专利名称：商用主板的模块化传导、对流复合冷却加固装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及计算机技术领域，具体的说是一种商用主板的模块化传 导、对流复合冷却加固装置。
技术背景在军用电子设备的研制中，为了利用最新的商用技术，常采用后天加固的 方法，对当前流行的商用主板、主机进行后天加固，使其具有环境兼容性，能 适应军用恶劣环境的需要。商用电子设备由于使用环境条件好，往往采用开放 式结构，这样便于通风散热。而军用电子设备由于要考虑恶劣的工作环境，出 于"三防"的需要，通常采用密闭式结构。在这种情况下，目前常用的做法是， 将商用主板直接固定在一封闭的金属箱体内，通过压边、紧固、加强筋等进行 结构上的加强，通过内置风机进行强迫风冷。这种方式对于功耗较大、热敏器 件较多的商用主板不太适用，难以达到散热要求，而且维修困难，需要拆卸许 多螺钉和附件，才能将主板从机箱中取出更换或维修。实用新型内容本实用新型的目的是设计一种以网络交换机主板为对象，将导热、对流并 行的散热方式集成在模块化的加固方案中，解决大尺寸商用主板的强度加固、 密闭散热、模块化拆装等的商用主板的模块化传导、对流复合冷却加固装置。本实用新型商用主板的模块化传导、对流复合冷却加固装置，包括PCB板 上装有导热垫l，导热垫l上装有导热、加固板3，导热、加固板3底部加工有 导热凸台，五节锁紧器4通过螺钉固定在导热、加固板3的两边，离心式风机6反扣安装在导热、加固板3的孔上，离心式风机6和导热、加固板3安装面之 间加装有密封圈5。导热、加固板3上开有一个风机进风孔，进风孔选择在对应PCB板处没有 需要传导散热芯片的地方。离心式风机6反扣安装在导热、加固板3上，风机出风口方向朝着拥有较 大散热面的箱壁。l.导热垫要求厚度较大(》lmrn)，硬度较低(《邵氏2度)，热导率较 高。要求厚度大、硬度低是因为PCB板尺寸较大，相应的导热板也较大，这样 导热板的变形就会较大、平整度较差。采用厚度大，硬度低的导热垫易压縮变 形，可以弥补导热板变形造成的芯片与导热凸台贴合不好的缺陷，完全填充芯 片与导热凸台间的空气间隙；但厚度大了热阻也会相应增大，故需要较高的热 导率来修正。2.PCB板直接选用的商用主板。3.导热、加固板采用合金铝板 材料，底部加工有导热凸台，对应PCB板上功耗较大的芯片；表面加工散热肋 片，以增大散热面积；在没有导热凸台的地方加工与风机进风口大小一致的圆 孔；整个导热板要求具有良好的刚度和平整度。4.锁紧器用来将模块插入机 箱导槽后锁紧模块。由于模块尺寸、重量均较大，故采用五节锁紧器，较粗的 M5螺杆。5.密封垫用以填充风机与导热板之间的间隙，防止风流短路影响抽 风效果。6.离心式风机此处选择离心式风机基于两点， 一是可以改变进出风流的方向，特别符合本方案对气体流向的要求，二是风压大，利于克服导热板与PCB板形成的狭窄风道的大阻力。本实用新型商用主板的模块化传导、对流复合冷却加固装置的优点是将交换机主板与整块刚度良好的铝合金板通过多点螺钉连接紧固成一体，这样可 大大提高网络交换机主板的抗震动、冲击能力。此处，铝合金板既是加强板又是导热板，在铝合金板与主板的结合面上加工了许多凸台，这些凸台对应着主 板上功耗较大的芯片，且凸台与芯片之间加垫了易压縮的高热导率的柔性导热 垫，使之有效地填充导热板与芯片之间的空气间隙，减小接触热阻。作为金属 传导散热的补充，在导热板上再装一台离心式风机，该风机反扣在导热板上， 导热板对应风机进风口处开孔，风路为风流从导热板与PCB板形成的狭缝穿 过，进入离心式风机，通过离心式风机较高的动压被强排到对面的箱壁。离心 式风机所起的作用有两个其一，加速导热板与PCB板之间的空气流动，使那些未接触导热板的芯片通过强迫对流散热；其二，进入风机的气流加速导热板底面的空气流动，排出风机的气流加速导热板表面的空气流动，使导热板在传 导散热的同时伴有强迫对流散热，对导热板的散热起到加强作用。因为离心式 凤机这种特殊的安装方式，使得进出风机的气流均紧贴被散热物体表面，使得 被散热物体表面气体流速大大增强，而且，导热板表面还有许多散热肋片，以 加大散热面，因而大大增强了散热效果。
图1为商用主板的模块化传导、对流复合冷却加固装置的结构示意图。图2为商用主板的模块化传导、对流复合冷却加固装置的剖面图。
具体实施方式
根据图l、图2所示，将离心式风机6用螺钉紧固在导热、加固板3上，风 机6安装位置选择在对应PCB板2处没有需要传导散热芯片的地方，风机6反 扣在导热、加固板3上，用螺钉固定。风机6与导热、加固板3安装面之间加 密封垫5。风机6出口方向朝着拥有较大散热面的箱壁，以加强箱体内外的热交 换程度。装有离心式风机6的导热、加固板3通过螺钉与PCB板2紧固成一体， 螺钉尽量均匀分布，用足PCB板2上已有的孔位。导热、加固板3与PCB板2之间加垫导热垫l。五节锁紧器4通过螺钉固定在导热、加固板3两边。由此形 成一个完整的加固主板模块。此模块可根据功能单独插入带导槽的机箱独立使用，也可成组插入带导槽 的机柜组合使用。通常模块上都带有电源接口和数据线接口，使用时，将模块 插入相应的机箱插槽，锁紧模块两边的锁紧器，插上电源线和数据线就可工作 t。反之，拔掉电源线和数据线，松开模块两边的锁紧器，抽出模块即可更换 维修。本实用新型是以网络交换机主板为对象进行的模块化加固方案，此方案同 样适用于其它类似电子设备主板的加固，可作为大尺寸电子设备的主板加固方 案。
权利要求1、一种商用主板的模块化传导/对流复合冷却加固装置，包括PCB板(2)，其特征在于PCB板(2)上装有导热垫(1)，导热垫(1)上装有导热加固板(3)，导热加固板(3)底部加工有导热凸台，五节锁紧器(4)通过螺钉固定在导热加固板(3)的两边，离心式风机(6)反扣安装在导热加固板(3)的孔上。
2、 根据权利要求1所述的商用主板的模块化传导、对流复合冷却加固装置， 其特征在于导热、加固板(3)上开有一个风机进风孔，进风孔选择在对应PCB 板处没有需要传导散热芯片的地方。
3、 根据权利要求1所述的商用主板的模块化传导、对流复合冷却加固装置， 其特征在于离心式风机(6)反扣安装在导热、加固板(3)上，风机出风口方向朝着拥有较大散热面的箱壁。
4、 根据权利要求1所述的商用主板的模块化传导、对流复合冷却加固装置， 其特征在于导热垫(1)厚度》1咖，硬度《邵氏2度。
专利摘要一种商用主板的模块化传导、对流复合冷却加固装置，包括PCB板(2)，PCB板(2)上装有导热垫(1)，导热垫(1)上装有导热、加固板(3)，导热、加固板(3)底部加工有导热凸台，五节锁紧器(4)通过螺钉固定在导热、加固板(3)的两边，离心式风机(6)反扣安装在导热、加固板(3)的孔上。其优点在于将交换机主板与整块刚度良好的铝合金板通过多点螺钉连接紧固成一体，这样可大大提高网络交换机主板的抗震动、冲击能力。
文档编号G06F1/20GK201097300SQ20072008696
公开日2008年8月6日 申请日期2007年9月13日 优先权日2007年9月13日
发明者红 严, 俊 李, 陈艳华 申请人:中国船舶重工集团公司第七○九研究所