用于电气部件的热沉组件的制作方法

1.本文的主题总体上涉及用于电气部件的热量散逸。


背景技术：

2.将热能(或热量)从系统或设备的指定部件传递走可能是所希望的。一些系统使用电气部件，例如电连接器，将数据和/或电能传输到不同的系统或设备，并且将数据和/或电能从不同的系统或设备传输走。一些系统使用电气部件，例如可插拔模块，将数据信号以光信号和/或电信号的形式通过通信电缆传输。一些系统使用电气部件，例如集成电路，来控制系统。电气部件限定了系统中产生热量的源头。
3.电气系统的开发人员面临的常见挑战是热管理。系统中电气部件产生的热能可以降低系统部件的性能，甚至损坏系统部件。为了散逸热能，系统包括热部件，其接合热源，从热源吸收热能，并且将热能传递走。热部件一般包括平的热界面用于与电气部件相接。然而，由于有限的热界面面积以及表面中的变化，例如由于相接的表面的表面平整度，实现在界面上有效的热联接是困难的。此外，热部件可以在其他热界面上与其他热部件热联接。部件在每个热界面都损失效率。
4.因此，需要有效地将热能从电气部件传递走的热传递组件。


技术实现要素：

5.根据本发明，提供了一种热沉组件。热沉组件包括板堆叠体，板堆叠体包括翅片板以及布置在翅片板之间以堆叠状布置的的间隔件板。每个翅片板具有顶部边缘和底部边缘。每个翅片板具有在顶部边缘和底部边缘之间的第一侧。每个翅片板具有在顶部边缘和底部边缘之间与第一侧相对的第二侧。每个间隔件板具有顶部边缘和底部边缘。每个间隔件板具有在顶部边缘和底部边缘之间的第一侧。每个间隔件板具有在顶部边缘和底部边缘之间与第一侧相对的第二侧。间隔件板的第一侧和第二侧面对翅片板相应的第一侧和第二侧。翅片板的底部边缘和间隔件板的底部边缘形成顺应的热界面，其配置为与电气部件相接。翅片板的上部边缘位于间隔件板的上部边缘之上，使得在间隔件板之上翅片板之间形成气流通道。热沉组件包括支撑着板堆叠体中翅片板和间隔件板的支撑框架。支撑框架包括在板堆叠体中内部延伸的弹性支撑构件。热沉组件包括在板堆叠体中内部延伸的弹性元件。弹性元件接合弹性支撑构件以将弹性元件相对于支撑框架定位。弹性元件接合翅片板和间隔件板，使得在大致朝向电气部件的第一偏置方向上偏置翅片板和间隔件板，从而将翅片板和间隔件板的底部边缘按压抵靠在电气部件上。
附图说明
6.图1是通信系统和根据示例性实施例的热沉组件的前透视图，该热沉组件用于从通信系统的至少一个电气部件散逸热量。
7.图2是根据示例性实施例的弹性元件的透视图。
8.图3是根据示例性实施例的热沉组件的前视图。
9.图4是根据示例性实施例的热沉组件的一部分示出了支撑框架的侧视图，示出了第一侧面板。
10.图5是根据示例性实施例的热沉组件的一部分示出了支撑框架的侧视图，示出了翅片板。
11.图6是根据示例性实施例的热沉组件的一部分示出了支撑框架的侧视图，示出了间隔件板。
12.图7是通信系统和根据示例性实施例的热沉组件的前透视图，该热沉组件用于从通信系统的至少一个电气部件散逸热量。
13.图8是根据示例性实施例的热沉组件的前视图。
14.图9是根据示例性实施例的热沉组件的一部分示出了支撑框架的侧视图，示出了第一侧面板。
15.图10是根据示例性实施例的热沉组件的一部分示出了支撑框架的侧视图，示出了翅片板。
16.图11是根据示例性实施例的热沉组件的一部分示出了支撑框架的侧视图，示出了间隔件板。
17.图12是根据示例性实施例的通信系统和热沉组件的前透视图，该热沉组件用于从通信系统的至少一个电气部件散逸热量。
18.图13是根据示例性实施例的热沉组件的前视图。
19.图14是根据示例性实施例的热沉组件的一部分示出了支撑框架的侧视图，示出了第一侧面板。
20.图15是根据示例性实施例的热沉组件的一部分示出了支撑框架的侧视图，示出了翅片板。
21.图16是根据示例性实施例的热沉组件的一部分示出了支撑框架的侧视图，示出了间隔件板。
具体实施方式
22.图1是通信系统100和根据示例性实施例的热沉组件200的前透视图，该热沉组件200用于从通信系统100的至少一个电气部件102散逸热量。热沉组件200配置为在热沉组件200的底部的热界面104热联接到电气部件102。在示例性实施例中，热沉组件200通过将热量传递到在热沉组件200的翅片板结构上方经过的气流而被空气冷却。
23.热沉组件200可以抵靠电气部件102被压缩。在示例性实施例中，热沉组件200在热界面104处可以符合电气部件102的形状，从而在热界面104之间进行有效的热传递。
24.在示例性实施例中，电气部件102安装到电路板110。在各种实施例中，电气部件102可以是通信连接器，例如插座连接器，头座连接器，插头连接器，或其他种类的通信连接器。在其他各种实施例中，电气部件102可以是电子封装体，例如集成电路。在其他各种实施例中，电气部件102可以是可插拔模块，例如i/o收发器模块。在替代性实施例中，可以设置其他类型的电气部件。
25.热沉组件200包括板堆叠体202，其具有多个可独立移动的板204，一个或多个接合
板204的弹性元件300，以及用于将板204保持在板堆叠体202中的支撑框架400。板204配置为热接合到电气部件102，并且将热量从电气部件102中散逸走以冷却电气部件102。板204配置为将热量散逸到外部环境中。可以设置任意数量的弹性元件300，例如一对弹性元件300，其限定前部弹性元件和后部弹性元件。在替代性实施例中，可以设置更大的或更少的弹性元件300。弹性元件300将板204在第一偏置方向上偏置，例如朝向电气部件102的向下的偏置方向。板204之间彼此嵌套并且在板堆叠体202中层叠在一起，用于在板204之间的热连通。单独的板204相对彼此可移动，使得板204可以单独地关节连接以符合电气部件102，用于改进在热沉组件200和电气部件102之间的接触和/或靠近。例如，当热沉组件200联接到电气部件102时，板204在支撑框架400中可以是可偏转的并且可移动的。
26.在示例性实施例中，热沉组件200是平行六面体(例如，大致为箱形)。例如，热沉组件200包括顶部210，底部212，前部214，后部216，第一侧220，以及第二侧222。顶部210可以是大致平面的。底部212可以是大致平面的。前部214可以是大致平面的。后部216可以是大致平面的。第一侧220可以是大致平面的。第二侧222可以是大致平面的。然而，在替代性实施例中，热沉组件200可以具有其他形状。支撑框架400用于将热沉组件200保持在一起。在示例性实施例中，支撑框架400为板堆叠体202提供外部支撑，并且为板堆叠体202提供内部支撑。例如，如在说明性实施例中，支撑框架400可以沿第一侧220和第二侧222延伸。支撑框架400可以附加地或替代地沿前部214和/或后部216延伸。支撑框架400可以附加地或替代地沿顶部210和/或底部212延伸。支撑框架400穿过板堆叠体202的内部，例如在第一侧220和第二侧222之间，以将板堆叠体202保持在一起。
27.在示例性实施例中，板堆叠体202的板204包括翅片板230和在翅片板230之间的间隔件板240。每个翅片板230具有相对的第一侧232和第二侧234。翅片板230在顶部边缘236和底部边缘238之间延伸。底部边缘238面对电气部件102，并且与电气部件102的热界面104相接。翅片板230在顶部边缘236和底部边缘238之间具有高度。可选地，各种翅片板230可以具有不同的形状，例如不同的高度和/或不同的宽度。
28.每个间隔件板240具有相对的第一侧242和第二侧244。间隔件板240在顶部边缘246和底部边缘248之间延伸。底部边缘248面对电气部件102，并且与电气部件102的热界面104相接。可选地，间隔件板240的底部边缘248大致上与翅片板230的底部边缘238对齐以形成热界面。每个间隔件板240具有在顶部边缘246和底部边缘248之间的高度，该高度比翅片板230的高度短得多。例如，翅片板230竖直地延伸到间隔件板240之上，以在翅片板230之间形成气流通道250。气流通道250位于间隔件板240之上。气流通道250允许翅片板230之间的气流，例如沿翅片板230的第一侧232和第二侧234的气流，以将热量散逸到周围的气流中。间隔件板240的宽度控制气流通道250的宽度。可选地，各种翅片板240可以具有不同的形状，例如不同的高度和/或不同的宽度。
29.在示例性实施例中，支撑框架400包括在板堆叠体202的第一侧220处的第一侧面板410，以及在板堆叠体202的第二侧222处的第二侧面板412(如图3所示)。可选地，端部面板(未示出)可以在侧面板410、412之间延伸，从而为板堆叠体202形成长方形的框架结构。在示例性实施例中，侧面板410包括安装凸片414，安装凸片414配置为安装到支撑结构(未示出)，例如支架、笼架、插座架或其他支撑结构。安装凸片414可以焊接到支撑结构。安装凸片414相对于支撑结构固定支撑框架400。板204可以相对于支撑框架400移动，并且因此可
以相对于支撑结构移动。
30.支撑框架400包括在第一侧面板410和第二侧面板412之间延伸的横向构件420。横向构件420可以用于相对于第二侧面板412支撑第一侧面板410(例如，用于维持侧面板410、412之间的空间)。横向构件420用于相对于支撑框架400支撑弹性元件300。例如，横向构件420可以位于紧靠在弹性元件300的上方，以在板堆叠体202中保持弹性元件300的位置。弹性元件300可以向上按压抵靠横向构件420，使得横向构件420形成用于弹性元件300按压抵靠的支承表面。横向构件420可以用于在板堆叠体202中保持板204的相对位置(例如，可以用于保持前后位置和/或侧对侧位置和/或顶对底位置)。在各种实施例中，板204可以相对横向构件420具有有限程度的浮动移动(例如，受控程度的前后和/或侧对侧和/或顶对底的移动)。在各种实施例中，横向构件420是在板堆叠体202中内部延伸的内部横向构件。例如，横向构件420可以穿过翅片板230和/或间隔件板240。附加地或替代地，横向构件420可以包括围绕板堆叠体202的外部延伸的外部横向构件。例如，外部横向构件可以是接合板204的外部表面的壁或面板。外部横向构件可以设置在前部214和/或后部216(例如，与侧面板410、412形成长方形框架结构)。
31.在说明性实施例中，横向构件420包括弹性支撑元件422和板支撑元件424。弹性支撑元件422支撑弹性元件300，并且板支撑元件424将板204相对于板204彼此以及相对于支撑框架400支撑。在说明性实施例中，板支撑元件424是圆柱形销。然而，在替代性实施例中，可以使用其他种类的支撑元件。在说明性实施例中，弹性支撑元件422是圆柱形销，并且可以在下文中称为弹性支撑销422。弹性支撑元件422和/或板支撑元件424可以是除了销之外的结构，例如轨道、栓(pegs)、凸片或其他结构。可以设置任意数量的弹性支撑销422，例如一对弹性支撑销422，其限定靠近前端214的前部弹性支撑销，以及靠近后端216的后部弹性支撑销。弹性支撑元件422的端部可以固定到侧面板410、412。例如，弹性支撑销422的端部可以钎焊、焊接、压平、铆接、螺纹联接或者以其他方式联接到侧面板410、412。可以设置任意数量的板支撑元件424，例如一对板支撑元件424，其限定靠近前端214的前部板支撑销，以及靠近后端216的后部板支撑销。在各种实施例中，板支撑元件424可以是圆柱形销。板支撑元件424的端部可以固定到侧面板410、412。例如，板支撑元件424的端部可以钎焊、焊接、压平、铆接、螺纹联接或者以其他方式联接到侧面板410、412。
32.图2是根据示例性实施例的弹性元件300的透视图。弹性元件300包括顶部310，底部312，前部314，后部316，第一侧320，以及第二侧322。弹性元件300包括分别在第一侧320和第二侧322的安装凸片324、326，用于将弹性元件300安装到支撑框架400(如图1所示)。在示例性实施例中，弹性元件300是冲压形成的结构，其由金属板冲压成弹性形状。在各种实施例中，弹性元件300可以是杯形板簧；然而，在替代性实施例中，弹性元件300可以具有其他形状。弹性元件300由薄金属材料制成，使得弹性元件300是柔性的。
33.弹性元件300包括中心主体330，该中心主体330在第一侧320和第二侧322之间延伸。前翼332从中心主体330向前以向下的角度延伸到在弹性元件300的前部314处的前部边缘334。后翼336从中心主体330向后以向下的角度延伸到在弹性元件300的后部316处的后部边缘338。中心主体330设置在弹性元件300的顶部310处。前部边缘334和后部边缘338设置在弹性元件300的底部312处以接合热沉组件200的板204(如图1所示)，从而将板204在向下的偏置方向上按压。
34.在示例性实施例中，前翼332被分成多个前部弹性指342。前部弹性指342由间隙344间隔开，间隙344通过从前部边缘334向内切割前翼332形成，例如在冲压阶段期间。前部弹性指342可相对于彼此独立地移动，例如为了向对应的板204提供独立的弹性压力。在示例性实施例中，后翼336被分成多个后部弹性指346。后部弹性指346由间隙348间隔开，间隙348通过从后部边缘338向内切割前翼336形成，例如在冲压阶段期间。后部弹性指346可相对于彼此独立地移动，例如为了向对应的板204提供独立的弹性压力。
35.图3是根据示例性实施例的热沉组件200的前视图。热沉组件200包括布置在板堆叠体202中的板204。支撑框架400配置成在板堆叠体202中保持板204。弹性元件300由支撑框架400支撑，并且作用在板204上以将板204在向下的偏置方向上按压。
36.翅片板230位于间隔件板240之间。翅片板230的底部边缘238和间隔件板240的底部边缘248限定了热沉组件200的底部212，其限定了与电气部件102的热界面(如图1所示)。翅片板230和间隔件板240都配置成在底部212处直接热联接到电气部件102。翅片板230高于间隔件板240，并且延伸到间隔件板240的顶部边缘246之上。气流通道250位于翅片板230之间，并且位于间隔件板240之上。间隔件板240保持翅片板230的相对位置，以限定在其之间的气流通道250。在安装之后，侧面板410、412将翅片板230和间隔件板240保持在板堆叠体202中，并且横向构件420保持侧面板410、412的相对位置。在示例性实施例中，弹性支撑销422横跨弹性元件330的顶部并在间隔件板240之上延伸。
37.图4是根据示例性实施例的热沉组件200的一部分示出了支撑框架400的侧视图，其示出了第一侧面板410。图5是根据示例性实施例的热沉组件200的一部分示出了支撑框架400的侧视图，其示出了翅片板230。图6是根据示例性实施例的热沉组件200的一部分示出了支撑框架400的侧视图，其示出了间隔件板240。图4至图6示出了相对于板204和弹性元件300的支撑框架400。
38.支撑框架400用于支撑板204，并且用于相对于板204支撑弹性元件300。板支撑销424穿过侧面板410(图4)、翅片板230(图5)以及间隔件板240(图6)延伸。侧面板410包括接收板支撑销424的开口416。翅片板230包括翅片板槽260(图5)，并且间隔件板240包括间隔件板槽262(图6)。板支撑元件424在翅片板槽260中内部地穿过翅片板230延伸，并且板支撑元件424在间隔件板槽262中内部地穿过间隔件板240延伸。在示例性实施例中，翅片板槽260被延长(例如，在竖直方向)，并且间隔件板槽262被延长(例如在竖直方向)。翅片板230和间隔件板240可以相对于板支撑元件424移动。翅片板槽260和间隔件板槽262提供相对于板支撑元件424的缺口，以允许翅片板230和间隔件板240相对于板支撑元件424移动。例如，翅片板230和间隔件板240可以相对于板支撑元件424向上移动。
39.翅片板230包括接收弹性元件300的弹性开口264(图5)。在说明性实施例中，弹性开口264是三角形形状，其具有平的底部266，并且在弹性开口264的顶部具有顶点268。顶点268可以大致位于弹性开口264的前部和后部之间的中心。弹性支撑销422接收在弹性开口264中的顶点268处，并且由翅片板230的壁定位在弹性开口264中，翅片板230的壁形成从顶点268延伸的弹性开口264。中心主体330与顶点268对齐。弹性支撑销422与中心主体330对齐，并且支撑弹性元件300。弹性元件300按压抵靠在弹性支撑销422上。前翼332和后翼336从中心主体330延伸，使得前部边缘334和后部边缘338接合弹性开口264的底部266，从而按压抵靠在翅片板230上并且接合间隔件板240的顶部边缘246(图6)。弹性元件300在向下的
偏置方向上偏置翅片板230和间隔件板240，以接合电气部件102(如图1所示)。
40.图7是通信系统100和根据示例性实施例的热沉组件200的前透视图，该热沉组件200用于从通信系统100的至少一个电气部件102散逸热量。支撑框架400包括与图1中示出的实施例不同的特征。热沉组件200的板204可以设计成不同的形状，以与支撑框架400的特征相接。
41.支撑框架400在板堆叠体202中保持着板204。支撑框架400支撑着弹性元件300。弹性元件300将板204在第一偏置方向上偏置，例如向下的偏置方向。单独的板204可以相对于彼此以及相对于支撑框架400移动，使得板204可以单独地关节连接以符合电气部件102(如图1所示)，用于改进在热沉组件200和电气部件102之间的接触和/或靠近。
42.支撑框架400包括第一侧面板410和第二侧面板412(如图8所示)。支撑框架400包括在侧面板410、412之间延伸的横向构件420。横向构件420相对于第二侧面板412支撑第一侧面板410(例如，用于维持侧面板410、412之间的空间)。在示例性实施例中，横向构件420是位于板堆叠体202外部的外部横向构件。例如，横向构件420包括在前部214处的前端部面板426和在后部216处的后端部面板428。端部面板426、428在侧面板410、412之间延伸，并且将侧面板410、412相对于彼此保持。端部面板426、428为了板204的端部形成板支撑元件。端部面板426、428，以及侧面板410、412形成板堆叠体202的长方形外框架。支撑框架400包括横向构件，该横向构件横跨板堆叠体202在端部面板426、428之间延伸。例如，横向构件从前部延伸到后部。
43.在示例性实施例中，支撑框架400包括弹性支撑轨道430，该弹性支撑轨道430穿过气流通道250沿弹性元件300的顶部延伸。弹性支撑轨道430可以平行于板204延伸。弹性支撑轨道430为弹性元件300限定了弹性支撑元件。弹性支撑轨道430由在板堆叠体202的前端214处和板堆叠体202的后端216处的端部面板426、428支撑。弹性支撑轨道430用于相对于支撑框架400支撑弹性元件300。弹性元件300向上按压抵靠弹性支撑轨道430，使得弹性支撑轨道430形成用于弹性元件300按压抵靠的支承表面。
44.图8是根据示例性实施例的热沉组件200的前视图。热沉组件200包括布置在板堆叠体202中的板204。支撑框架400配置成在板堆叠体202中保持板204。弹性元件300由支撑框架400支撑，并且作用在板204上以将板204在向下的偏置方向上按压。例如，弹性支撑轨道430横跨弹性元件300的顶部，以将弹性元件300相对于板204保持在位。在示例性实施例中，弹性支撑轨道430包括定位凸片431，定位凸片431接合板204以将弹性支撑轨道430相对于板204定位。例如，定位凸片431可以在两个方向上延伸以接合邻近的板204。
45.图9是根据示例性实施例的热沉组件200的一部分示出了支撑框架400的侧视图，其示出了第一侧面板410。图10是根据示例性实施例的热沉组件200的一部分示出了支撑框架400的侧视图，其示出了翅片板230。图11是根据示例性实施例的热沉组件200的一部分示出了支撑框架400的侧视图，其示出了间隔件板240。图9至图11示出了相对于板204和弹性元件300的支撑框架400。
46.支撑框架400用于支撑板204，并且用于相对于板204支撑弹性元件300。端部面板426联接到侧面板410(图9)。弹性支撑轨道430沿翅片板230(图10)和间隔件板240(图11)延伸。弹性支撑轨道430联接到端部面板426，例如焊接到端部面板426。翅片板230的弹性开口264(图10)接收弹性元件300。在说明性实施例中，弹性开口264是长方形形状的，其具有平
的底部和平的顶部。弹性支撑轨道430具有接合中心主体330的底部边缘432。底部边缘432可以位于弹性开口264的顶部之下，以支撑弹性元件300。前翼332和后翼336从中心主体330延伸，使得前部边缘334和后部边缘338接合弹性开口264的底部，从而按压抵靠在翅片板230上并且接合间隔件板240的顶部边缘246(图11)。弹性元件300在向下的偏置方向上偏置翅片板230和间隔件板240，以接合电气部件102(如图1所示)。
47.图12是通信系统100和根据示例性实施例的热沉组件200的前透视图，该热沉组件200用于从通信系统100的至少一个电气部件102散逸热量。支撑框架400包括与图1中示出的实施例或图7中示出的实施例不同的特征。热沉组件200的板204可以设计成不同的形状，以与支撑框架400的特征相接。
48.支撑框架400在板堆叠体202中保持着板204。在示例性实施例中，支撑框架400包括在翅片板230之间的上间隔件板440。上间隔件板440用于支撑弹性元件300。上间隔件板440是位于板堆叠体202内部的内部支撑元件。弹性元件300将板204在第一偏置方向上偏置，例如向下的偏置方向。独立的板204可以相对于彼此以及相对于支撑框架400移动，使得板204可以单独地关节连接以符合电气部件102(如图1所示)，用于改进在热沉组件200和电气部件102之间的接触和/或靠近。
49.支撑框架400包括第一侧面板410和第二侧面板412(如图13所示)。支撑框架400包括在第一侧面板410和第二侧面板412之间延伸的横向构件420。横向构件420相对于第二侧面板412支撑第一侧面板410(例如，用于维持侧面板410、412之间的空间)。在示例性实施例中，横向构件420包括板支撑元件424和上板支撑元件425。上板支撑元件425是类似于板支撑元件424的板支撑销。下板支撑元件424支撑翅片板230和间隔件板240。上板支撑元件425支撑翅片板230和上间隔件板440。
50.图13是根据示例性实施例的热沉组件200的前视图。热沉组件200包括布置在板堆叠体202中的板204。支撑框架400配置成在板堆叠体202中保持板204。支撑框架400包括上间隔件板440，上间隔件板440位于翅片板230之间的气流通道250中。上间隔件板440位于间隔件板240之上。弹性元件300由支撑框架400的上间隔件板440支撑，并且作用在板204上以将板204在向下的偏置方向上按压。例如，上间隔件板440横跨弹性元件300的顶部，以将弹性元件300相对于板204保持在位。
51.图14是根据示例性实施例的热沉组件200的一部分示出了支撑框架400的侧视图，其示出了第一侧面板410。图15是根据示例性实施例的热沉组件200的一部分示出了支撑框架400的侧视图，其示出了翅片板230。图16是根据示例性实施例的热沉组件200的一部分示出了支撑框架400的侧视图，其示出了间隔件板240。图14至图16示出了相对于板204和弹性元件300支撑框架400。
52.支撑框架400用于支撑板204，并且用于相对于板204支撑弹性元件300。板支撑元件424、425穿过侧面板410(图14)延伸。板支撑元件424支撑翅片板230(图15)和间隔件板240(图16)，并且上板支撑元件425支撑翅片板230(图15)和上间隔件板440(图16)。在示例性实施例中，翅片板230包括翅片板槽260(图15)和上翅片板槽261。间隔件板240包括间隔件板槽262(图16)。上间隔件板440包括上间隔件板孔263。板支撑元件424在翅片板槽260中内部地穿过翅片板230延伸，并且板支撑元件424在间隔件板槽262中内部地穿过间隔件板240延伸。上板支撑元件425在上翅片板槽260中内部地穿过翅片板230延伸，并且上板支撑
元件425在上间隔件板孔263中内部地穿过上间隔件板440延伸。翅片板230和间隔件板240可以相对于板支撑元件424和上间隔件板440移动。
53.上间隔件板440支撑弹性元件300。上间隔件板440由上板支撑元件425在板堆叠体202中保持在位。上间隔件板440包括底部边缘442，该底部边缘442形成用于弹性元件300的支撑表面。当热沉组件200联接至电气部件102，翅片板230可以相对于上间隔件板440在向上的方向上移动。当热沉组件200联接至电气部件102，间隔件板240可以在朝着上间隔件板440的向上的方向上移动。