Устройство для отвода тепла от тепловыделяющих компонентов, размещенных на печатной плате

Полезная модель относится к области электроники и может быть использована для обеспечения эффективного отвода тепла от тепловыделяющих компонентов, размещенных на печатной плате.
Известно устройство для отвода тепла от тепловыделяющих компонентов, установленных в электронном модуле [RU 2350055, H05K 7/20, 20.03.2009], в котором в качестве теплоотвода применены изогнутые медные пластины, имеющие три участка, установленные в разных плоскостях модуля так, что первые участки медных пластин установлены на базовую плоскость и могут использоваться как присоединительные выводы, вторые участки медных пластин присоединены к металлизированным плоскостям подложки, третьи участки медных пластин припаяны к основаниям тепловыделяющих приборов. Форма и толщина медных пластин выбираются исходя из требований к жесткости конструкции, плотности тока, протекающего через приборы, максимально допустимого теплового сопротивления теплоотвода, рассеивающим избыточное тепло непосредственно и/или с помощью прижима дополнительных радиаторных элементов.
Недостатком устройства является относительно низкая эффективность отвода тепла.
Наиболее близким к заявляемому является устройство для отвода тепла от тепловыделяющих компонентов [РФ №2586620 C1, G12B 15/06, H05K 7/20, 10.06.2016], содержащее металлическую плату, выполненную с возможностью крепления на ней тепловыделяющих компонентов, в металлической плате выполнено, по крайней мере, одно сквозное отверстие, образующее канал для отвода тепла в пространство над металлической платой, при этом, по крайней мере, одно сквозное отверстие снабжено трубчатой вентиляционной вставкой, выполненной в нижней части по размерам сквозного отверстия в виде сопла для забора теплого воздуха, а в верхней части выполнено по высоте не ниже высоты размещенных возле нее тепловыделяющих компонентов.
Недостатком данного является относительно низкая эффективность отвода тепла.
Техническим результатом является повышение эффективности отвода тепла за счет плотного прижима тепловыделяющих компонентов к радиатору.
Технический результат достигается тем, что в устройство для отвода тепла от тепловыделяющих компонентов, размещенных на печатной плате, содержащее металлическую плату, выполненную с возможностью крепления на ней тепловыделяющих компонентов, в металлической плате выполнено, сквозное отверстие, дополнительно в качестве металлической платы используется радиатор с печатной платой, введены вставка, впрессованная в радиатор и винт из высокотеплопроводного материала с резьбой, который вкручивается в отверстие вставки или в отверстие радиатора, а сквозное отверстие радиатора или вставки выполнено с резьбой, причем вставка может не использоваться, причем сквозное отверстие в радиаторе или во вставке выполнено круглым, причем диаметр винта соответствует диаметру отверстия радиатора или диаметру отверстия вставки, а диаметр вставки равен диаметру отверстия в радиаторе.
Введение указанных дополнительных элементов и последовательности его соединения обеспечивает повышение эффективности отвода тепла.
На фиг. 1 представлен общий вид устройства.
Устройство для отвода тепла от тепловыделяющих компонентов, размещенных на печатной плате (фиг. 1), содержит радиатор 1 со сквозным отверстием 2, вставка 3, винт 4, печатная плата 5 и тепловыделяющий компонент 6.
Устройство для отвода тепла от тепловыделяющих компонентов, размещенных на печатной плате, содержит радиатор 1 с печатной платой 5, выполненный с возможностью крепления на нем тепловыделяющих компонентов 6, в радиаторе 1 выполнено сквозное отверстие 2, вставку 3, впрессованную в радиатор 1, и винт 4 из высокотеплопроводного материала с резьбой, который вкручивается в отверстие вставки 3 или в отверстие радиатора 1, а сквозное отверстие 2 радиатора или вставки выполнено с резьбой, причем вставка 3 может не использоваться, причем сквозное отверстие 2 в радиаторе 1 или во вставке 3 выполнено круглым, причем диаметр винта 4 соответствует диаметру отверстия радиатора 1 или диаметру отверстия вставки 3, а диаметр вставки 3 равен диаметру отверстия в радиаторе 1.
Порядок изготовления и использования устройства.
На печатной плате 5, соединенной с радиатором 1, размещаются тепловыделяющие компоненты 6, и в частности, интегральные схемы, например ПЛИС. Не смотря на то, что размеры по толщине интегральных схем должны быть одинаковые, разброс по толщине и высоте установки тепловыделяющего компонента 6 все равно возможен.
В этом случае, при соединении печатной платы 5 к радиатору 1 прижим интегральной схемы может оказаться не плотным. За счет этого отвод тепла радиатором может оказаться низкоэффективным.
Устранить этот недостаток можно путем плотного прижима тепловыделяющего компонента 6 (интегральные схемы) к радиатору 1.
В радиаторе сверлится отверстие 2. Запрессовывается вставка 3 с возможностью ее извлечения. Запрессовка достигается за счет высокой точности изготовления отверстия для вставки и самой вставки 3. Вставка 3 необходима для обеспечения возможности использования разных по твердости материалов радиатора и винта, а так же для снижения сложности производства. В зависимости от наличия вставки 3 резьба нарезается во внутренней стороне вставки 3. Если вставка 3 не используется, то резьба нарезается в отверстии 2 радиатора. На внешней части винта 4, диаметр которого соответствует диаметру отверстия радиатора 1 или вставки 3, если она используется, нарезается соответствующая резьба. Вставка 3 впрессовывается с нижней стороны радиатора, а чтобы при закручивании винта сверху вставку 3 не выдавило в верхнюю часть радиатора 1, на вставке 3 имеется опорное кольцо.
Для обеспечения плотного прижима тепловыделяющего компонента 6 в отверстие 2 радиатора 1 вставляется впрессованная вставка 3 и в нее вкручивается винт 4, или винт 4 вкручивается в отверстие 2 радиатора 1, до плотного прижима тепловыделяющего компонента 6 (интегральные схемы) к радиатору 1.
Таким образом, в устройстве обеспечивается повышение эффективности отвода тепла, за счет винта с резьбой, который вкручивается в радиатор напрямую или через вставку.