本公開的實施例一般涉及計算組件,且更特定地,涉及用于計算裝置的夾層填充物(mezzaninefiller)模塊設(shè)備與方法。
背景技術(shù):
單板計算機中的一種類型采用計算外形格式標準,這些標準作為特征地供給用來接納夾層卡的一個或更多擴展部位(site)。這些夾層卡是更小外形因素(formfactor)卡,其在很多實例中也被加工成標準且配置成堆疊在載體(carrier)卡(諸如單板計算機)之上,以添加或增強載體卡的計算和/或外圍能力。單板計算機上用來接納夾層卡的部位常常被稱作為夾層部位。夾層卡通過連接器耦合到載體板,連接器包含到載體板的數(shù)據(jù)總線的連接以及用于io連通性、功率和接地的連接。夾層卡常常依據(jù)它們所連接到的數(shù)據(jù)總線類型來被標記。例如,ieeep1386.1定義了用于帶有外圍組件互連(pci)數(shù)據(jù)總線的夾層卡的標準。作為進一步示例,其它標準對于反模塊歐羅巴(versamoduleeuropa)(vme)總線、快速pci(pcie)總線是可用的。夾層卡也被稱作為子卡、子板、以及搭載(piggyback)板。
由于它們緊湊和/或結(jié)實的配置,單板計算機被用在廣泛許多的計算以及控制應(yīng)用中,特別是在工業(yè)、遠程通信、航天以及軍事系統(tǒng)中。然而,由于它們緊湊的外形因素,計算組件的熱調(diào)節(jié)對在此類應(yīng)用中使用單板計算機的系統(tǒng)設(shè)計者擺出了挑戰(zhàn)。盡管有源熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)是可用的,但在很多應(yīng)用中無源傳導(dǎo)以及對流熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)由于它們的簡單性以及穩(wěn)固性常常是優(yōu)選的。并且,由于對于嵌入控制系統(tǒng)而言,對計算系統(tǒng)的處理密度、功能、以及緊湊性的要求已隨時間而增加,因而需要更大的熱耗散能力。
因此,所需要的是克服當(dāng)前領(lǐng)域中的挑戰(zhàn)的裝置、系統(tǒng)、以及方法,其中所述挑戰(zhàn)中的一些在以上被描述。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本文中公開的是用于帶有夾層部位的計算裝置的電子組件的熱調(diào)節(jié)的夾層外形因素設(shè)備與方法?;趭A層的設(shè)備,其作為填充物模塊,有益地用作額外熱路徑,所述額外熱路徑用于位于計算系統(tǒng)的夾層部位下的板上組件,從而允許容納在計算系統(tǒng)和/或附連到其的子板上的更高功率使用。
本文中舉例說明的是配置成作為pmc或xmc模塊的基于夾層的填充物模塊。所述填充物模塊的維度符合標準模塊(例如,pmc或xmc)的維度,以允許在一些實施例中基于夾層的填充物模塊和任何標準遵從的計算裝置的互通性。pmc指的是帶有pci數(shù)據(jù)總線的夾層卡,且xmc指的是帶有pcie(即,快速pci)數(shù)據(jù)總線的夾層卡。其它類型的可應(yīng)用標準包含,但不限制于處理器pmc(ppmc或prpmc)以及傳導(dǎo)冷卻的pmc(ccpmc)。
在一個方面中,描述了一種用于裝置溫度的調(diào)節(jié)的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包含具有一個或更多夾層部位的電路板(例如,印刷電路板,諸如載體卡或單板計算機),其中每一個部位包含在pcb上指定用于第二電路板(例如,印刷電路板)的區(qū)域,使得所述第二電路板覆蓋所述第一電路板的多個熱產(chǎn)生組件中的一個或更多組件。所述電路板包含一個或更多裝配構(gòu)件(例如,用于耦合到所述第二電路板),其中所述一個或更多裝配構(gòu)件(例如,支架(standoff)、隔片(spacer)、din連接器)中的每一個關(guān)聯(lián)于一個或更多夾層部位中的夾層部位。所述系統(tǒng)進一步包含填充物模塊(例如,標準化的非系統(tǒng)專用填充物模塊),所述填充物模塊配置成在所述一個或更多夾層部位之一連接到所述電路板。在一些實施例中,所述填充物模塊包含可移除地可附連到所述電路板的所述一個或更多裝配構(gòu)件之一的第二裝配構(gòu)件。
在一些實施例中,所述填充物模塊包含基底結(jié)構(gòu),所述基底結(jié)構(gòu)具有相對于所述電路板的一個或更多熱產(chǎn)生組件之一可接近地定位的表面,使得形成與其的熱傳導(dǎo)路徑(例如,i)在所述pcb上的ic和所述填充物模塊之間的直接熱接觸,或ii)跨應(yīng)用在所述電路板的一個或更多熱產(chǎn)生組件所述之一和所述填充物模塊的所述基底結(jié)構(gòu)之間的熱接口材料)。
在一些實施例中,所述填充物模塊的所述基底結(jié)構(gòu)包含橫越(span)所述電路板上所述填充物模塊的覆蓋部分的熱接觸表面,接觸表面可接近地定位到多個模塊計算裝置(例如,單板計算機)的多個電路板,所述多個模塊計算裝置包含第一計算裝置和第二計算裝置,所述第一計算裝置具有其電路板上以第一布置配置的多個熱產(chǎn)生組件的第一集合,且所述第二計算裝置具有其電路板上以第二布置配置的多個熱產(chǎn)生組件的第二集合,其中所述第一布置配置不同于所述第二布置配置。
在一些實施例中,所述填充物模塊的所述基底結(jié)構(gòu)當(dāng)在帶有給定電路板的組裝配置中時只接近于所述給定電路板的熱產(chǎn)生組件,使得只形成與其的熱傳導(dǎo)路徑(例如,其中所述填充物模塊在其中不生成熱,例如不包含cpu、存儲器模塊)。
在一些實施例中,所述填充物模塊包含可移除地可連接于所述電路板的所述一個或更多裝配構(gòu)件的對應(yīng)裝配構(gòu)件(例如,其中所述填充物模塊的所述裝配構(gòu)件或i)可固定地連接到所述填充物模塊的所述基底結(jié)構(gòu),或ii)可固定地連接到所述填充物模塊的電路板,所述填充物模塊的所述電路板可固定地耦合到所述填充物模塊的所述基底結(jié)構(gòu))。
在一些實施例中,所述系統(tǒng)進一步包含應(yīng)用在兩個或更多所述至少一個熱產(chǎn)生組件和所述填充物模塊之間的熱接口材料(tim),使得形成在其之間的直接熱接觸。在一些實施例中,所述熱接口材料是基于接觸壓力性質(zhì)、電阻率性質(zhì)、和/或介電強度性質(zhì)來選擇的。在一些實施例中,所述熱接口材料包括熱脂,例如環(huán)氧樹脂(epoxy)、硅酮(silicone)、氨基甲酸乙酯(urethane)、以及丙烯酸脂(acrylate)。在一些實施例中,所述熱接口材料包含從基于溶劑的溶液、熱融粘合劑、或壓力敏感粘合帶中選擇的材料。在一些實施例中,所述熱接口材料包含由氧化鋁、氮化硼、氧化鋅和/或氮化鋁組成的材料。在一些實施例中,所述填充物模塊含有包括石墨、銅、鋁、銀、金、鋁合金、金剛石、銅-鎢贗合金、鋁基體中碳化硅(例如,alsic)、銅-銀合金基體中金剛石(例如,dymalloy)、和/或鈹基體中氧化鈹?shù)牟牧稀?/p>
在一些實施例中,所述熱接口材料完全填充所述電路板的所述至少一個熱產(chǎn)生組件和所述填充物模塊之間的接口間隙。
在一些實施例中,所述填充物模塊的所述基底結(jié)構(gòu)包含熱接觸表面,所述熱接觸表面橫越所述電路板上所述填充物模塊的覆蓋部分,接觸表面配置成接收所述熱接口材料的多個配置,包含第一配置和第二配置(例如,不同的尺寸、厚度、以及位置)。
在一些實施例中,所述系統(tǒng)進一步包含操作地連接到所述一個或更多夾層部位(例如,配置有至少兩個夾層部位的單板計算機或載體板的夾層部位)之一的第二電路板(例如,子卡),其中所述第二電路板耦合到第二基底結(jié)構(gòu)(例如,所述子卡的吸熱器(heatsink)和/或散熱器(heatspreader)),使得形成與其的直接熱傳導(dǎo)路徑,且其中所述填充物模塊(例如,所述填充物模塊)的所述基底結(jié)構(gòu)相對于所述第二電路板可接近地定位,使得形成與其的熱傳導(dǎo)路徑(例如,其中所述熱傳導(dǎo)路徑包括或i)在所述基底結(jié)構(gòu)和所述第二基底結(jié)構(gòu)之間的直接熱接觸或ii)跨應(yīng)用在所述填充物模塊的所述基底結(jié)構(gòu)和所述第二電路板的所述第二基底結(jié)構(gòu)之間的熱接口材料的熱流)。吸熱器指的是離散吸熱器組件以及總線條、有源傳輸組件(例如,流體循環(huán)塊)、和/或所述系統(tǒng)裝配到的底座機柜(chassiscabinet)。
在一些實施例中,所述系統(tǒng)進一步包含耦合到所述電路板的熱架(heatframe),使得與所述電路板的所述一個或更多熱產(chǎn)生組件中的熱產(chǎn)生組件進行直接熱接觸(例如,其中所述熱架包含,i)側(cè)軌,配置成提供用于從所述電路板移除熱的熱路徑,或ii)中央條構(gòu)件,配置成提供用于從所述電路板移除熱的熱路徑),其中當(dāng)所述填充物模塊相對于所述一個或更多熱產(chǎn)生組件接近地定位時,所述填充物模塊形成與所述熱架的直接熱傳導(dǎo)路徑。
在一些實施例中,所述一個熱產(chǎn)生組件是集成電路、處理模塊(例如,cpu)、圖形處理模塊(例如,gpu)、主橋模塊(例如,北橋ic)、外圍橋模塊(例如,南橋ic)、網(wǎng)絡(luò)模塊、芯片集、圖形卡、存儲器模塊、或存儲模塊(例如,硬盤驅(qū)動器、閃存盤、緊湊閃存盤)。
在一些實施例中,所述填充物模塊包含一個或更多翅片(fin)(例如,其中所述翅片配置成使得當(dāng)所述填充物模塊相對于所述電路板接近地定位時,模塊構(gòu)件的一個或更多翅片中的每一個與關(guān)聯(lián)于所述電路板的相應(yīng)一個或更多翅片對齊,使得形成通道)。
在一些實施例中,所述填充物模塊的部分是中空的。
在一些實施例中,所述填充物模塊是實心的。
在一些實施例中,所述填充物模塊包含從由螺桿(screw)、熱傳導(dǎo)帶或環(huán)氧樹脂、金屬絲(wire)形式z夾子、板簧夾子、有支架的隔片、以及推針所組成的組中選擇的至少一個接口,所述至少一個接口可移除地可連接于所述電路板的所述至少一個裝配構(gòu)件。
在一些實施例中,所述夾層部位包含用于將子板耦合到所述電路板以使得所述子板覆蓋(例如,在之上或之下)于所述電路板的表面的部位。
在一些實施例中,所述系統(tǒng)進一步包含可固定地耦合到所述電路板(例如,載體板或單板計算機)的前側(cè)的面板,所述面板具有第一厚度,其中所述填充物模塊的所述基底結(jié)構(gòu)具有第二厚度,使得當(dāng)所述基底結(jié)構(gòu)相對于所述電路板接近地可定位時,所述基底結(jié)構(gòu)和所述電路板共同形成所述第一厚度(例如,其中當(dāng)所述填充物模塊被組裝在所述電路板上時,所述基底結(jié)構(gòu)的表面與所述面板的側(cè)壁齊平)。
在一些實施例中,所述系統(tǒng)包含從由pci夾層卡(pmc)、pciepmc(pmc-x)、處理器pmc(ppmc或prpmc)、傳導(dǎo)冷卻的pmc(ccpmc)、開關(guān)的(switched)夾層卡(xmc)以及fpga夾層卡(fmc)所組成的組中選擇的第二裝置,其中所述填充物模塊具有相對于所述第二裝置可接近地定位的表面,使得形成與其的熱傳導(dǎo)路徑。在一些實施例中,第二裝置符合從由ieeep1386.1、ansi/vita20-2001、以及vita42.0所組成的組中選擇的至少一個標準(例如,其中所述填充物模塊符合從由ieeep1386.1、ansi/vita20-2001、以及vita42.0所組成的組中選擇的所述至少一個標準)。
在一些實施例中,所述填充物模塊具有橫越至少所述一個或更多所述夾層部位之一的寬度的寬度。在一些實施例中,所述填充物模塊橫越所述夾層部位的部分、所述夾層部位的寬度、或者大于所述夾層部位的寬度。
在一些實施例中,所述系統(tǒng)進一步包含熱管和/或汽室(vaporchamber),其中所述熱管和/或汽室具有相對于所述至少一個熱產(chǎn)生組件所述之一可接近地定位的表面,使得形成與其的熱傳導(dǎo)路徑,且其中當(dāng)所述填充物模塊相對于所述電路板接近地定位時,所述填充物模塊形成與所述熱管和/或汽室的熱傳導(dǎo)路徑。
在另一個方面中,公開了一種設(shè)備(例如,填充物模塊)。所述設(shè)備包含基底結(jié)構(gòu)(例如,所述填充物模塊的吸熱器/散熱部分);以及可固定地耦合到所述基底結(jié)構(gòu)的一個或更多裝配構(gòu)件(例如,支架、隔片、din連接器),其中所述一個或更多裝配構(gòu)件可移除地可附連到計算模塊(例如,載體板或單板計算機)的一個或更多對應(yīng)裝配構(gòu)件,以包括用于所述設(shè)備以及所述計算模塊的裝配配置,其中在所述裝配配置中,所述基底結(jié)構(gòu)的表面被接近地定位以形成與裝配到所述計算模塊的電路板的一個或更多電組件的熱傳導(dǎo)路徑(例如,其中所述計算模塊要在對應(yīng)的裝配構(gòu)件處操作地耦合到一個或更多第二計算模塊)(例如,其中所述第二計算裝置包括單板計算機或載體板)。
在一些實施例中,所述設(shè)備包含基底結(jié)構(gòu),所述基底結(jié)構(gòu)具有相對于所述電路板的一個或更多熱產(chǎn)生組件之一可接近地定位的表面,使得形成與其的熱傳導(dǎo)路徑(例如,i)pcb上ic和所述填充物模塊之間的直接熱接觸,或ii)跨應(yīng)用在所述電路板的一個或更多熱產(chǎn)生組件所述之一與所述填充物模塊的所述基底結(jié)構(gòu)之間的熱接口材料)。
在一些實施例中,所述填充物模塊的所述基底結(jié)構(gòu)包含橫越所述電路板上所述填充物模塊的覆蓋部分的熱接觸表面,接觸表面可接近地定位到多個模塊計算裝置(例如,單板計算機)的多個電路板,所述多個模塊計算裝置包含第一計算裝置和第二計算裝置,所述第一計算裝置具有其電路板上以第一布置配置的多個熱產(chǎn)生組件的第一集合,且所述第二計算裝置具有其電路板上以第二布置配置的多個熱產(chǎn)生組件的第二集合,其中所述第一布置配置不同于所述第二布置配置。
在一些實施例中,所述填充物模塊的所述基底結(jié)構(gòu)當(dāng)在帶有給定電路板的組裝配置中時,只接近于所述給定電路板的熱產(chǎn)生組件,使得只形成與其的熱傳導(dǎo)路徑(例如,其中所述填充物模塊在其中可忽略地生成熱,例如不包括cpu、存儲器模塊)。
在一些實施例中,所述填充物模塊的裝配構(gòu)件或i)可固定地連接到所述填充物模塊的所述基底結(jié)構(gòu),或ii)可固定地連接到所述填充物模塊的電路板,所述填充物模塊的所述電路板可固定地耦合到所述填充物模塊的所述基底結(jié)構(gòu)。
在一些實施例中,所述設(shè)備包含熱接口材料(tim),其應(yīng)用在兩個或更多所述至少一個熱產(chǎn)生組件以及所述基底結(jié)構(gòu)之間,使得形成在其之間的直接熱接觸。在一些實施例中,所述熱接口材料是基于接觸壓力性質(zhì)、電阻率性質(zhì)、或介電強度性質(zhì)來選擇的。在一些實施例中,所述熱接口材料包含熱脂,例如環(huán)氧樹脂、硅酮、氨基甲酸乙酯、以及丙烯酸脂。在一些實施例中,所述熱接口材料含有包括基于溶劑的溶液、熱融粘合劑、和/或壓力敏感粘合帶的材料。在一些實施例中,所述熱接口材料含有包括氧化鋁、氮化硼、氧化鋅、和/或氮化鋁的材料。在一些實施例中,所述填充物模塊含有包括石墨、銅、鋁、銀、金、鋁合金、金剛石、銅-鎢贗合金、鋁基體中碳化硅(例如,alsic)、銅-銀合金基體中金剛石(例如,dymalloy)、和/或鈹基體中氧化鈹?shù)牟牧?。在一些實施例中,所述熱接口材料完全填充i)所述電路板的所述至少一個熱產(chǎn)生組件和ii)所述填充物模塊之間的接口間隙。
在一些實施例中,所述填充物模塊的所述基底結(jié)構(gòu)包含橫越所述電路板上所述填充物模塊的覆蓋部分的熱接觸表面,接觸表面配置成接收所述熱接口材料的多個配置,包含第一配置和第二配置(例如,不同的尺寸、厚度、以及位置)。
在一些實施例中,當(dāng)所述設(shè)備相對于所述一個或更多熱產(chǎn)生組件接近地定位時,所述設(shè)備形成與熱架的直接熱傳導(dǎo)路徑。
在一些實施例中,所述一個熱產(chǎn)生組件是集成電路、處理模塊(例如,cpu)、圖形處理模塊(例如,gpu)、主橋模塊(例如,北橋ic)、外圍橋模塊(例如,南橋ic)、網(wǎng)絡(luò)模塊、芯片集、圖形卡、存儲器模塊、或存儲模塊(例如,硬盤驅(qū)動器、閃存盤、緊湊閃存盤)。
在一些實施例中,所述設(shè)備包含一個或更多翅片(例如,其中所述翅片配置成使得當(dāng)所述填充物模塊相對于所述電路板接近地定位時,模塊構(gòu)件的一個或更多翅片中的每一個與關(guān)聯(lián)于所述電路板的相應(yīng)一個或更多翅片對齊,使得形成通道)。
在一些實施例中,所述設(shè)備的部分是中空的。
在一些實施例中,所述設(shè)備是實心的。
在一些實施例中,所述設(shè)備包含從由螺桿、熱傳導(dǎo)帶或環(huán)氧樹脂、金屬絲形式z夾子、板簧夾子、有支架的隔片、以及推針所組成的組中選擇的至少一個接口,所述至少一個接口可移除地可連接于所述電路板的所述至少一個裝配構(gòu)件。
在一些實施例中,所述夾層部位包含用于將子板耦合到所述電路板以使得所述子板覆蓋(例如,在之上或之下)于所述電路板的表面的部位。
在一些實施例中,所述基底結(jié)構(gòu)具有厚度,使得當(dāng)所述基底結(jié)構(gòu)相對于所述電路板可接近地定位時,所述基底結(jié)構(gòu)和所述電路板共同形成定義所述電路板的前面的第一厚度(例如,其中當(dāng)所述填充物模塊被組裝在所述電路板上時,所述基底結(jié)構(gòu)的表面與所述面板的側(cè)壁齊平)。
在一些實施例中,所述設(shè)備具有相對于第二裝置(例如,子卡)可接近地定位的表面,使得形成與其的熱傳導(dǎo)路徑。在一些實施例中,第二裝置符合從由ieeep1386.1、ansi/vita20-2001、以及vita42.0所組成的組中選擇的至少一個標準(例如,其中所述填充物模塊符合從由ieeep1386.1、ansi/vita20-2001、以及vita42.0所組成的組中選擇的所述至少一個標準)。
在一些實施例中,所述設(shè)備具有橫越至少所述一個或更多所述夾層部位之一的寬度的寬度。在一些實施例中,所述設(shè)備橫越所述夾層部位的部分、所述夾層部位的寬度、或者大于所述夾層部位的寬度。
在一些實施例中,當(dāng)所述填充物模塊相對于所述電路板接近地定位時,所述設(shè)備形成與所述熱管和/或汽室的熱傳導(dǎo)路徑。
在另一個方面中,描述了一種方法(例如,用于裝置溫度的調(diào)節(jié))。所述方法包含提供包括電路板(例如,印刷電路板,諸如載體板或單板計算機)的計算模塊,所述電路板包含一個或更多夾層部位(例如,pcb上指定用于第二電路板(例如,印刷電路板)的區(qū)域,使得所述第二電路板覆蓋所述第一電路板的所述多個熱產(chǎn)生組件中的一個或更多組件)以及一個或更多裝配構(gòu)件的第一集合(例如,用于耦合到所述第二電路板)。所述方法進一步包含相對于所述計算模塊(例如,在所述計算模塊的夾層部位)定位模塊構(gòu)件,使得所述模塊構(gòu)件的一個或更多裝配構(gòu)件(例如,io連接器)的第二集合通信地連接到所述計算模塊的一個或更多裝配構(gòu)件的所述第一集合,其中所述連接導(dǎo)致所述模塊構(gòu)件的基底結(jié)構(gòu)接近于裝配在所述計算模塊上的一個或更多電組件。所述方法進一步包含使所述計算模塊通電,其中從一個或更多通電的電組件中的每一個生成的熱沿?zé)醾鲗?dǎo)路徑從相應(yīng)電組件被引導(dǎo)(channel)到所述模塊構(gòu)件的所述基底結(jié)構(gòu)。
在一些實施例中,從所述一個或更多通電的電組件中的每一個生成的熱沿跨熱接口層的熱傳導(dǎo)路徑從所述相應(yīng)電組件被引導(dǎo)到所述模塊構(gòu)件的所述基底結(jié)構(gòu),其中所述熱接口層被應(yīng)用在所述填充物模塊的所述基底結(jié)構(gòu)和與其相通信的每一個相應(yīng)的電組件之間。
本公開由此提供以下技術(shù)方案:
技術(shù)方案1.一種系統(tǒng),包括:
第一電路板(108),包含一個或更多夾層部位(102)以及一個或更多裝配構(gòu)件,每一個部位包括在所述第一電路板(108)上指定用于第二電路板的區(qū)域,使得所述第二電路板覆蓋所述第一電路板(108)的多個熱產(chǎn)生組件中的一個或更多組件(106),所述一個或更多裝配構(gòu)件中的每一個關(guān)聯(lián)于所述一個或更多夾層部位(102)中的夾層部位;以及
填充物模塊(104),配置成在所述一個或更多夾層部位(102)之一連接到所述第一電路板(108)。
技術(shù)方案2.如技術(shù)方案1所述的系統(tǒng),其中所述填充物模塊(104)包括基底結(jié)構(gòu)(202),所述基底結(jié)構(gòu)(102)具有相對于所述第一電路板(108)的一個或更多熱產(chǎn)生組件之一可接近地定位的表面,使得形成與其的熱傳導(dǎo)路徑(304)。
技術(shù)方案3.如技術(shù)方案2所述的系統(tǒng),其中所述填充物模塊(104)的所述基底結(jié)構(gòu)(202)包括橫越所述第一電路板(108)上所述填充物模塊(104)的覆蓋部分的熱接觸表面,所述接觸表面可接近地定位到多個模塊計算裝置的多個電路板,所述多個模塊計算裝置包含第一計算裝置(100)和第二計算裝置,所述第一計算裝置(100)具有在其第一電路板(108)上以第一布置配置的多個熱產(chǎn)生組件的第一集合,且所述第二計算裝置具有在其第二電路板上以第二布置配置的多個熱產(chǎn)生組件的第二集合,其中所述第一布置配置不同于所述第二布置配置。
技術(shù)方案4.如技術(shù)方案2所述的系統(tǒng),其中當(dāng)在帶有給定電路板的組裝配置中時,所述填充物模塊(104)的所述基底結(jié)構(gòu)(202)只接近于所述給定電路板的熱產(chǎn)生組件,使得只形成與其的熱傳導(dǎo)路徑(304)。
技術(shù)方案5.如技術(shù)方案1所述的系統(tǒng),其中所述填充物模塊(104)包括對應(yīng)的裝配構(gòu)件,所述對應(yīng)的裝配構(gòu)件可移除地可連接于所述第一電路板(108)的所述一個或更多裝配構(gòu)件。
技術(shù)方案6.如技術(shù)方案1所述的系統(tǒng),包括:
熱接口材料(tim)(302),被應(yīng)用在兩個或更多所述至少一個熱產(chǎn)生組件(106)和所述填充物模塊(104)之間,使得形成其之間的直接熱接觸,其中所述熱接口材料(302)完全填充在i)所述第一電路板(108)的所述至少一個熱產(chǎn)生組件和ii)所述填充物模塊(104)之間的接口間隙。
技術(shù)方案7.如技術(shù)方案6所述的系統(tǒng),其中所述填充物模塊(104)的所述基底結(jié)構(gòu)(202)包括橫越所述第一電路板(108)上所述填充物模塊(104)的覆蓋部分的熱接觸表面,所述接觸表面配置成接收所述熱接口材料(302)的多個配置,包含第一配置和第二配置。
技術(shù)方案8.如技術(shù)方案1所述的系統(tǒng),包括:
第二電路板,操作地連接到所述一個或更多夾層部位(102)之一,其中所述第二電路板耦合到第二基底結(jié)構(gòu),使得形成與其的直接熱傳導(dǎo)路徑(304),以及
其中所述填充物模塊(104)的所述基底結(jié)構(gòu)(202)相對于所述第二電路板可接近地定位,使得形成與其的熱傳導(dǎo)路徑(304)。
技術(shù)方案9.如技術(shù)方案1所述的系統(tǒng),包括:
耦合到所述第一電路板(108)的熱架,使得與所述第一電路板(108)的所述一個或更多熱產(chǎn)生組件中的熱產(chǎn)生組件進行直接熱接觸,
其中,當(dāng)所述填充物模塊(104)相對于所述一個或更多熱產(chǎn)生組件接近地定位時,所述填充物模塊(104)形成與所述熱架的直接熱傳導(dǎo)路徑(304)。
技術(shù)方案10.如技術(shù)方案1所述的系統(tǒng),其中所述填充物模塊(104)包括翅片中的一個或更多且是中空的或所述填充物模塊(104)的至少一部分是實心的。
技術(shù)方案11.如技術(shù)方案1所述的系統(tǒng),其中所述填充物模塊(104)包括從由螺桿、熱傳導(dǎo)帶或環(huán)氧樹脂、金屬絲形式z夾子、板簧夾子、有支架的隔片、以及推針所組成的組中選擇的至少一個接口,所述至少一個接口可移除地可連接于所述第一電路板(108)的所述至少一個裝配構(gòu)件。
技術(shù)方案12.如技術(shù)方案1所述的系統(tǒng),其中所述夾層部位(102)包括用于將子板耦合到所述第一電路板(108)以使得所述子板覆蓋于所述第一電路板(108)的表面的部位。
技術(shù)方案13.如技術(shù)方案1所述的系統(tǒng),包括:
面板(308),可固定地耦合到所述第一電路板(108)的前側(cè),所述面板(308)具有第一厚度,
其中所述填充物模塊(104)的所述基底結(jié)構(gòu)具有第二厚度,使得當(dāng)所述基底結(jié)構(gòu)相對于所述第一電路板(108)可接近地定位時,所述基底結(jié)構(gòu)和所述第一電路板(108)共同形成所述第一厚度。
技術(shù)方案14.一種設(shè)備,包括:
基底結(jié)構(gòu)(202);以及
一個或更多裝配構(gòu)件,可固定地耦合到所述基底結(jié)構(gòu)(202),其中所述一個或更多裝配構(gòu)件可移除地可附連到計算模塊(100)的一個或更多對應(yīng)裝配構(gòu)件,以包括用于所述設(shè)備和所述計算模塊(100)的裝配配置,
其中,在所述裝配配置中,所述基底結(jié)構(gòu)(202)的表面被接近地定位以形成與裝配到所述計算模塊(100)的電路板(108)的一個或更多電組件(106)的熱傳導(dǎo)路徑(304)。
技術(shù)方案15.一種用于裝置溫度的調(diào)節(jié)的方法,所述方法包括:
提供包括電路板(108)的計算模塊(100),所述電路板(108)包含一個或更多夾層部位(102)以及用于耦合到第二電路板的一個或更多裝配構(gòu)件的第一集合;
相對于所述計算模塊(100)定位模塊構(gòu)件(104),使得所述模塊構(gòu)件(104)的一個或更多裝配構(gòu)件的第二集合通信地連接到所述計算模塊(100)的一個或更多裝配構(gòu)件的所述第一集合,其中所述連接導(dǎo)致所述模塊構(gòu)件(104)的基底結(jié)構(gòu)(202)接近于裝配在所述計算模塊(100)上的一個或更多電組件(106);以及
使所述計算模塊(100)通電,其中從一個或更多通電的電組件(106)中的每一個生成的熱沿?zé)醾鲗?dǎo)路徑(304)從相應(yīng)電組件被引導(dǎo)到所述模塊構(gòu)件(104)的所述基底結(jié)構(gòu)(202),其中從所述一個或更多通電的電組件(106)中的每一個生成的所述熱沿跨熱接口層(302)的熱傳導(dǎo)路徑(304)從相應(yīng)電組件被引導(dǎo)到所述模塊構(gòu)件(104)的所述基底結(jié)構(gòu)(202),且其中所述熱接口層(302)被應(yīng)用在所述模塊構(gòu)件(104)的所述基底結(jié)構(gòu)(202)和與其相通信的每一個相應(yīng)電組件(106)之間。
附圖說明
圖中的組件不一定相對彼此成比例,且相似的引用數(shù)字指定若干視圖各處的對應(yīng)部分:
圖1描繪依照說明性實施例的示例計算裝置,其配置有用來接收夾層填充物模塊的夾層部位。
圖2,由圖2a和2b組成,描繪了示范的基于夾層的填充物模塊(圖2a)以及安裝到圖1的計算裝置上的相同填充物模塊(圖2b)。
圖3,由圖3a和3b組成,描繪了依照說明性實施例的、與熱接口材料相聯(lián)系的示范的基于夾層的填充物模塊。
圖4描繪了依照說明性實施例的、配置有無源冷卻拓撲(topology)的示范的基于夾層的填充物模塊。
圖5,包括圖5a和5b,示出依照說明性實施例的、帶有無源冷卻拓撲的示范的基于夾層的填充物模塊的圖片。
圖6是示出依照說明性實施例的、使用基于夾層的填充物模塊的熱調(diào)節(jié)的方法的框圖。
具體實施方式
除非另有定義,本文中使用的所有技術(shù)以及科學(xué)術(shù)語具有和被本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員所通常理解的相同的意思。與本文中所描述的那些類似的或等同的方法以及材料能夠在本公開的實踐或測試中被使用。
如在說明書以及隨附權(quán)利要求中所使用的,單數(shù)形式“一(a、an)”以及“該(the)”包含多個所指對象,除非上下文另有清楚地規(guī)定。范圍在本文中可表述為從“大約”一個特定值,和/或到“大約”另一個特定值。當(dāng)表述此類范圍時,另一個實施例包含從所述一個特定值和/或到另一個特定值。類似地,當(dāng)通過使用先行詞“大約”使得值被表述成近似值時,將被理解的是,特定值形成另一個實施例。將被進一步理解的是,所述范圍中的每一個的端點既顯著相關(guān)于另一個端點,且又顯著不依賴于另一個端點。
“可選的”或“可選地”意味著隨后描述的事件或情形可能或可能不發(fā)生,且該描述包含其中所述事件或情形發(fā)生的實例以及其中它不發(fā)生的實例。
在該說明書的描述和權(quán)利要求各處,詞語“包括(comprise)”以及該詞語的變型,諸如“包括(comprising和comprises)”意味著“包含但不限制于”,且不旨在排除,例如,其它附加、組件、整體(integer)或步驟?!笆痉兜摹币馕吨啊氖纠鼻也恢荚趥鬟_優(yōu)選或理想實施例的指示?!爸T如”不是以約束的意義被使用,而是用于解釋性的目的。
能夠用來執(zhí)行公開的方法與系統(tǒng)的組件被公開。這些以及其它組件在本文中被公開,且被理解的是,當(dāng)這些組件的組合、子集、交互、組等被公開時,盡管這些的共同組合和置換(permutation)以及各個不同個體的具體參考可能沒有明確地被公開,但對于所有方法與系統(tǒng),其每一個在本文中具體地被預(yù)期與描述。這應(yīng)用到此應(yīng)用的所有方面,包含但不限制于所公開方法中的步驟。因而,如果有能夠被執(zhí)行的各種附加步驟,則被理解的是,這些附加步驟中的每一個能夠同所公開的方法的任何具體實施例或?qū)嵤├慕M合一起被執(zhí)行。
通過參考優(yōu)選實施例的以下詳細描述和包含在其中的示例,以及參考圖和它們先前的以及以下的描述,本方法與系統(tǒng)可更容易地被理解。
圖1描繪依照說明性實施例的示例計算裝置100,其配置有用來接收夾層填充物模塊104(未示出—見圖2)的夾層部位102。計算裝置100包含多個熱生成組件106(在圖1中示出為熱架下的輪廓),所述熱生成組件106包含一個或更多處理器ic、一個或更多存儲器ic、一個或更多芯片集ic,其中的一些位于夾層部位102,使得當(dāng)子卡連接到主板100時,所述組件覆蓋于子卡。示出的計算裝置100是6u外形因素裝置,盡管其它外形因素(諸如但不限制于1u、3u、6u、9u)可同本文中所公開的夾層填充物模塊一起使用。
計算裝置100包含定義在計算裝置100的電路板108的區(qū)內(nèi)的兩個夾層部位102(示出為夾層部位#1(102a)和夾層部位#2(102b))。該區(qū)被保留用于子卡(未示出),例如第二計算裝置、外圍卡、網(wǎng)絡(luò)卡等。夾層部位102包含配置成在每一個夾層部位102接收并連接到子板的連接器110。在一些實施例中,一個或更多連接器110包含到計算裝置100的數(shù)據(jù)總線的連接112,以及用于io連通性、功率、接地、和位于計算裝置上的連接器的連接。
圖2,由圖2a和2b組成,描繪被安裝到圖1的計算裝置上的示范的夾層填充物模塊104。參考圖2a,夾層填充物模塊104包含相對于計算裝置100可定位的基底結(jié)構(gòu)202,使得允許采用計算裝置100的組件的熱傳導(dǎo)。夾層填充物模塊104橫越夾層部位(例如,102a或102b)的寬度且體積地(volumetrically)填充了夾層部位102的大體體積。基底結(jié)構(gòu)202在某些區(qū)中能夠是中空的。作為安裝在夾層部位中的夾層填充物模塊的示例被示出在圖2b中?;捉Y(jié)構(gòu)包含相對于計算裝置的電路板的一個或更多熱產(chǎn)生組件之一可接近地定位的表面,使得形成與其的熱傳導(dǎo)路徑。該表面是可接近地定位的(例如,在直接熱接觸被形成使得允許填充物模塊和電路板上ic之間的熱傳導(dǎo)或跨應(yīng)用在填充物模塊和電路板上ic之間的熱接口材料的熱傳導(dǎo)時)。
在一些實施例中,基底結(jié)構(gòu)202橫越夾層部位的長度。在其它實施例中,基底結(jié)構(gòu)202具有部分地(盡管大體上地(例如,大于50%))覆蓋于夾層部位的長度?;捉Y(jié)構(gòu)202優(yōu)選是熱傳導(dǎo)的,以用作額外的熱路徑來輔助計算裝置的熱調(diào)節(jié)。特定地,基底結(jié)構(gòu)202提供了用于位于夾層部位102下面的組件106(例如,熱生成ic和芯片集并且以及吸熱器和/或散熱器)的熱調(diào)節(jié)的額外熱路徑。在一些實施例中,夾層填充物模塊104填充夾層部位的空間,使得接觸在計算裝置的夾層部位中或靠近計算裝置的夾層部位的熱傳導(dǎo)路徑和/或附近的組件,諸如熱生成組件,以提供額外的熱路徑來將熱能從所述組件和結(jié)構(gòu)中引出,從而允許現(xiàn)有計算裝置的改善的熱調(diào)節(jié)或容納新級別的計算裝置上的更高功率的使用。
本質(zhì)上,夾層填充物模塊可被表征為散熱器和/或吸熱器,其中吸熱器優(yōu)選是無源熱交換器,其提供充足的熱質(zhì)量用于將由計算裝置的電子或機械裝置生成的熱傳遞到熱貯池之中。所傳遞的熱能然后能夠和運動的流體一起、或經(jīng)由到第二熱質(zhì)量的傳導(dǎo)來離開裝置,因此允許裝置溫度的調(diào)節(jié)。吸熱器能夠是有源系統(tǒng),其使用能量來輔助熱能的傳遞,例如,但不限制于機械風(fēng)扇、再循環(huán)回路、熱管,以及其它(amongothers)。散熱器是熱交換器,其在熱源和二級(secondary)熱交換器之間移動熱,二級熱交換器的表面區(qū)域和幾何形狀相比熱源是更加有利的。熱能因而在熱交換器的幾何形狀上散開,使得二級熱交換器可更加充分地被利用。
仍然參考圖2,基底結(jié)構(gòu)202包含連接器204來連接到計算裝置100的至少一個對應(yīng)連接器110。在一些實施例中,連接器204包含隔片和支架來可釋放地耦合到電路板108?;捉Y(jié)構(gòu)202優(yōu)選地由鋁或鋁基合金來構(gòu)成,盡管其它適當(dāng)?shù)臒醾鲗?dǎo)材料(諸如石墨、銅、銅基合金、銅-鎢贗合金、鎂、鋁基體中碳化硅(例如,alsic)、銅-銀合金基體中金剛石(例如,dymalloy)、和鈹基體中氧化鈹)可能被使用。
在一些實施例中,夾層填充物模塊的基底結(jié)構(gòu)包含到外部無源或有源吸熱器、散熱器、以及熱傳輸裝置的裝配結(jié)構(gòu)。例如,基底結(jié)構(gòu)可連接到總線條。在另一個示例中,基底結(jié)構(gòu)可連接到底座(例如,控制機柜的)。在另一個示例中,基底結(jié)構(gòu)可耦合到帶有翅片的一個或更多離散吸熱器。在另一個示例中,基底結(jié)構(gòu)可耦合到流體循環(huán)系統(tǒng)(例如,水或油再循環(huán)回路)。耦合可經(jīng)由直接接觸或通過中間接口材料。
在一些實施例中,夾層填充物模塊104包含對于計算裝置的每一個連接器的連接器(例如,支架、隔片、和/或雙in-lin(din)連接器)。在一些實施例中,夾層填充物模塊包含兩個或更多連接器來耦合到計算裝置的若干連接器。在一些實施例中,夾層填充物模塊包含一個或更多連接器來耦合到計算裝置上的對應(yīng)一個或更多連接器。夾層填充物模塊在夾層部位優(yōu)選以堆疊的方式耦合到計算裝置,使得夾層填充物模塊的表面平行于或大體上平行于計算裝置的電路板的表面,且使得計算裝置和夾層填充物模塊的連接器與彼此齊平。在一些實施例中,夾層填充物模塊耦合到計算裝置,使得夾層填充物模塊的表面不平行于電路板的表面。
在一些實施例中,夾層填充物模塊包含一個或更多裝配支架(或用來接收支架的裝配特征),其可定位地對齊計算裝置上的裝配特征。參考圖2a,夾層填充物模塊包含裝配孔206,當(dāng)填充物模塊104被裝配在計算裝置100上時裝配孔206可定位地對齊計算裝置100的裝配孔。裝配孔可符合一個或更多外形因素標準,以允許夾層填充物模塊布置到任何的那些標準遵從的計算裝置。夾層填充物模塊的其它裝配特征的示例包含,但不限制于熱傳導(dǎo)帶或環(huán)氧樹脂、金屬絲形式z-夾子、板簧夾子、有支架的隔片、以及帶有在安裝后擴展的末端的推針。
在一些實施例中,夾層填充物模塊的模塊連接器204耦合到基底結(jié)構(gòu)202并在其上終止。在一些實施例中,計算裝置的夾層連接器的針不與夾層填充物模塊的模塊連接器204形成電連接。在其它實施例中,計算裝置的夾層連接器的針終止在夾層填充物模塊的模塊連接器204,使得所述針接觸模塊的結(jié)構(gòu)來允許熱傳導(dǎo)而同時不形成電連接。在其它實施例中,夾層連接器連接到嵌入在夾層填充物模塊的基底結(jié)構(gòu)202上或其內(nèi)的電路和/或傳感器(未示出)。所述電路和/或傳感器可提供在例如(但不限制于)夾層填充物模塊的基底結(jié)構(gòu)的一個或更多位置的熱測量、對齊讀數(shù)(reading)、和/或模塊布置。
夾層填充物模塊104優(yōu)選設(shè)計成符合一個或更多工業(yè)、軍事、或航天標準的維度。在一些實施例中,夾層填充物模塊符合包含了由vita42標準定義的系列構(gòu)造互連的開關(guān)夾層板(xmc)或標準pci夾層板(pmc)。在一些實施例中,夾層填充物模塊104依據(jù)ieeep1386.1標準來制造和設(shè)計,該標準在本文中通過引用整體地被結(jié)合。在一些實施例中,夾層填充物模塊104符合由美國國家標準有限公司(americannationalstandard,inc.)于2011年2月在“ansi/vita20-2001(r2011)”中描述的ansi/vita20-2001標準,其在本文中通過引用整體地被結(jié)合。在一些實施例中,夾層填充物模塊104符合由美國國家標準協(xié)會有限公司(americannationalstandardsinstitute,inc.)于2008年12月在“standardforvita42.0xmc”中描述的vita42.0xmc標準,其在本文中通過引用整體地被結(jié)合。
夾層填充物模塊可符合其它標準和外形因素,諸如但不限制于快速pci夾層板(pmc-x)、處理器夾層板(ppmc或prpmc)、傳導(dǎo)冷卻的夾層板(ccpmc)、以及現(xiàn)場可編程門控陣列夾層卡(fmc)。
在一些實施例中,夾層填充物模塊包含電路板,該電路板與裝配在其上的塊體基底結(jié)構(gòu)(例如,熱塊、吸熱器、和/或散熱器)共同形成基底結(jié)構(gòu)。電路板可以或可不被板上裝(populate)有ic或功能電組件,且被用來提供用來裝配本文中所討論的塊體基底結(jié)構(gòu)、模塊連接器以及夾層填充物板的裝配特征的表面。
圖3,由圖3a和3b組成,描繪依照說明性實施例的、與熱接口材料302相聯(lián)系的示范的夾層填充物模塊104。圖3a描繪了單板計算機的側(cè)視圖,其中單板計算機包含板上裝有熱生成組件106的電路板108。熱接口材料302通過提供在夾層填充物模塊104和計算裝置100的熱生成組件106之間的額外熱傳導(dǎo)路徑,改善了它們之間的熱傳導(dǎo)。熱接口材料302允許夾層填充物模塊104被定位接近于電路板108,而不與其上的組件(例如,ic以及其它機械特征)進行直接接觸。
熱接口材料302提供可行的接口(因為它能夠被布置在面對電路板的夾層填充物模塊的表面上的多個位置)來允許填充物模塊和其上包含ic以及組件的電路板之間的熱傳導(dǎo)。因為在一些實施例中夾層填充物模塊符合夾層部位的維度,故夾層填充物模塊可裝設(shè)(retrofit-able)到包含夾層部位的任何計算裝置。在一些實施例中,熱接口材料的位置以及類型能夠可定制化地被選擇以用于具體應(yīng)用和/或裝置組。
仍然參考圖3,熱填充物材料302被應(yīng)用在夾層填充物模塊104和計算裝置的電路板108以及電路板108上的熱生成組件106之間,使得在其間形成熱傳導(dǎo)路徑304。如所示出的,熱傳導(dǎo)路徑304形成在ic組件306中的每一個之間,其中ic組件306被板上裝在計算裝置100的夾層部位102中。夾層填充物模塊104填充了由計算裝置100的面板308所定義的夾層部位102的體積。
在沒有夾層模塊的情況下(如圖3a中所示),來自計算裝置100的電路板的熱能主要例如通過帶有夾層部位的傳統(tǒng)計算裝置的熱架材料來傳導(dǎo),且其中熱架由于定義夾層部位的切口而被減小(reduce)。采用填充物模塊(圖3b)和熱接口材料,多個較少約束的熱路徑被形成,從而允許容納電路板上的更高熱負載。
熱接口材料可減小由于由填充物模塊和熱產(chǎn)生組件和/或電路板之間的接口的未對齊、缺陷、以及表面粗糙度效應(yīng)引起的一個或更多空隙而可存在的熱接觸電阻。出現(xiàn)在接口中的所述空隙能夠用空氣來填充。熱傳遞然后能夠是由于跨實際接觸區(qū)域的傳導(dǎo)以及跨間隙的輻射和傳導(dǎo)(或自然對流)。如果接觸區(qū)域小,正如對于粗糙表面的情況,則對電阻的主要貢獻能夠由所述間隙做出。恰當(dāng)應(yīng)用的熱接口材料采用具有高得多的熱導(dǎo)率材料來取代在對象(例如,填充物模塊和pcb)之間的所述間隙中出現(xiàn)的空氣??諝饽軌蚓哂薪?.022w/m·k的熱導(dǎo)率,而適當(dāng)?shù)臒峤涌诓牧峡删哂薪?.3w/m·k以及更高的傳導(dǎo)率。熱接口材料的選擇可基于tim材料的介電強度、電阻率、或接觸壓力中的一個或更多。
在一些實施例中,熱接口材料包含可變形材料片(sheet)來待被應(yīng)用在夾層填充物模塊和計算裝置的電路板之間。該片可大體上橫越(例如,大于50%)夾層填充物模塊的在下面的接觸表面。
在各種方面中,熱脂(以同熱接口材料類似的方式發(fā)揮作用)進一步耦合計算裝置的熱架、夾層填充物模塊、和/或熱產(chǎn)生組件中的兩個或更多之間的熱。適當(dāng)?shù)臒嶂氖纠?,但不限制于環(huán)氧樹脂、硅酮、氨基甲酸乙酯、以及丙烯酸脂。熱脂可以是基于溶劑的系統(tǒng)、熱融粘合劑、和/或壓力敏感粘合帶。熱融粘合劑和壓力敏感粘合帶可包含氧化鋁填充物、氮化硼填充物、氧化鋅填充物、以及氮化鋁填充物。
在一些實施例中,夾層填充物模塊可裝設(shè)到一個或更多標準的pmc和/或xmc夾層部位。這可允許板上熱產(chǎn)生組件更貼近于它們的最大性能操作點來操作。在一些實施例中,夾層填充物模塊可避免設(shè)計定制的吸熱器、散熱器、和/或熱架以用于pmc/xmc夾層部位的結(jié)合的必要性。用于裝設(shè)填充物模塊的額外考慮能夠是熱接口材料的選擇以及位置,其可依賴于先前所提到的因素中的一個或更多。在其它方面中,夾層填充物模塊可在被提出在計算裝置上的各種機械要求(諸如減小來自振動和沖擊的效應(yīng))的滿足中進行輔助。
在另一個方面中,夾層填充物模塊104可包含位于它的基底結(jié)構(gòu)上的無源和/或有源組件,以在計算裝置100的熱調(diào)節(jié)中進行輔助。圖4描繪依照說明性實施例的、配置有無源冷卻拓撲(示例為翅片)的示范的基于夾層的填充物模塊。該無源冷卻拓撲可位于夾層填充物模塊的(例如,基底結(jié)構(gòu)的)裝配表面上,而且與裝配到計算裝置的組件(示出為吸熱器402)的對應(yīng)裝配表面相匹配以從其中將熱能引出。該冷卻拓撲可與計算裝置的組件上的表面拓撲對齊,使得形成冷卻通道。在一些實施例中,基底結(jié)構(gòu)接觸計算裝置的吸熱器或散熱組件。在一些實施例中,翅片410的形狀被優(yōu)化,以使跨夾層填充物模塊的基底結(jié)構(gòu)的冷卻劑流體中壓力降最小以及使熱傳遞密度最大。在一些實施例中,翅片被制成為橢圓形和/或圓柱形結(jié)構(gòu)形狀。在其它實施例中,翅片被制成為圓錐形、菱形、或方形。在一些實施例中,翅片包含針翅片,其可以是圓柱形、橢圓形、或方形。在一些實施例中,翅片可形成沿夾層填充物模塊的整個寬度延伸的直的結(jié)構(gòu)。
在一些實施例中,夾層填充物模塊的基底結(jié)構(gòu)具有比它們所匹配的計算裝置的組件的對應(yīng)表面區(qū)域更大的表面區(qū)域。如圖4中所示出的,夾層填充物模塊的接觸表面區(qū)域404沿夾層部位102的長度和寬度延伸,以提供橫越此類長度的截面區(qū)域。相比之下,計算裝置的組件402的吸熱器可延伸夾層填充物模塊的基底結(jié)構(gòu)的長度的僅一部分。
夾層部位102的長度可橫越在被裝配到計算裝置的電路板的底板(backplane)連接器406和面板308之間。
在一些實施例中,夾層填充物模塊包含集成到基底結(jié)構(gòu)中的熱管。作為熱傳遞裝置的熱管既提供熱導(dǎo)率也提供相變來調(diào)節(jié)兩個實心接口之間的熱的傳遞。在一些實施例中,夾層模塊包含薄的平面熱管,也被稱為平熱管,或汽室。在一些實施例中,夾層填充物模塊包含集成在基底結(jié)構(gòu)中的可變傳導(dǎo)熱管(vchp)。在一些實施例中,夾層填充物模塊包含二極管熱管。在一些實施例中,夾層填充物模塊包含熱虹吸管。在一些實施例中,夾層填充物模塊包含集成在基底結(jié)構(gòu)中的回路熱管(lhp)。
圖5,包括圖5a和5b,示出依照說明性實施例的、帶有無源冷卻拓撲的示范的基于夾層的填充物模塊的圖片。
圖6是示出依照說明性實施例的、使用基于夾層的填充物模塊的熱調(diào)節(jié)的方法600的框圖。方法600包含提供包含電路板(例如,載體卡或單板計算機)的計算模塊100(步驟602)。該電路板可包含一個或更多夾層部位102(例如,pcb上指定用于第二電路板的區(qū)域,使得第二電路板覆蓋第一電路板的多個熱產(chǎn)生組件中的一個或更多組件),以及一個或更多裝配構(gòu)件(例如,用于耦合到第二電路板)的第一集合。
該方法進一步包含相對于計算模塊(例如,在計算模塊的夾層部位)定位夾層填充物模塊,使得填充物模塊的一個或更多裝配構(gòu)件(例如,io連接器)的第二集合通信地連接到計算模塊的一個或更多裝配構(gòu)件的第一集合,其中該連接導(dǎo)致填充物模塊的基底結(jié)構(gòu)接近于裝配在模塊構(gòu)件上的一個或更多電組件(步驟604)。夾層填充物模塊和計算模塊共同形成了計算系統(tǒng)。
該方法進一步包含使計算模塊通電,其中從一個或更多通電的電組件中的每一個所生成的熱沿?zé)醾鲗?dǎo)路徑從相應(yīng)電組件被引導(dǎo)到填充物模塊的基底結(jié)構(gòu)(步驟606)。在一些實施例中,熱被引導(dǎo)到耦合到計算系統(tǒng)的外部吸熱器(例如,底座架)或散熱器。
盡管所述方法和系統(tǒng)已經(jīng)關(guān)于優(yōu)選的實施例和具體示例被描述,但范疇不旨在被限制于所闡釋的特定實施例,因為本文中的實施例在所有方面中旨在是說明性的而不是約束性的。
在本公開的各種方面中,夾層填充物模塊能夠連同在軍事以及航天應(yīng)用內(nèi)的單板計算機(sbc)一道使用。
在許多裝置中,諸如計算機,各種熱產(chǎn)生組件能夠被連接到pcb。此類熱產(chǎn)生組件能夠包含中央處理單元(cpu)、北橋、多個存儲器裝置、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(mosfet)、功率電路、現(xiàn)場可編程門控陣列(fpga)、芯片集、圖形卡、硬盤驅(qū)動器、以及諸如此類。這些組件如果被過熱則能夠容易暫時故障或永久失效。
除非另有確切聲明,本文中所闡釋的任何方法決非旨在被釋譯為要求它的步驟以具體的順序被執(zhí)行。因此,在方法權(quán)利要求沒有實際上記載其步驟要遵循的順序或者在權(quán)利要求或描述中沒有另外具體聲明所述步驟要限制于具體順序的情況下,決非旨在在任何方面中推斷順序。這適用于解釋的任何可能的非確切基礎(chǔ),包含:關(guān)于操作流或步驟的安排的邏輯事件;從語法組織或標點中推導(dǎo)出的顯明意思;在本說明書中描述的實施例的數(shù)量或類型。
在該申請各處,各種出版物可被參考。這些出版物中的公開以其整體由此通過引用被結(jié)合到該申請中,以便更加充分地描述所述方法與系統(tǒng)所屬的領(lǐng)域的狀態(tài)。
對本領(lǐng)域中那些技術(shù)人員將顯而易見的是,在不偏離范疇或精神的情況下,各種修改和變化能夠被做出。從本文中公開的實踐和說明書的考慮,其它實施例對于本領(lǐng)域中那些技術(shù)人員將是顯而易見的。本說明書以及示例旨在被考慮為只是示范的,其中真正的范疇和精神由隨附的權(quán)利要求來指示。