用于浸入冷却式电子器件的I/O电路板制造技术

一种向浸入流体中的电子器件提供电连接的电接口。电路板具有其上设置有电连接的多个表面。在第一表面上安装有连接端口，所述连接端口用于与电连接至电子器件的相应连接器进行耦接。在第一表面上设置有第一电导体并且将第一电导体连接至连接端口。在除了第一表面之外的表面上设置有第二电导体。第一电导体通过过孔被耦接至第二电导体，所述过孔包括在电子电路板上的孔。密封垫圈具有孔口，并且密封垫圈被安装在电路板上，使得从密封垫圈的与电路板相反的侧穿过孔口可到达连接端口并且孔被密封垫圈覆盖。

I/O Circuit Board for Immersion Cooling Electronic Devices

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于浸入冷却式电子器件的I/O电路板
本专利技术涉及用于向浸入密封箱内的流体中的电子器件提供至少一个电连接的电接口、包括这种电接口的电子系统、用于与浸入箱内的流体中的电子器件一起使用的连接电路板以及电接口的方法。
技术介绍
电子部件在运行中产生热，这可能导致过热并且因此损坏部件和系统的其他部件。这种电子部件通常包括主板、中央处理单元(CPU)和存储器模块。因此，期望对部件进行冷却以将热从部件传递出去，并且保持部件温度不高于为部件的正确和可靠操作而规定的最高操作温度。国际专利公开号WO-2010/130993和美国专利公开号2010/0290190(共同转让本专利技术)描述了一种冷却装置，该冷却装置使用可密封模块来容纳一个或更多个生热电子部件以及电子部件浸入其中的液体冷却剂。将电子部件浸入将热从电子部件带走的流体(液体和/或气体)中可以是热力学效率的。冷却剂可以是导热的同时是非导电的，并且还可以具有有利的对流性质。此外，可以选择和使用冷却剂以在正常操作中不会造成电子部件的损坏。然而，冷却剂可能在其他方面造成损坏，例如由于毒性、腐蚀或其他反应、物理或化学性质。由于这些原因并且由于冷却剂可能是昂贵的，因此期望将冷却剂容纳并通常密封在容器(箱或壳体)内。这样做以便使电子部件浸入冷却剂中，但是不会使冷却剂丢失或以其他方式暴露在箱外。因此，难以将在箱内的电子部件与箱外部的其他电子部件之间进行电连接。使用这种连接用于向浸入式电子部件提供电力和/或将数据信号传送至浸入式电子部件以及从浸入式电子部件传送数据信号。当浸入式电子部件包括复杂电路板例如计算机主板并且通常使用各种电力和数据输入和输出连接时，这尤其是个问题。应该以避免冷却剂泄漏的方式实现电连接。理想地，该技术应该是可靠的、弹性的(特别是对于箱的常规和/或频繁打开，例如出于维护原因)、灵活的(以允许调节和/或更换电子部件)并且廉价。该问题不仅限于因冷却原因而密封在容器中的电子部件，而且还可以与电子部件以可密封或密封的方式被容纳其中的任何情况相关。用于在密封箱中的部件与箱外部的部件之间进行电连接的现有技术不满足所有这些目的。例如，电部件和电子部件的灌封是一种用于进行连接的已知方法，这在例如国际专利公开号WO-2010/130993和美国专利公开号2010/0290190中公开。然而，灌封具有缺点，尤其是在其在各种情况下防止冷却剂泄漏的能力方面。因此，找到更好的方法来进行这些电连接仍然是一个挑战。
技术实现思路
在此背景下，本专利技术提供了一种根据权利要求1所述的电接口、一种根据权利要求18所述的电子系统、一种根据权利要求24所限定的连接电路板以及一种根据权利要求29所述的电接口的方法。在从属权利要求和本文中详述了本专利技术的其他特征。可以附加地提供与系统和/或电路板的方法相对应的方法的特征。(印刷)电路板用于在箱(其中容纳有浸入式电子部件的可密封或密封容器或壳体)中的电子部件与外部环境之间提供电接口。电路板具有用于从箱内的电子部件接纳连接器的连接端口。因此，连接端口被布置成在箱的其中容纳有电子部件的可密封或密封容积内。电路板的其余部分不旨在位于箱内部的可密封或密封容积内和/或不旨在从箱内部的可密封或密封容积可到达。使用密封垫圈用于密封箱的壳体和电路板。密封垫圈中的孔口允许从箱内可到达连接端口。为了在连接端口与电路板的其他部件之间承载电信号(电力和/或数据)，使用一个或更多个过孔。这可以允许所述电信号被承载在电路板的不同表面上(例如，使用迹线、导线或其他导体)。在最简单的实施方式中，电路板可以仅使用两个外部相对表面来承载电信号。在其他实施方式中，电路板可以是层叠地并且在内部(中间)表面以及一个或更多个外部表面上承载信号。每个过孔使用电路板上的孔将信号从一个表面传送到另一表面。过孔允许以高带宽进行连接，并且因此有助于支持高数据速率连接。孔可以在两个表面之间完全地延伸(或穿过电路板的整个厚度)，或者在表面之间仅部分地延伸(称为“盲孔”)。这些孔可能允许流体从箱中泄漏出来。有利地，密封垫圈覆盖这些孔中的每一个。这可以防止流体(优选地是液体，虽然可选地是气体；通常用作冷却剂，电子部件浸入流体中)从箱中泄漏。电路板和密封垫圈的其余部分还可以密封箱壳体中的允许从箱内可到达连接端口的任何开口。还提供了用于向浸入密封箱内的流体中的电子器件提供一个或更多个电连接的相应方法，所述方法具有用于提供和/或使用如本文所述的电路板和密封垫圈布置的步骤。因此，密封垫圈安装在电路板上以在电路板与箱壳体之间进行密封。这种密封对于密封件的重复打开和关闭是可靠且有弹性的。此外，这种技术易于实施且具有成本效益。如下所述，它也是灵活的。电路板还可以在密封垫圈与箱相反的侧上具有第二连接端口，所述第二连接端口可以允许信号通过电路板从其他器件耦接至箱内的电子部件。第二连接端口的类型(物理形状和/或尺寸或配置)通常与其他(第一)连接端口不同，并且优选地是标准连接器类型(例如，通用串行总线、USB)。根据该技术，可以使用相应电路板分别提供多个连接，所述连接中的每一个可以具有不同类型的相应的第二连接端口。这可以允许一系列不同的连接被提供至箱中的电子部件以及从箱中的电子部件提供一系列不同的连接。此外，可以以简单的方式改变连接的类型，而无需改变进行电连接的箱内电子部件。连接器可以被设置成与箱内电路板的连接端口对接。然后，可以使用许多不同的方法来提供从连接器到电子部件的连接。例如，可以使用导线。附加地或替代地，可以在内部电路板上安装有连接器，然后所述连接器将电连接耦接至箱内的电子部件。电路板和密封垫圈可以通过固定连接器例如螺钉、螺栓、铆钉等彼此(以及箱)固定或附接。在另一方面中，设置有另一种类型的(印刷)电路板。该(内部或连接)电路板可以适合于浸入流体(特别是冷却剂和/或液体)中，特别是浸入可密封或密封容积内的流体中，并且该电路板被设计成用于与同样浸入流体中——特别是可密封或密封容积内的流体中——的电子器件对接。电子器件具有连接端口，该连接端口被配置成接纳电部件例如电池并且电连接至电部件(通过在连接端口上使用合适的导体或电极)。连接电路板被设计成用于对由电部件提供的连接进行模拟，从而与电子部件上的连接端口对接。具体地，电路板的尺寸和/或形状可以与其将要替换的电部件相同的方式被设置。附加地或替代地，它可以在电路板的一个或更多个外部表面上具有电导体，所述电导体被布置成与连接端口的导体或电极匹配并且与连接端口的导体或电极对接以向连接电路板提供电子器件的至少一个电连接。然后，连接电路板还包括将电子器件的至少一个电连接电耦接至位于箱外部的电部件的连接。在某些情况下，电子器件所浸入其中的流体可能损坏电子部件，反之亦然。通过使用电路板来与电子器件对接并且由此将电子器件连接至在可密封或密封容积外部的电部件，电部件不需要在体积内，因而不需要对电子器件进行调整。连接电路板可以与本公开内容的任何其他方面特别是本文描述的电接口一起使用。例如，电池可以安装在箱外部的电路板上以例如通过内部电路板来连接至箱内电子部件。附图说明本专利技术可以以多种方式实施，并且现在将仅通过示例的方式并参照附图来描述优选实施方式，其中：图1A示意性地描绘了包括箱、密封垫圈和多个接口电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于向浸入密封箱内的流体中的电子器件提供至少一个电连接的电接口，所述电接口包括：电路板，具有其上设置有电连接的多个表面，在所述电路板的第一表面上安装有连接端口，所述连接端口用于与电连接至所述电子器件的相应连接器进行耦接，在所述多个表面的所述第一表面上设置有一个或更多个第一电导体，所述一个或更多个第一电导体连接至所述连接端口，以在所述连接器与所述连接端口耦接时所述一个或更多个第一电导体被连接至所述电子器件，其中，在所述多个表面中除了所述第一表面之外的相应表面上分别设置有一个或更多个第二电导体，所述一个或更多个第一电导体中的每一个通过相应过孔被耦接至所述一个或更多个第二电导体中的相应导体，每个过孔包括在电子电路板中的相应孔；以及具有孔口的密封垫圈，所述密封垫圈被安装在所述电路板上，使得能够从所述密封垫圈的与所述电路板相反的侧穿过所述孔口到达所述连接端口，并且使得所述每个过孔的相应孔被所述密封垫圈覆盖。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.25 GB 1619976.21.一种用于向浸入密封箱内的流体中的电子器件提供至少一个电连接的电接口，所述电接口包括：电路板，具有其上设置有电连接的多个表面，在所述电路板的第一表面上安装有连接端口，所述连接端口用于与电连接至所述电子器件的相应连接器进行耦接，在所述多个表面的所述第一表面上设置有一个或更多个第一电导体，所述一个或更多个第一电导体连接至所述连接端口，以在所述连接器与所述连接端口耦接时所述一个或更多个第一电导体被连接至所述电子器件，其中，在所述多个表面中除了所述第一表面之外的相应表面上分别设置有一个或更多个第二电导体，所述一个或更多个第一电导体中的每一个通过相应过孔被耦接至所述一个或更多个第二电导体中的相应导体，每个过孔包括在电子电路板中的相应孔；以及具有孔口的密封垫圈，所述密封垫圈被安装在所述电路板上，使得能够从所述密封垫圈的与所述电路板相反的侧穿过所述孔口到达所述连接端口，并且使得所述每个过孔的相应孔被所述密封垫圈覆盖。2.根据权利要求1所述的电接口，其中，所述连接端口是第一连接端口，在所述电路板上还以不能从所述密封垫圈的相反侧穿过所述孔口到达的方式安装有第二连接端口，所述第二连接端口通过所述一个或更多个第二电导体被耦接至所述第一连接端口。3.根据权利要求2所述的电接口，其中，所述第二连接端口安装在所述电路板的所述第一表面上。4.根据权利要求2或3所述的电接口，其中，所述第一连接端口与所述第二连接端口具有不同的类型。5.根据任一前述权利要求所述的电接口，其中，所述连接端口被布置成向所述相应连接器提供多个电连接，所述多个电连接中的每一个还被提供至所述一个或更多个第一电导体中的相应一个。6.根据任一前述权利要求所述的电接口，其中，所述一个或更多个第一电导体包括多个第一电导体，以及所述一个或更多个第二电导体包括多个第二电导体，每个第一电导体通过相应过孔被耦接至相应第二电导体。7.根据任一前述权利要求所述的电接口，其中，所述至少一个电连接包括数据连接和/或电力连接。8.根据权利要求7所述的电接口，其中，所述电连接包括电力连接，在所述电路板上还安装有电池并且所述电池被连接至所述一个或更多个第二电导体。9.根据任一前述权利要求所述的电接口，其中，所述电路板是层叠的以使所述电路板具有其上设置有电连接的至少三个表面。10.根据权利要求9所述的电接口，其中，所述电路板还包括一个或更多个第三电导体，所述一个或更多个第三电导体分别被设置在所述多个表面中除了所述第一表面之外的相应表面上，所述一个或更多个第三电导体中的每一个通过相应过孔被耦接至所述一个或更多个第二电导体中的相应导体，每个过孔包括在所述电子电路板上的相应孔，所述密封垫圈被安装成使得所述每个过孔的所述相应孔被所述密封垫圈覆盖。11.根据任一前述权利要求所述的电接口，其中，所述至少一个过孔的孔在所述第一表面与其上设置有所述一个或更多个第二电导体中的相应导体的所述表面之间不完全延伸。12.根据任一前述权利要求所述的电接口，还包括用于将所述电路板和所述密封垫圈附接至所述箱的固定连接器。13.根据任一前述权利要求所述的电接口，其中，所述固定连接器中的每一个通过所述电路板和所述密封垫圈中的各个相应孔附接至所述电路板和所述密封垫圈。14.根据权利要求13所述的电接口，其中，所述固定连接器包括螺钉、螺栓和铆钉中的一个或更多个。15.根据任一前述权利要求所述的电接口，其中，所述箱被配置成使得所述电子器件被安装在所述箱中，以使所述电子器件浸入所述流体中。16.根据任一前述权利要求所述的电接口，其中，所述流体是液体。17.根据任一前述权利要求所述的电接口，其中，所述电子器件包括计算机主板。18.一种电子系统，包括：箱，其具有电子器件能够位于其中的可密封容积，所述可密封容积允许所述电子器件被浸入流体...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼尔·埃德蒙兹，科斯塔斯·帕普斯，
申请(专利权)人：爱思欧托普有限公司，
类型：发明
国别省市：根西岛,GG