专利名称：散热片固定装置、压紧螺钉和螺柱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械固定技术领域，特别是指一种散热片固定装置、一种压紧螺钉和一种螺柱。
背景技术：
随着各种网络设备功率的提高，单板交换容量的需求越来越大，对单板的散热要求也越来越高，这样就对散热片本身的材料以及散热片与芯片接触的可靠性和紧密性提出了更高的要求。
在现有技术中，如图1所示，在散热片1上开有四个通孔11，在PCB板2上与四个通孔11对应的位置分别开有通孔21，由膨胀塑胶棒3、塑胶卡钉4、卡紧弹簧5组成组合结构，通过将该组合结构插入在散热片1和PCB板2上的通孔，将散热片1和PCB板2连接，并将散热片1固定在PCB板2上的芯片6上。这里，塑胶卡钉4的结构如图2a、图2b和图2c所示，其中，图2a为塑胶卡钉的俯视图，图2b为图2a中A-A向的剖视图；图2c为塑胶卡钉的整体视图。从图2b中可以看出，该塑胶卡钉4内开有通孔41，在底部开有缺口42，并在缺口42的底端形成有凸台43；通过缺口42，塑胶卡钉4可以收缩从而可以从散热片和PCB板上的通孔中穿过，另外，在膨胀塑胶棒3插入到该塑胶卡钉的缺口后，又可以使塑胶卡钉膨胀，从而保证凸台43能够卡在PCB板的下表面上，使塑胶卡钉不会从PCB板的通孔中脱出；另外，在安装后，卡紧弹簧的一端由塑胶卡钉的螺帽阻挡，另一端由散热片的上表面阻挡，通过卡紧弹簧向散热片上表面施加的压力将散热片压紧在芯片上。在本说明书中，称PCB板放置芯片的表面为上表面，垂直该表面向外的方向为上，PCB板的另一个表面为下表面，垂直该表面向外的方向为下。
通常情况下，在现有技术中，为使散热片与芯片进一步紧密接触，在芯片与散热片间添加散热胶。
在上述现有技术中，凸台需要穿过散热片和PCB板上的通孔，故外径较小，仅通过该凸台卡在PCB板的下表面上，由于塑胶卡钉强度差，为防止塑胶卡钉底部的凸台从PCB板的通孔中脱出，也为了防止弹簧从塑胶卡钉的顶帽脱出，对应的所选择弹簧的强度也较低，因此通过上述结构固定散热片后，弹簧和塑胶卡钉对散热片和PCB板所施加的压紧力较小，不能够使散热片牢固地固定在芯片上，从而散热片与芯片接触不够紧密，导致散热效果很差；另外，即使采用了散热胶，其牢固性仍然较低，且由于长期运行在高温环境下，散热胶很快就会失效，仍然不能够达到良好的散热效果。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的第一个目的在于提供一种散热片固定装置，该装置能够提高将散热片固定在芯片上的牢固性，提高散热效果。
为达到前述目的，本实用新型提供了一种散热片固定装置，所述散热片用于对PCB板上的芯片进行散热，所述散热片和所述PCB板上分别对应形成通孔，所述散热片朝向芯片的表面为下表面，背向芯片的表面为上表面；所述PCB板安装芯片的一面为上表面，与该表面相对的一面为下表面；所述散热片固定装置包括锁紧螺钉、弹簧、压紧螺钉、螺柱；所述压紧螺钉包括具有用于旋入锁紧螺钉的内螺纹的第一部分，该部分穿过所述散热片的通孔；具有外螺纹的第二部分，该部分穿过所述PCB板上的通孔旋入在所述螺柱的内螺纹中；所述弹簧套在所述压紧螺钉的第一部分上，弹簧一端由旋入所述压紧螺钉第一部分内螺纹中的锁紧螺钉的螺帽部分阻挡，弹簧另一端由所述散热片的上表面阻挡；所述螺柱压紧在所述PCB板的下表面上。
较佳地，所述压紧螺钉进一步包括连接所述第一部分和第二部分的第三部分，所述第三部分上与所述第二部分连接处形成有凸台，该凸台压紧在所述PCB板的上表面上。
较佳地，所述锁紧螺钉的螺帽通过垫片阻挡所述弹簧。
较佳地，所述压紧螺钉的第三部分上与所述第一部分连接处形成有凸台。
较佳地，该固定装置进一步包括固定板；所述螺柱固定在固定板上，所述螺柱非固定在固定板上的一个端面压紧在所述PCB板的下表面上。
所述螺柱可以压铆在所述固定板上，或整体形成于所述固定板上。
所述的固定板可以为固定所述PCB板的拉手条或机箱底板，或为托盘。
较佳地，所述的固定板为托盘时，所述托盘朝向PCB板的一侧上设置有绝缘片。
较佳地，所述散热片与所述芯片间设置散热胶或散热棉垫。
较佳地，所述螺柱包括第一部分和第二部分，所述螺柱的第一部分布置在所述PCB板的通孔中；所述螺柱的第二部分连接螺柱的第一部分和固定板，在所述螺柱的第二部分上与所述螺柱第一部分连接处形成有凸台，该凸台压紧在所述PCB板的下表面。
本实用新型还提供了一种压紧螺钉，包括具有内螺纹的第一部分、具有外螺纹的第二部分和连接所述第一部分和第二部分的第三部分，所述第三部分上与所述第二部分连接处形成有凸台。
较佳地，所述第三部分上与所述螺柱第一部分连接处形成有凸台。
本实用新型还提供了一种螺柱，所述螺柱中形成有内螺纹，该螺柱包括第一部分和第二部分，所述螺柱的第二部分上与所述螺柱第一部分连接处形成有凸台。
所述螺柱可以压铆或整体形成在拉手条、机箱底板或托盘上。
较佳地，当所述螺柱压铆在拉手条、机箱底板或托盘上时，所述螺柱具有用于压铆的外形为多边形的第三部分，该第三部分与第二部分连接。
较佳地，所述螺柱第三部分与第二部分的连接处形成有凹槽。
从以上方案可以看出，本实用新型中，压紧螺钉包括具有用于旋入锁紧螺钉的内螺纹的第一部分，该部分穿过散热片的通孔，和具有外螺纹的第二部分，该部分穿过PCB板上的通孔旋入在螺柱的内螺纹中；弹簧套在压紧螺钉的第一部分上，一端由旋入压紧螺钉第一部分的内螺纹中的锁紧螺钉的螺帽部分阻挡，弹簧另一端由所述散热片的上表面阻挡，从而由弹簧向散热片施加向下的压紧力；另外，由螺柱压紧在所述PCB板的下表面上，向PCB板施加向上的压紧力；本实用新型中，通过上述两个压紧力使散热片固定，在PCB下表面的压紧力由螺柱来提供，其强度远远高于塑胶卡钉，从而可以选用高强度的弹簧，提高了散热片固定的牢固性，也提高了散热效果；本实用新型中，压紧螺钉可以进一步包括连接上述第一部分和第二部分的第三部分，该第三部分上与压紧螺钉第二部分连接处形成有凸台，该凸台可以被所述PCB板的上表面阻挡，使得压紧螺钉旋入螺柱的长度为定长，因此在不同通孔所对应的位置，弹簧的压缩量相等，弹簧向散热片施加的压紧力相同，使散热片与芯片接触均匀，从而不会由于接触不均而影响散热效果，进一步提高了散热效果；本实用新型中还通过将螺柱固定在固定板上，如固定在固定单板的拉手条或底板上，或固定在专用的托盘上，从而可以在安装和拆卸散热片时，不需要使用另外的工具来固定螺柱，使得安装和拆卸散热片简单方便；本实用新型中，通过在将螺柱固定在托盘上时，在托盘上设置绝缘片，从而不会由于采用托盘对在PCB板的下表面布置器件或电路造成影响；本实用新型中，通过在螺柱上包括两个部分，其中第一部分插入到PCB板的通孔中，在压紧螺钉包括外螺纹的第二部分旋入到螺柱后，不会与PCB板接触，从而不会损伤PCB板，也不会损伤压紧螺钉上的外螺纹。
图1为现有技术中散热片固定结构组成示意图；图2a为塑胶卡钉的俯视图；
图2b为图2a中A-A向的剖视图；图2c为塑胶卡钉的整体视图；图3为本实用新型具体实施例在固定散热片之前的分解结构示意图；图4a为压紧螺钉的俯视图；图4b为图4a中B-B向剖视图；图4c为压紧螺钉的整体视图；图5a为螺柱的俯视图；图5b为图5a中C-C向剖视图；图5c为螺柱的整体视图；图6为本实用新型具体实施例中散热片组件的安装示意图；图7为本实用新型具体实施例中完成安装的散热片组件结构图；图8为本实用新型具体实施例中托盘组件的结构图；图9为本实用新型具体实施例中散热片的安装示意图；图10为本实用新型具体实施例中完成安装的散热片结构图；图11为螺柱固定在拉手条上的示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。
本实用新型的主要思想是，提供一种包括锁紧螺钉、弹簧、压紧螺钉和螺柱的散热片固定装置，其中压紧螺钉包括具有用于旋入锁紧螺钉的内螺纹的第一部分，该部分穿过散热片的通孔，和具有外螺纹的第二部分，该部分穿过PCB板上的通孔旋入在螺柱的内螺纹中；弹簧套在压紧螺钉的第一部分上，一端由旋入压紧螺钉第一部分的内螺纹中的锁紧螺钉的螺帽部分阻挡，弹簧另一端由所述散热片的上表面阻挡，从而由弹簧向散热片施加向下的压紧力；另外，由螺柱压紧在所述PCB板的下表面上，向PCB板施加向上的压紧力。
本实用新型中，通过上述两个压紧力使散热片固定，在PCB下表面的压紧力由螺柱来提供，其强度远远高于塑胶卡钉，提高了散热片固定的牢固性，也提高了散热效果。
上述压紧螺钉可以进一步包括连接上述第一部分和第二部分的第三部分，该第三部分上与第二部分连接处形成有凸台，该凸台可以被所述PCB板的上表面阻挡，使得压紧螺钉旋入螺柱的长度为定长，因此在不同通孔所对应的位置，弹簧的压缩量相等，弹簧向散热片施加的压紧力相同，使散热片与芯片接触均匀，从而不会由于接触不均而影响散热效果，因此进一步提高了散热效果。
上述螺柱可以固定在固定板上，如固定在固定PCB所在单板的拉手条或底板上，或固定在专用的托盘上，从而可以在安装和拆卸散热片时，不需要使用另外的工具来固定螺柱，使得安装和拆卸散热片简单方便。
上述螺柱可以设计为包括两个部分，其中第一部分插入到PCB板的通孔中，在压紧螺钉包括外螺纹的第二部分旋入到螺柱后，压紧螺钉的外螺纹不会与PCB板接触，从而不会损伤PCB板，也不会损伤压紧螺钉上的外螺纹。
以下通过具体实施例对本实用新型进行详细阐述。
如图3所示，为本实用新型散热片固定装置的具体实施例在固定散热片之前的分解结构示意图。从图3中可以看出，散热片固定装置包括锁紧螺钉组件7、弹簧8、压紧螺钉9、绝缘片10、托盘11、螺柱12。其中，锁紧螺钉组件7包括锁紧螺钉和垫片，锁紧螺钉组件7和弹簧8均为标准件。压紧螺钉9和螺柱12的结构分别如图4a、图4b、图4c和图5a、图5b、图5c所示。绝缘片10和托盘11的结构比较简单，均为在一方圈上开四个通孔，该四个孔的位置与PCB板和散热片上的通孔位置对应。
图4a、图4b和图4c示出了压紧螺钉的结构，其中图4a为压紧螺钉9的俯视图，图4b为图4a中B-B向剖视图，图4c为压紧螺钉9的整体视图。从图4a、图4b和图4c中可以看出，压紧螺钉9包括三个部分具有内螺纹的第一部分91，具有外螺纹的第二部分92和连接第一部分91和第二部分92的第三部分93。其中，第一部分91的内螺纹用于与锁紧螺钉的外螺纹配合，第二部分92的外螺纹用于与螺柱12的内螺纹配合，第三部分93上与第二部分92连接处形成有凸台931，该凸台在连接至第二部分92的一侧的台阶面在固定散热片时被PCB板阻挡后，可以卡在PCB板的上表面，使压紧螺钉旋入螺柱12的长度为定长；第三部分93上与第一部分91连接处也可以形成有凸台932，该凸台在连接至第二部分92的一侧的台阶面在安装过程中，可以卡在散热片的下表面，从而在散热片上安装了弹簧8和锁紧螺钉组件7后，弹簧8、锁紧螺钉组件7和压紧螺钉9不会从散热片上掉下。
图5a、图5b和图5c示出了螺柱的结构，其中图5a为螺柱12的俯视图，图5b为图5a中C-C向剖视图，图5c为螺柱12的整体视图。从图5a、图5b和图5c中可以看出螺柱12内部形成有内螺纹，该内螺纹与压紧螺钉9第三部分的外螺纹配合。另外，该螺柱12也包括三个部分外径较小的第一部分121、外径较大的第二部分122和外形为多边形的第三部分123。其中，螺柱12的第一部分121在固定散热片安装完成后，插入在PCB板上的通孔中，故该部分高度要小于PCB板的厚度；螺柱12的第二部分122的外径大于PCB板上的通孔的孔径，该第二部分122上与螺柱12第一部分121连接处形成有凸台1221，在固定散热片安装完成后，由该凸台1221在连接至螺柱12第一部分一侧的台阶面卡紧在PCB板的下表面上；螺柱12第三部分123用于在将螺柱12压铆在托盘11上，其所具有的多边形形状，如六边形形状使得在将螺柱12压铆到托盘11上之后螺柱12不会转动，另第三部分123与第二部分122连接处具有凹槽124，用于在压铆后将螺柱12卡紧在托盘11上。
以下通过安装散热片的过程对本实施例各组成部分之间的装配关系进行说明。
在安装散热片时，首先分别安装形成散热片组件和托盘组件。
如图6所示，散热片组件的安装过程为第一步从散热片下方将压紧螺钉9的第一部分穿过散热片的通孔，第二步将弹簧8从上向下套进压紧螺钉9的第一部分，第三步将锁紧螺钉组件7拧进压紧螺钉9第一部分的内螺纹中，将弹簧8固定在锁紧螺钉组件7和散热片之间，这样就组成了图7所示的散热片组件。
托盘组件的安装过程为首先将螺柱12压铆在托盘11上，然后再将绝缘片10套进螺柱12布置在托盘11上方，这样就组成了图8所示的托盘组件。其中，绝缘片10可以采用带有粘性的材料，这样绝缘片10可以与托盘11良好地接触不会脱落。
完成散热片组件和托盘组件的安装后，如图9所示，将托盘组件的四个螺柱的第一部分分别插入PCB板的四个通孔中，然后从上向下将散热片组件放置在PCB板上需要散热的芯片上，并将四个压紧螺钉第二部分的外螺纹分别对准插入在PCB板通孔中的螺柱的内螺纹，再通过拧紧锁紧螺钉带动压紧螺钉第二部分的外螺纹旋入螺柱的内螺纹中，直到压紧螺钉9第三部分的下表面与PCB板的上表面接触。
在完成安装后，如图10所示，就将散热片固定在PCB板的芯片上了。从图10中可以看出，弹簧的一端由锁紧螺钉组件的垫片阻挡，弹簧的另一端由散热片的上表面阻挡，由于在将压紧螺钉旋入到螺柱后，弹簧受压缩，故弹簧向散热片施加向下的压紧力；对于锁紧螺钉组件、弹簧、压紧螺钉和螺柱的整体结构来说，由于散热片通过弹簧向该整体结构施加了向上的力，对应地在螺柱与PCB板接触的表面上，PCB板向该整体结构施加了向下的力，则通过螺柱也向PCB板施加了向上的力，从而将散热片压紧在了PCB板的芯片上。另外，由于是在压紧螺钉第三部分的下表面与PCB板接触时，完成安装，在使用相同的锁紧螺钉组件、压紧螺钉和弹簧的情况下，在四个孔的位置每个压紧螺钉旋入到螺柱中的长度相等，从而四个位置的弹簧所受的压缩量相等，则弹簧向散热片所施加的压紧力也都相等，从而使得散热片各个部位受力均衡，保证了散热片与芯片的良好接触。本领域人员公知的，在本实施例中，也可以在散热片和芯片中添加散热胶或散热棉。
在本实施例中，也可以不使用托盘来固定螺柱，而采用将螺柱压铆或整体形成在固定单板的拉手条上，或者直接压铆或整体形成在机箱底板的方式来固定螺柱。例如，图11所示，为将螺柱固定在拉手条13上的示意图。
以上是对本实用新型具体实施例的说明，在具体的实施过程中可对本实用新型的装置进行适当的改进，以适应具体情况的具体需要。因此可以理解，根据本实用新型的具体实施方式
只是起示范作用，并不用以限制本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种散热片固定装置，所述散热片用于对PCB板上的芯片进行散热，所述散热片和所述PCB板上分别对应形成通孔，所述散热片朝向芯片的表面为下表面，背向芯片的表面为上表面；所述PCB板安装芯片的一面为上表面，与该表面相对的一面为下表面；其特征在于，所述散热片固定装置包括锁紧螺钉、弹簧、压紧螺钉、螺柱；所述压紧螺钉包括具有用于旋入锁紧螺钉的内螺纹的第一部分，该部分穿过所述散热片的通孔；具有外螺纹的第二部分，该部分穿过所述PCB板上的通孔旋入在所述螺柱的内螺纹中；所述弹簧套在所述压紧螺钉的第一部分上，弹簧一端由旋入所述压紧螺钉第一部分内螺纹中的锁紧螺钉的螺帽部分阻挡，弹簧另一端由所述散热片的上表面阻挡；所述螺柱压紧在所述PCB板的下表面上。
2.根据权利要求1所述的散热片固定装置，其特征在于，所述压紧螺钉进一步包括连接所述第一部分和第二部分的第三部分，所述第三部分上与所述第二部分连接处形成有凸台，该凸台压紧在所述PCB板的上表面上。
3.根据权利要求1所述的散热片固定装置，其特征在于，所述锁紧螺钉的螺帽通过垫片阻挡所述弹簧。
4.根据权利要求1所述的散热片固定装置，其特征在于，所述压紧螺钉的第三部分上与所述第一部分连接处形成有凸台。
5.根据权利要求1所述的散热片固定装置，其特征在于，该固定装置进一步包括固定板；所述螺柱固定在固定板上，所述螺柱非固定在固定板上的一个端面压紧在所述PCB板的下表面上。
6.根据权利要求5所述的散热片固定装置，其特征在于，所述螺柱压铆在所述固定板上，或整体形成于所述固定板上。
7.根据权利要求5所述的散热片固定装置，其特征在于，所述的固定板为固定所述PCB板的拉手条或机箱底板，或为托盘。
8.根据权利要求7所述的散热片固定装置，其特征在于，所述的固定板为托盘时，所述托盘朝向PCB板的一侧上设置有绝缘片。
9.根据权利要求1所述的散热片固定装置，其特征在于，所述散热片与所述芯片间设置散热胶或散热棉垫。
10.根据权利要求1所述的散热片固定装置，其特征在于，所述螺柱包括第一部分和第二部分，所述螺柱的第一部分布置在所述PCB板的通孔中；所述螺柱的第二部分连接螺柱的第一部分和固定板，在所述螺柱的第二部分上与所述螺柱第一部分连接处形成有凸台，该凸台压紧在所述PCB板的下表面。
11.一种压紧螺钉，包括具有内螺纹的第一部分、具有外螺纹的第二部分和连接所述第一部分和第二部分的第三部分，所述第三部分上与所述第二部分连接处形成有凸台。
12.根据权利要求11所述的压紧螺钉，其特征在于，所述第三部分上与所述螺柱第一部分连接处形成有凸台。
13.一种螺柱，其特征在于，所述螺柱中形成有内螺纹，所述螺柱包括第一部分和第二部分，所述螺柱的第二部分上与所述螺柱第一部分连接处形成有凸台。
14.根据权利要求13所述的螺柱，其特征在于，所述螺柱压铆或整体形成在拉手条、机箱底板或托盘上。
15.根据权利要求14所述的螺柱，其特征在于，当所述螺柱压铆在拉手条、机箱底板或托盘上时，所述螺柱具有用于压铆的外形为多边形的第三部分，该第三部分与第二部分连接。
16.根据权利要求15所述的螺柱，其特征在于，所述螺柱第三部分与第二部分的连接处形成有凹槽。
专利摘要本实用新型公开了一种散热片固定装置。包括锁紧螺钉、弹簧、压紧螺钉、螺柱；所述压紧螺钉包括具有用于旋入锁紧螺钉的内螺纹的第一部分，该部分穿过所述散热片的通孔；具有外螺纹的第二部分，该部分穿过所述PCB板上的通孔旋入在所述螺柱的内螺纹中；所述弹簧套在所述压紧螺钉的第一部分上，弹簧一端由旋入所述压紧螺钉第一部分的内螺纹中的锁紧螺钉的螺帽部分阻挡，弹簧另一端由所述散热片的上表面阻挡；所述螺柱压紧在所述PCB板的下表面上。本实用新型还公开了一种压紧螺钉和一种螺柱。本实用新型中，在PCB下表面的压紧力由螺柱来提供，其强度远远高于塑胶卡钉，从而可以选用高强度的弹簧，提高了散热片固定的牢固性，也提高了散热效果。
文档编号G12B15/06GK2914608SQ20062011839
公开日2007年6月20日 申请日期2006年6月8日 优先权日2006年6月8日
发明者王志勇 申请人:杭州华为三康技术有限公司