一种具有散热结构的PCB基板及其工作方法与流程

本发明属于pcb基板技术领域，具体是一种具有散热结构的pcb基板及其工作方法。

背景技术：

pcb基板是电子工业的重要部件之一，随着信息技术的发展，电子设备也越来越复杂，pcb基板也得到了广泛应用，pcb基板广泛应用于各种电子器件的电子部件，随着科技的不断进步，pcb基板一直朝着高功率、微型化、组件高密度集中发展，所以pcb基板的散热效果已成为决定电子器件稳定性和可靠度的重要因素。

现有的pcb基板散热大多数通过散热片与pcb基板接触进行散热，由于pcb基板与散热板接触面积比较有限，这样一来容易造成pcb基板散热不均匀，容易使pcb基板周围散热缓慢，而且pcb基板长时间使用后表面会聚集大量的灰尘，需要拆卸后对pcb基板进行清理，这样一来极大的将大力工作人员的工作强度，如专利申请号(cn201710988384.6)公开了一种具有散热结构设计的pcb基板，该具有散热结构设计的pcb基板包括基板，所述基板的两侧通过半固化片粘接有铜箔，所述基板设置有贯穿基板的通孔，所述通孔两端延伸至贯穿半固化片和铜箔，所述基板、半固化片和铜箔的通孔内填充有导热树脂，所述铜箔设置有与通孔连通且直径大于通孔的凹槽，所述导热树脂的两端设置有抵接于凹槽槽壁的导热限位块，通过将导热树脂固定在通孔中，从而进行热量的传递，但是现有的pcb基板在散热过程中仍存在以下不足：

1、现有的pcb基板在散热过程中将导热树脂固定在pcb基板的通孔中，需要对pcb基板进行开孔，并对孔内的导热树脂进行固定，加工难度大，且不易操作；

2、现有的pcb基板在散热过程中通常是采用铜箔吸热散热，而铜箔本体也是通过自然散热，导致pcb基板散热效果慢，同时铜箔均是设置在pcb基板的基面上，占据了pcb基板基面上部分电子元器件的安装位置，降低了pcb基板的实用性；

3、现有的pcb基板在散热过程中，通常会导致pcb基板和散热装置上集满灰尘，由于清理不便加大了pcb基板的故障率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有散热结构的pcb基板及其工作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具有散热结构的pcb基板，包括pcb基板本体和基板安装座，所述pcb基板本体的表面上固定设置有绝缘层，所述pcb基板本体底面上竖直连接有若干个散热柱，所述pcb基板本体固定安装在基板安装座的表面上，所述pcb基板本体底面的散热柱插入到基板安装座的内部；

所述基板安装座为顶面无盖的空腔长方体结构，所述基板安装座的左侧固定设置有左支撑腔，所述基板安装座的右侧固定设置有右支撑腔，所述基板安装座的空腔内部固定设置有散热机构，所述散热机构的右侧设置有散热扇，所述散热扇通过风扇安装座固定设置在基板安装座空腔内部右侧，所述散热扇的出风口端固定设置有呈凸型结构的送风罩，所述散热扇的送风罩贯穿基板安装座的右侧壁设置在右支撑腔的内散热空腔内；

所述散热机构包括冷却器一、水泵、回水管、出水管、冷却器二、水箱和冷却管，所述水箱固定安装在基板安装座的底面上，所述水箱的底面开设有向上凹的安装槽，所述水箱底面的安装槽内设置有水泵，所述水箱的纵向两侧分别竖直设置有冷却器一和冷却器二，水箱的输出端连接有出水管，所述出水管的另一端连接在水泵的输入端，所述水泵输出端的管道连接在冷却器二上，所述冷却器二与冷却器一之间设置有呈回型结构的冷却管，所述冷却管的水平段沿水平方向平铺在水箱正上方，所述冷却器一上连接有回水管，所述回水管的另一端连接在水箱的输入端。

作为本发明进一步的方案：所述左支撑腔与右支撑腔内部结构完全一致，所述左支撑腔与右支撑腔的高度和宽度与基板安装座的高度和宽度一致，所述左支撑腔与右支撑腔内部沿竖直方向均开设有散热空腔，所述散热空腔纵向两侧的一端沿竖直方向均开设有卡槽，所述卡槽内部远离基板安装座的侧面底部开设有呈三角形机构的限位槽，所述pcb基板本体底面的四个边角处分别设置有与卡槽相适配的定位板，所述定位板的底部一侧倾斜设置有弹性板，所述pcb基板本体通过底面四个边角上的定位板插入左支撑腔与右支撑腔的卡槽内进行固定，且弹性板在弹性力作用下卡入卡槽的限位槽内；

所述左支撑腔与右支撑腔在位于卡槽限位槽的一侧沿水平方向开设有条形槽，所述条形槽位于散热空腔纵向两侧，所述左支撑腔与右支撑腔内的条形槽分别贯穿左支撑腔与右支撑腔的侧壁设置，所述条形槽内部上下两侧的中间位置沿水平方向开设有矩形槽，所述矩形槽内部水平设置有连杆，所述连杆上套设有弹簧二，所述条形槽内滑动连接有推动块，所述推动块中间位置的上下两侧分别设置有限位板，所述限位板的板面沿水平方向开设有与连杆相适配的通孔，所述推动块通过两侧的限位板滑动连接在矩形槽的连杆上，所述限位板的右侧面与弹簧二的左端相抵。

作为本发明再进一步的方案：所述左支撑腔的左侧面上开设有正方形槽口，且在正方形槽口的边沿处开设有阶梯型槽口，所述阶梯型槽口的四个边角处分别开设有螺纹通孔，且在左支撑腔的左侧面上设置有闭合门，所述闭合门通过锁紧螺钉固定在左支撑腔的阶梯型槽口内。

作为本发明再进一步的方案：所述右支撑腔的右侧面中心位置开设有圆形槽口，且在圆形槽口上设置有过滤网罩。

作为本发明再进一步的方案：所述定位板与弹性板之间设置有弹簧一。

作为本发明再进一步的方案：所述推动块的左端为斜面，且推动块左端面的斜度与弹性板在竖直方向上的斜度一致。

作为本发明再进一步的方案：所述送风罩是由若干个喇叭状出风口构成的蜂窝状结构，所述喇叭状出风口的大口端朝内，所述喇叭状出风口的小口端朝外。

作为本发明再进一步的方案：所述基板安装座、左支撑腔和右支撑腔的顶面上开设有呈环形结构的密封槽，且密封槽呈内凹的环形结构，所述pcb基板本体的底面上设置有与密封槽相适配的密封条，所述pcb基板本体通过底面的密封条卡接在密封槽的凹槽内。

作为本发明再进一步的方案：所述pcb基板本体的底面上开设有螺纹盲孔，所述散热柱的顶端开设有与螺纹盲孔相适配的外螺纹，所述散热柱通过螺纹连接在pcb基板本体的底面上。

作为本发明再进一步的方案：一种具有散热结构的pcb基板的工作方法，其特征在于，该工作方法的具体步骤为：

步骤一：将散热柱通过螺纹连接在pcb基板本体底面的螺纹盲孔内，将pcb基板本体通过底面的定位板插入左支撑腔和右支撑腔的卡槽内，并使定位板底面的弹性板卡在卡槽的三角形槽口内，同时，使pcb基板本体底面的密封条插入基板安装座的密封槽内，实现pcb基板本体在基板安装座上的固定；

步骤二：通过水泵将水箱内的水导入冷却器二，通过冷却器二和冷却器一的冷却作用，使冷却管对pcb基板本体工作时进行散热，同时通过散热扇将基板安装座空腔内部的热量吹出，实现基板安装座对pcb基板本体同步水冷和风冷；

步骤三：通过按压左支撑腔和右支撑腔两侧的推动块，使推动块带动两侧的限位板挤压弹簧二向前推动，使推动块挤压弹性板，从而向上拉动pcb基板本体，使pcb基板本体的定位板经卡槽内抽出，实现pcb基板本体和基板安装座的分离，从而对pcb基板本体和基板安装座的维护。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、将散热柱通过螺纹连接在pcb基板本体底面的螺纹盲孔内，将pcb基板本体通过底面的定位板插入左支撑腔和右支撑腔的卡槽内，并使定位板底面的弹性板卡在卡槽的三角形槽口内，同时，使pcb基板本体底面的密封条插入基板安装座的密封槽内，实现pcb基板本体在基板安装座上的固定，通过基板安装座内部的散热机构实现对pcb基板本体的散热，使pcb基板本体散热结构加工难度低，将pcb基板本体和用于散热的基板安装座分装设计，便于pcb基板本体散热的推广使用，具有较强的普适性；

2、将散热柱插入基板安装座的内部，使pcb基板本体的热量经散热柱导入基板安装座内部，通过水泵将水箱内的水导入冷却器二，通过冷却器二和冷却器一的冷却作用，使冷却管对pcb基板本体工作时进行散热，同时通过散热扇将基板安装座空腔内部的热量吹出，实现基板安装座对pcb基板本体同步水冷和风冷，使pcb基板本体的散热更加快速，散热效果佳；

3、通过按压左支撑腔和右支撑腔两侧的推动块，使推动块带动两侧的限位板挤压弹簧二向前推动，使推动块挤压弹性板，从而向上拉动pcb基板本体，使pcb基板本体的定位板经卡槽内抽出，实现pcb基板本体和基板安装座的分离，使pcb基板本体和基板安装座两侧左支撑腔和右支撑腔的拆装更加简便快速，摒弃了传统散热机构通过胶粘结在pcb基板本体上，从而便于pcb基板本体和基板安装座内部散热机构的维护和保养，降低了pcb基板本体的故障率，提高pcb基板本体使用时长。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为一种具有散热结构的pcb基板的正面结构示意图。

图2为一种具有散热结构的pcb基板中散热机构爆炸图。

图3为图1中a处放大图。

图4为一种具有散热结构的pcb基板中左支撑腔俯视图。

图5为一种具有散热结构的pcb基板中左支撑腔左视图。

图6为一种具有散热结构的pcb基板中右支撑腔俯视图。

图7为一种具有散热结构的pcb基板中散热扇的结构示意图。

图8为一种具有散热结构的pcb基板中喇叭状出风口的结构示意图。

图9为一种具有散热结构的pcb基板中散热柱的结构示意图。

图10为一种具有散热结构的pcb基板中基板安装座俯视图。

图11为一种具有散热结构的pcb基板中pcb基板仰视图。

图中：pcb基板本体1、绝缘层101、密封条102、散热柱103、定位板104、弹性板1041、弹簧一1042、基板安装座2、密封槽201、散热机构3、冷却器一301、水泵302、回水管303、出水管304、冷却器二305、水箱306、冷却管307、散热扇4、风扇安装座401、送风罩402、喇叭状出风口403、左支撑腔5、条形槽501、推动块502、限位板503、矩形槽504、导向杆505、弹簧二506、卡槽507、闭合门508、阶梯型槽口509、锁紧螺钉510、散热空腔511、右支撑腔6、过滤网罩601。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～11，本发明实施例中，一种具有散热结构的pcb基板，包括pcb基板本体1和基板安装座2，所述pcb基板本体1的表面上固定设置有绝缘层101，所述pcb基板本体1底面上竖直连接有若干个散热柱103，通过散热柱103将pcb基板本体1产生的热量导出。

所述pcb基板本体1固定安装在基板安装座2的表面上，所述pcb基板本体1底面的散热柱103插入到基板安装座2的内部，将pcb基板和用于散热的基板安装座2分体设计，便于pcb基板散热的推广使用，具有较强的普适性。

所述基板安装座2为顶面无盖的空腔长方体结构，所述基板安装座2的左侧固定设置有左支撑腔5，所述基板安装座2的右侧固定设置有右支撑腔6，所述基板安装座2的空腔内部固定设置有散热机构3，所述散热机构3的右侧设置有散热扇4，所述散热扇4通过风扇安装座401固定设置在基板安装座2空腔内部右侧，所述散热扇4的出风口端固定设置有呈凸型结构的送风罩402，所述散热扇4的送风罩402贯穿基板安装座2的右侧壁设置在右支撑腔6的内散热空腔511内，所述散热机构3包括冷却器一301、水泵302、回水管303、出水管304、冷却器二305、水箱306和冷却管307，所述水箱306固定安装在基板安装座2的底面上，所述水箱306的底面开设有向上凹的安装槽，所述水箱306底面的安装槽内设置有水泵302，所述水箱306的纵向两侧分别竖直设置有冷却器一301和冷却器二305，水箱306的输出端连接有出水管304，所述出水管304的另一端连接在水泵302的输入端，所述水泵302输出端的管道连接在冷却器二305上，所述冷却器二305与冷却器一301之间设置有呈回型结构的冷却管307，所述冷却管307的水平段沿水平方向平铺在水箱306正上方，所述冷却器一301上连接有回水管303，所述回水管303的另一端连接在水箱306的输入端，pcb基板散热过程中，将散热柱103插入基板安装座2的内部，使pcb基板的热量经散热柱103导入基板安装座2内部，通过水泵302将水箱306内的水导入冷却器二305，通过冷却器二305和冷却器一301的冷却作用，使冷却管307对pcb基板本体1工作时进行散热，同时通过散热扇4将基板安装座2空腔内部的热量吹出，实现基板安装座2对pcb基板本体1同步水冷和风冷，使pcb基板本体1的散热更加快速，散热效果佳。

所述左支撑腔5与右支撑腔6内部结构完全一致，所述左支撑腔5与右支撑腔6的高度和宽度与基板安装座2的高度和宽度一致，所述左支撑腔5与右支撑腔6内部沿竖直方向均开设有散热空腔511，所述散热空腔511纵向两侧的一端沿竖直方向均开设有卡槽507，所述卡槽507内部远离基板安装座2的侧面底部开设有呈三角形机构的限位槽，所述pcb基板本体1底面的四个边角处分别设置有与卡槽507相适配的定位板104，所述定位板104的底部一侧倾斜设置有弹性板1041，所述pcb基板本体1通过底面四个边角上的定位板104插入左支撑腔5与右支撑腔6的卡槽107内进行固定，且弹性板1041在弹性力作用下卡入卡槽507的限位槽内，实现pcb基板本体1在基板安装座2两侧的左支撑腔5和右支撑腔6上的固定，使pcb基板本体1与基板安装座2的固定更加简便。

所述左支撑腔5与右支撑腔6在位于卡槽507限位槽的一侧沿水平方向开设有条形槽501，所述条形槽501位于散热空腔511纵向两侧，所述左支撑腔5与右支撑腔6内的条形槽501分别贯穿左支撑腔5与右支撑腔6的侧壁设置，所述条形槽501内部上下两侧的中间位置沿水平方向开设有矩形槽504，所述矩形槽504内部水平设置有连杆505，所述连杆505上套设有弹簧二506，所述条形槽501内滑动连接有推动块502，所述推动块502中间位置的上下两侧分别设置有限位板503，所述限位板503的板面沿水平方向开设有与连杆505相适配的通孔，所述推动块502通过两侧的限位板503滑动连接在矩形槽504的连杆505上，所述限位板503的右侧面与弹簧二506的左端相抵，通过按压左支撑腔5和右支撑腔6两侧的推动块502，使推动块502带动两侧的限位板503挤压弹簧二506向前推动，使推动块502挤压弹性板1041，从而向上拉动pcb基板本体1，使pcb基板本体1的定位板104经卡槽507内抽出，实现pcb基板本体1和基板安装座2的分离，使pcb基板本体1和基板安装座2两侧左支撑腔5和右支撑腔6的拆装更加简便快速。

所述左支撑腔5的左侧面上开设有正方形槽口，且在正方形槽口的边沿处开设有阶梯型槽口509，所述阶梯型槽口509的四个边角处分别开设有螺纹通孔，且在左支撑腔5的左侧面上设置有闭合门508，所述闭合门508通过锁紧螺钉510固定在左支撑腔5的阶梯型槽口509内，将闭合门508通过螺纹连接在左支撑腔5上，使闭合门508便于拆装，从而便于对基板安装座2内部的散热机构3进行检修。

所述右支撑腔6的右侧面中心位置开设有圆形槽口，且在圆形槽口上设置有过滤网罩601，通过设置过滤网罩601基板安装座2内部起到防尘作用。

所述定位板104与弹性板1041之间设置有弹簧一1042。

所述推动块502的左端为斜面，且推动块502左端面的斜度与弹性板1041在竖直方向上的斜度一致，防止推动块502在推动过程中对弹性板1041上的压力局部过大造成弹性板1041的损坏。

所述送风罩402是由若干个喇叭状出风口403构成的蜂窝状结构，所述喇叭状出风口403的大口端朝内，所述喇叭状出风口403的小口端朝外，通过喇叭状出风口403使散热扇4吹出的压力更大，实现对过滤网罩601的反风力冲洗，能够有效避免灰尘聚集在过滤网罩601上，提高对pcb基板的散热效果，同时，喇叭状出风口403的小口端朝外，也能够有效避免灰尘经散热扇4进入到基板安装座2的内部。

所述基板安装座2、左支撑腔5和右支撑腔6的顶面上开设有呈环形结构的密封槽201，且密封槽201呈内凹的环形结构，所述pcb基板本体1的底面上设置有与密封槽201相适配的密封条102，所述pcb基板本体1通过底面的密封条102卡接在密封槽201的凹槽内，使pcb基板本体1与基板安装座2的连接更加紧凑，密封性更好。

所述pcb基板本体1的底面上开设有螺纹盲孔，所述散热柱103的顶端开设有与螺纹盲孔相适配的外螺纹，所述散热柱103通过螺纹连接在pcb基板本体1的底面上，便于散热柱103的更换。

一种具有散热结构的pcb基板的工作方法，该工作方法的具体步骤为：

步骤一：将散热柱103通过螺纹连接在pcb基板本体1底面的螺纹盲孔内，将pcb基板本体1通过底面的定位板104插入左支撑腔5和右支撑腔6的卡槽507内，并使定位板104底面的弹性板1041卡在卡槽507的三角形槽口内，同时，使pcb基板本体1底面的密封条102插入基板安装座2的密封槽201内，实现pcb基板本体1在基板安装座2上的固定；

步骤二：通过水泵302将水箱306内的水导入冷却器二305，通过冷却器二305和冷却器一301的冷却作用，使冷却管307对pcb基板本体1工作时进行散热，同时通过散热扇4将基板安装座2空腔内部的热量吹出，实现基板安装座2对pcb基板本体1同步水冷和风冷；

步骤三：通过按压左支撑腔5和右支撑腔6两侧的推动块502，使推动块502带动两侧的限位板503挤压弹簧二506向前推动，使推动块502挤压弹性板1041，从而向上拉动pcb基板本体1，使pcb基板本体1的定位板104经卡槽507内抽出，实现pcb基板本体1和基板安装座2的分离，从而对pcb基板本体1和基板安装座2的维护。

工作原理：散热柱103通过螺纹连接在pcb基板本体1底面的螺纹盲孔内，将pcb基板本体1通过底面的定位板104插入左支撑腔5和右支撑腔6的卡槽507内，并使定位板104底面的弹性板1041卡在卡槽507的三角形槽口内，并使pcb基板本体1底面的密封条102插入基板安装座2的密封槽201内，实现pcb基板本体1在基板安装座2上的固定，pcb基板本体1散热过程中，通过水泵302将水箱306内的水导入冷却器二305，通过冷却器二305和冷却器一301的冷却作用，使冷却管307对pcb基板本体1工作时进行散热，同时通过散热扇4将基板安装座2空腔内部的热量吹出，实现基板安装座2对pcb基板本体1同步水冷和风冷，维护过程中，通过按压左支撑腔5和右支撑腔6两侧的推动块502，使推动块502带动两侧的限位板503挤压弹簧二506向前推动，使推动块502挤压弹性板1041，从而向上拉动pcb基板本体1，使pcb基板本体1的定位板104经卡槽507内抽出，实现pcb基板本体1和基板安装座2的分离，从而对pcb基板本体1和基板安装座2的维护。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。