适于电子模块的热插件制造技术

一种热插件，用于在一散热器和一电子模块之间提供一对接界面，包括具有两个相对表面的一细长的本体部。在一个表面上限定有多个压配脚，所述压配角向上并向外远离所述插件的本体部延伸。在另一相对的表面上限定有多个接触臂，所述接触臂以悬臂的方式向下延伸并远离所述插件的本体部延伸。所述多个压配销设置成以形成紧密的金属与金属接触的方式进入一散热器上形成的多个凹槽中，同时所述多个接触臂设置成以可靠的正交力接触一电子模块的顶表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】适于电子模块的热插件相关申请的交叉援引本申请主张于2013年6月26日向美国专利商标局提交的题为“ThermalInterposerSuitableForElectronicModules(适于电子模块的热插件)”的美国临时专利申请US61/839,414的优先权。该申请的内容整体合并于本文。本申请还主张与上述所列的优先权主张同日提交的题为“GangedShieldingCageWithThermalPassages，(具有散热通道的成组的屏蔽罩体)”的美国临时专利申请US61/839,412(莫列斯案号B2-022USPRO)的权益，该申请的内容整体合并于本文。最后，本申请还主张与本申请同日提交的题为“GangedShieldingCageWithThermalPassages,(具有散热通道的成组的屏蔽罩体)”的待审的PCT专利申请第号(莫列斯案号B2-022WO)的权益，该申请的内容整体合并于本文。
本申请一般而言涉及电子模块的热传递的热解决方案，且更具体地涉及一种热插件，其具有改进的接触特性，以提高一电子模块和一散热器之间的热传递。
技术介绍
有许多不同形式的散热器用于电子领域。在许多电子设备(诸如路由器、服务器等)中，不同设置的电路需要连接于其它电子设备的相关的电路。这通常通过线缆组件的方式来完成，线缆组件典型地包括一电子模块，电子模块端接于线缆的各端。模块用于将线缆连接于所述设备内的一电路板上的一对应连接器，且相对路由器和服务器而言，这些线缆组件在高数据传输速率下工作，这样的工作将产生热。散热器用于将模块产生的热传递至屏蔽罩体的外部，模块插入屏蔽罩体中。这些散热器中的大多数直接设置于模块的表面且由此需要针对各模块的特殊的设置。另外的散热器依赖于一热界面材料(称为“TIM”)且这些TIM材料增加了整个组件的热阻以及成本。另外的散热器通过附着材料(诸如焊料)刚性连接，这会使得整个热阻增加且还可能影响连接的结构和机械操作。焊料还对散热器中所采用的某些材料(例如铝)带来问题，因为在焊接过程中氧化物屏障(oxidebarrier)可能形成在铝上。还有的是，由于焊料与铝的不相似性，所以在成品散热器中可能发生电流腐蚀(galvaniccorrosion)。已开发了一种热插件，所述热插件采用以一图案设置在所述插件上的多个悬臂的接触臂。插件通过焊接刚性连接于散热器，这妨碍了接触臂以一弹性方式动作。该刚性连接导致横跨插件的表面的一永久变形且在接触臂中诱发塑性应变。这个塑性应变不会促进好的赫兹接触(Hertziancontact)，且减少了接触臂的弹性。当这发生时，接触臂和模块的相对表面之间的正交力减小。
技术实现思路
由此，本申请涉及一种改进的热插件，其不要求一连续的刚性连接且特别适用于电子模块，所述插件具有一连接结构，所述连接结构保持所述插件和所述电子模块之间的一可靠的正交力和好的赫兹接触。由此，提供了一种热插件，其适用于电子模块应用、提供了用于连接于一散热器的一成本降低的结构、且还提供了所述插件和所述电子模块之间的可靠的有利(beneficial)的接触。根据本申请的下面的一实施例，提供了一种热插件，其位于一散热器和一电子模块之间，且所述插件设置有允许所述散热器与所述模块二者之间良好且可靠的接触的一结构，而无需采用任何热界面材料。本申请的插件由一平板状元件形成，其具有与所述电子模块的宽度一致或超出所述电子模块的宽度一些的宽度。在所述模块的一个表面上，所述板状元件的预定的不连续的多个部分向上弯折。这些弯折的部分限定了设置成装配于在一散热器元件的底表面上形成的选定的凹槽或通道内的一系列脚等。这样一种配合为利用高机械压力完成的压配连接，这实际上在所述插件的多个脚和所述散热器之间形成了一实体接点(solidjoint)。与采用热界面材料获得的情形相比，这样的接点具有低的热阻，非常低的且典型地最小的(至多)的热阻。所述压配应用也用于从所述散热器的凹槽的铝表面去除将另外增大热阻的氧化物，且由此通过所述插件改善所述散热器和所述模块之间的热传递。所述多个压配脚消除了所述插件以连续刚性方式连接于所述散热器的需要。这是重要的，因为所述插件具有一系列冲压或以其它方式形成在其上的悬臂的接触臂，且这些接触臂使它们的自由端朝向所述电子模块的一相对表面向下弯折。这些臂部由于所述压配连接而旨在是弹性的且它们保持这种弹性。如果所述插件是刚性连接(诸如通过锡焊(solder)或焊接(welding)等)于所述散热器，则焊料尤其是在围绕所述接触臂挠曲的半径附近将形成与接触臂的连接。连续刚性连接的存在会引起所述接触臂变成塑性而非弹性，且这个条件将阻止通过所述接触臂将可靠的正交力作用于所述模块的表面上。所述多个压配脚以将所述多个压配脚分成两个不同的组的一图案布置。第一组的这些脚围绕所述插件的本体部的周边的一部分设置，且在本文说明的一个实施例中沿所述插件的两个相对的纵缘设置。第二组的压配脚设置在所述周边的内部且设置在相邻各排接触臂之间。所述压配脚的基体部沿纵向设置，所述多个接触臂也是如此，但是所述压配脚的基体部垂直于所述接触臂的基体部导向。在这种方式下，如本申请的一个实施例中所述，在各对相关的压配脚和接触臂之间限定一系列L形的传热路径。通过考虑下面的详细说明，将更清楚地理解本申请的这些及其它目的、特征以及优点。附图说明通过参考下面结合附图的详细说明可以最佳地理解本申请的结构和操作的组织和方式以及其进一步的目的和优点，在附图中类似的附图标记表示类似的部件，而且在附图中：图1是一单独的电子模块就位于采用根据本申请构造的插件的一成组的屏蔽罩体的一个隔间中的一立体图；图2A是图1的屏蔽罩体-模块组件的一仰视立体图，其中为了清楚起见，屏蔽罩体的底部及一些侧壁连同电子模块的底部的一半被去除；图2B是与图2A相同的视图，但是其中为了清楚起见，去除电子模块，并示出了热插件就位于散热器的底表面上；图3A是与图2B相同的视图，但是其中罩体的侧壁去除且图被放大，以示出形成在热插件上的接触臂的阵列；图3B是热插件就位于散热器上且示出热插件与散热器之间的连接方式的一前视图；图4A是热插件的一仰视立体图；图4B是图4A的热插件的一立体图，但是以颠倒的方式，示出了热插件的具有多个散热器接合脚的顶表面；图4C是图4A的热插件的一俯视图；图4D是图4A的热插件沿线D-D作出的一侧视图；图4E是图4A的热插件沿线E-E作出的一端视图；图4F是在一公知的插件中采用的一单独的接触臂的一放大立体图，接触臂通过阴影区域处的焊料刚性连接于散热器；以及图4G是本申请的插件中采用的一接触臂的一放大图，接触臂通过连接元件连接于散热器。具体实施方式尽管本申请可以很容易具有多种不同形式的实施例，但示出在附图中且本文将详细说明的是具体实施例，同时应理解的是，本说明书应视为本申请的原理的一个示例，且不意欲将本申请限制于本文所示出的图样。由此，提及一特征或方案旨在说明本申请的一实施例的一特征或方案，而不是暗示本申请的每一实施例必须具有所说明的该特征或方案。此外，应注意的是，说明书描述了许多特征。尽管某些特征已组合在一起以示出可能的系统设计，但是那些特征也可用于其它的未明确公开的组合。由此，除非另有说本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热插件，用于提供一电子模块的一表面与一散热器之间的一热界面，所述热插件包括：一本体部，所述本体部具有相对的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面设置成分别接触所述电子模块的表面和所述散热器，所述本体部包括形成于其上的多个悬臂的接触臂，各接触臂包括连接于所述本体部的一基体部以及与所述接触臂的基体部相对的一自由端，所述接触臂从所述第一侧面以与所述第一侧面成一角度向外弯折且远离所述第一侧面，所述自由端终止于在安装时接触所述电子模块的表面的一接触面；以及所述本体部还包括沿所述本体部的第二侧面设置的多个连接元件，各连接元件从所述第二侧面向上延伸远离所述第二侧面，各连接元件具有一基体部以及与所述连接元件的基体部相对的一连接点，各连接元件以该连接元件紧密接触所述散热器的相应的相对凹槽的方式收容于所述凹槽内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.06.26 US 61/839,414;2013.06.26 US 61/839,4121.一种热插件，用于提供一电子模块的一表面与一散热器之间的一热界面，所述热插件包括：一本体部，所述本体部具有相对的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面设置成分别接触所述电子模块的表面和所述散热器，所述本体部包括形成于其上的多个悬臂的接触臂，各接触臂包括连接于所述本体部的一基体部以及与所述接触臂的基体部相对的一自由端，所述接触臂从所述第一侧面以与所述第一侧面成一角度向外弯折且远离所述第一侧面，所述自由端终止于在安装时接触所述电子模块的表面的一接触面；以及所述本体部还包括沿所述本体部的第二侧面设置的多个连接元件，各连接元件从所述第二侧面向上延伸远离所述第二侧面，各连接元件具有一基体部以及与所述连接元件的基体部相对的一连接点，各连接元件以该连接元件紧密接触所述散热器的相应的相对凹槽的方式收容于所述凹槽内。2.如权利要求1所述的热插件，其中，所述连接元件包括具有尖端的脚。3.如权利要求1所述的热插件，其中，所述多个接触臂在所述本体部上成排设置，且所述多个连接元件围绕所述本体部的一周边设置。4.如权利要求3所述的热插件，其中，所述多个连接元件还设置在所述本体部上，以围绕各排接触臂。5.如权利要求3所述的热插件，其中，所述多个连接元件成排设置在相邻各排接触臂之间。6.如权利要求5所述的热插件，其中，不同排的各对连接元件彼此对齐，从而穿过其中一对绘出的一假想线使相邻的接触臂彼此分隔开。7.如权利要求1所述的热插件，其中，所述多个连接元件以一图案设置在所述本体部上，以将所述多个接触臂分成不同排的接触臂。8.如权利要求1所述的热插件，其中，所述多个连接元件中的一些在所述本体部设置成靠近所述接触臂的基体部，从而各接触臂的基体部使得至少一个连接元件与其相关，以限定所述至少一个连接元件和该接触臂之间的一传热路径。9.如权利要求1所述的热插件，其中，所述多个连接元件的厚度等于或大于所述散热器的凹槽的宽度。10.如权利要求1所述的热插件，其中，所述多个接触臂和所述多个连接元件相对于所述本体部纵向对齐。11.如权利要求1所述的热插件，其中，所述多个连接元件设置成不同的第一组和第二组，第一组的连接元件沿所述插件的周边的一部分设置，而第二组的连接元件处于所述插件的周边的内部且相对于所述本体部纵向对齐。12...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗·D·万哈，
申请(专利权)人：莫列斯公司，克里斯托弗·D·万哈，
类型：发明
国别省市：美国;US