專利名稱：浸沒式冷卻的電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子設(shè)備的冷卻技術(shù)，尤其涉及一種采用浸沒式冷卻方式的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的電子設(shè)備，例如各種通信設(shè)備在工作時(shí)產(chǎn)生的熱量如果沒有進(jìn)行良好的散熱處理，將加速設(shè)備性能的衰減老化，導(dǎo)致通信設(shè)備的可靠性差，增加維護(hù)的成本?，F(xiàn)有通信設(shè)備主要是采用風(fēng)冷技術(shù)進(jìn)行散熱，比如采用風(fēng)扇進(jìn)行抽風(fēng)散熱。但隨著設(shè)備功耗的增加、熱密度提高，熱點(diǎn)和噪音等問題日益突出。為改善風(fēng)冷技術(shù)的不足，其他冷卻技術(shù)開始得到應(yīng)用，例如，采用將發(fā)熱的元件浸沒在冷卻工質(zhì)中進(jìn)行散熱的浸沒式冷卻方式。采用浸沒式冷卻方式時(shí)，可有效改善風(fēng)冷技術(shù)中的噪音問題。但本申請(qǐng)發(fā)明人在長(zhǎng)期研發(fā)中發(fā)現(xiàn)，采用浸沒式冷卻方式需考慮采用可靠的設(shè)備殼體密封方案，防止冷卻工質(zhì)通過設(shè)備殼體上的空洞外泄。然而，現(xiàn)有的密封方案存在冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜或是可靠性有待提高的問題。例如，現(xiàn)有一種常用的密封結(jié)構(gòu)是采用密封膠條形成密閉冷卻工質(zhì)的密封空間，但由于膠條易于老化變形，或是在外力作用下變形，從而使得密封空間產(chǎn)生縫隙，易于導(dǎo)致冷卻工質(zhì)從縫隙處外泄。概而言之，在浸沒式冷卻方式中，密封方案的可靠性及冷卻系統(tǒng)的復(fù)雜性成為其實(shí)現(xiàn)普遍應(yīng)用的主要障礙。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了采用浸沒式冷卻的電子設(shè)備，用于解決現(xiàn)有技術(shù)密封可靠性不良及冷卻系統(tǒng)的復(fù)雜度高的問題，本發(fā)明實(shí)施例密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且密封的可靠性高。其中，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種浸沒式冷卻的電子設(shè)備，包括殼體和設(shè)置于所述殼體中的電路板；所述電路板包括電路板上層、電路板下層以及位于所述電路板上層和所述電路板下層之間的走線層，所述電路板上層以及所述電路板下層分別設(shè)置有隔離槽；所述殼體包括隔離壁，所述隔離壁沿著朝向所述電路板方向在所述殼體內(nèi)延伸， 并插設(shè)到所述隔離槽中，從而通過所述隔離壁、所述電路板以及所述殼體形成一個(gè)密封空間，所述密封空間中具有冷卻工質(zhì)，用于對(duì)密封于所述密封空間中的這一部分所述電路板上的元件進(jìn)行冷卻；所述電路板位于所述密封空間外部的另一部分上設(shè)置有連接器，所述連接器用于將所述走線層的信號(hào)與其他電子設(shè)備進(jìn)行連接。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種電子設(shè)備，包括殼體和設(shè)置于所述殼體中的電路板；所述電路板包括第一工作區(qū)和第二工作區(qū)，所述第一工作區(qū)和第二工作區(qū)之間設(shè)置有隔離槽，且所述電路板上需要進(jìn)行冷卻處理的第一電子元件設(shè)置于所述第一工作區(qū)上，所述電路板上的連接器設(shè)置于所述第二工作區(qū)中，所述連接器用于將所述電路板中的走線層的信號(hào)與其他電子設(shè)備進(jìn)行連接；所述殼體包括多個(gè)隔離壁，所述隔離壁與所述隔離槽接合以在所述殼體中形成一密閉的內(nèi)部空間，所述第一工作區(qū)密封于所述內(nèi)部空間中，所述內(nèi)部空間中具有冷卻工質(zhì)， 且所述第一電子元件浸沒于所述冷卻工質(zhì)中。本發(fā)明上述方面的浸沒式冷卻的電子設(shè)備中，電路板上具有隔離槽，殼體的隔離壁與電路板上的隔離槽對(duì)應(yīng)緊密接合后可在殼體中形成密閉的內(nèi)部空間。通過在內(nèi)部空間中灌注冷卻工質(zhì)，將一些發(fā)熱電子元件浸沒在冷卻工質(zhì)中進(jìn)行冷卻處理；另一方面，本發(fā)明實(shí)施例將連接器隔離設(shè)置于密閉的內(nèi)部空間外部，從而使得連接器可以方便地與其他設(shè)備進(jìn)行相連，相比于連接器也浸沒的方式，并不需要引入額外的密封裝置及設(shè)置密封方法，降低了設(shè)計(jì)成本以及制造成本。由于本實(shí)施例密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且未采用易于出現(xiàn)老化的密封膠或密封條形，提高了密封的可靠性。由此可見，本發(fā)明上述方面的密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可行，不影響電路板走線層，且可有效防止冷卻工質(zhì)通過設(shè)備空洞外泄，具有密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且可靠性高、成本低、易加工生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明一種浸沒式冷卻的電子設(shè)備的第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)分解示意圖；圖2是圖1所示的電子設(shè)備組合后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2中虛線部分的放大示意圖；圖4是本發(fā)明一種浸沒式冷卻的電子設(shè)備的第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4中虛線部分的放大示意圖；圖6是本發(fā)明一種浸沒式冷卻的電子設(shè)備的第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明一種浸沒式冷卻的電子設(shè)備的第四實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明一種浸沒式冷卻的電子設(shè)備的第五實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖9是本發(fā)明一種浸沒式冷卻的電子設(shè)備的第六實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參見圖1和圖2，圖1是本發(fā)明一種浸沒式冷卻的電子設(shè)備的第一實(shí)施方式100 的結(jié)構(gòu)分解示意圖，圖2是圖1所示的電子設(shè)備100組合后的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的一種浸沒式冷卻的電子設(shè)備實(shí)施方式100包括殼體10和設(shè)置于所述殼體中的電路板20。殼體10包括相對(duì)設(shè)置的上殼體12和下殼體14。其中，上殼體12具有第一平板 121、第一側(cè)壁123以及第一隔離壁125。第一側(cè)壁123位于第一平板121的兩端，并自第一平板121的兩端朝向電路板20的方向延伸。第一隔離壁125位于兩個(gè)第一側(cè)壁123之間，自第一平板121的內(nèi)表面朝向電路板20的方向延伸。類似的，下殼體14具有第二平板 141、第二側(cè)壁143以及第二隔離壁145。第二側(cè)壁143位于第二平板141的兩端，并自第二平板141的兩端朝向電路板20的方向延伸。第二隔離壁145位于兩個(gè)第二側(cè)壁143之間， 自第二平板141的內(nèi)表面朝向電路板20的方向延伸。本發(fā)明實(shí)施方式中，殼體10的材質(zhì)可以選用金屬材料，如鋁型材或鈑金材料等，也可選用厚度及強(qiáng)度較高的亞克力材料。
電路板20包括電路板上層21、電路板下層23以及位于電路板上層21和所述電路板下層23之間的走線層25。電路板上層21具有第一隔離槽22，電路板下層23具有第二隔離槽M，第一隔離槽22和第二隔離槽M設(shè)置的深度不影響走線層25，即第一隔離槽22、第二隔離槽M的底部沒有到達(dá)走線層25的表面，不會(huì)對(duì)走線層25造成影響。第一隔離槽22和第二隔離槽 24的具體形狀和設(shè)置的寬度適于分別與第一隔離壁125、第二隔離壁145緊密接合。應(yīng)理解，基于為了更清楚說明本發(fā)明實(shí)施方式結(jié)構(gòu)的需要，在圖1中對(duì)第一隔離槽22和第二隔離槽M設(shè)置的寬度進(jìn)行放大，值得注意的是，圖1中所示的寬度不代表第一隔離槽22和第二隔離槽M實(shí)際設(shè)置的寬度。進(jìn)一步的，以第一隔離槽22、第二隔離槽M為界，電路板20劃分為兩個(gè)工作區(qū) 第一工作區(qū)20a以及位于第一工作區(qū)20a兩側(cè)的第二工作區(qū)20b。電路板20的第一工作區(qū)20a上設(shè)置有第一元件211，第二工作區(qū)20b上設(shè)置有第二元件213。第一元件211為電子熱有源元件，在工作時(shí)第一元件211發(fā)熱，需要進(jìn)行冷卻處理以維持穩(wěn)定的工作狀態(tài)。第一元件211例如為處理器、存儲(chǔ)器、電源等電子元件。第二元件213是指在工作時(shí)不需要進(jìn)行特別的冷卻處理的電子元件，例如為連接器。在本實(shí)施例中僅以第二元件213為連接器為例進(jìn)行說明，需要特別指出的是，除連接器夕卜，第二元件213也可為其他具體的電子元件。值得注意的是，本發(fā)明實(shí)施方式附圖中所示的第一電子元件211、第二電子元件213的個(gè)數(shù)也僅為示例，不作為對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的具體限制。請(qǐng)配合參閱圖2和圖3，圖3為圖2中虛線部分的放大示意圖，以更清楚顯示殼體 10與電路板20接合方式。殼體10與電路板20接合時(shí)，上殼體12的第一隔離壁125與電路板20的第一隔離槽22緊密接合、下殼體14的第二隔離壁145與電路板20的第二隔離槽M緊密接合。第一隔離壁125、第二隔離壁145與第一隔離槽22、第二隔離槽M對(duì)應(yīng)緊密接合后可以進(jìn)一步采用膠粘、壓接或焊接等方式進(jìn)行緊固，進(jìn)一步強(qiáng)化整體的密封效果。應(yīng)理解，本發(fā)明實(shí)施例中，第一隔離壁125、第二隔離壁145不限于以如圖3所示的垂直于電路板20表面的方式與第一隔離槽22、第二隔離槽M緊密接合，其亦可以一定的角度傾斜地與具有對(duì)應(yīng)傾斜度的隔離槽緊密接合。第一隔離壁125、第二隔離壁145分別與第一隔離槽22、第二隔離槽 24緊密接合后在上殼體12和下殼體14之間形成了一個(gè)密閉的內(nèi)部空間30，內(nèi)部空間30 為一密閉腔體，且電路板20的第一工作區(qū)20a密封于內(nèi)部空間30中。內(nèi)部空間30包括第一區(qū)域30A和第二區(qū)域30B，第一區(qū)域30A和第二區(qū)域30B以電路板20的第一工作區(qū)20a 為區(qū)隔，分別形成于第一工作區(qū)20a的上下兩側(cè)。具體而言，密閉的內(nèi)部空間30可以有多種實(shí)現(xiàn)方式，包括但不限于下文所舉例的三種方式1.在電路板20的第一隔離槽22為兩個(gè)條形槽，上殼體12的第一平板121、電路板上層21、上殼體12的兩個(gè)相對(duì)側(cè)壁(圖未示)以及兩個(gè)第一隔離壁125分別作為密閉腔體的頂面、底面、四個(gè)側(cè)壁共同形成內(nèi)部空間30的第一區(qū)域30A ；類似的，在電路板20的第二隔離槽22為兩個(gè)條形槽，下殼體14的第二平板141、電路板下層23、下殼體14的兩個(gè)相對(duì)側(cè)壁(圖未示)以及兩個(gè)第二隔離壁145共同形成內(nèi)部空間30的第二區(qū)域30B。2.在電路板20的第一隔離槽22為三個(gè)槽圍合而成的三角形閉合槽道，上殼體12 的第一平板121、電路板上層21以及三個(gè)第一隔離壁125分別作為密閉腔體的頂面、底面、 側(cè)壁共同形成內(nèi)部空間30的第一區(qū)域30A ；類似的，在電路板20的第二隔離槽22為三個(gè)槽圍合而成的三角形閉合槽道，下殼體14的第二平板141、電路板下層23以及三個(gè)第二隔離壁145共同形成內(nèi)部空間30的第二區(qū)域30B。3.在電路板20的第一隔離槽22為一圓環(huán)形的閉合槽道，上殼體12的第一平板 121、電路板上層21以及環(huán)形的第一隔離壁125分別作為密閉腔體的頂面、底面、側(cè)壁共同形成內(nèi)部空間30的第一區(qū)域30A ；類似的，在電路板20的第二隔離槽22為一圓環(huán)形的閉合槽道，下殼體14的第二平板141、電路板下層23以及環(huán)形的第二隔離壁145共同形成內(nèi)部空間30的第二區(qū)域30B。如前所述，本發(fā)明實(shí)施方式中，第一隔離槽22和第二隔離槽M的數(shù)量和形狀可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)定，第一隔離槽22可以為條形槽、一個(gè)閉合的環(huán)形槽或是由多個(gè)槽道圍合而成的多邊形閉合槽道等；并且，第一隔離槽22和第二隔離槽M的形狀亦不要求相同，只要可以和第一隔離壁125、第二隔離壁145相應(yīng)緊密接合即可。通過前述方式形成內(nèi)部空間30后，電路板20的第一工作區(qū)20a被密封在內(nèi)部空間30中，且內(nèi)部空間30的第一區(qū)域30A和第二區(qū)域30B中具有冷卻工質(zhì)40，且所述電路板 20上的第一電子元件211浸沒于所述冷卻工質(zhì)40中。冷卻工質(zhì)40與第一元件211直接接觸，因此冷卻工質(zhì)40應(yīng)為具有電絕緣性、熱穩(wěn)定性且對(duì)電路板20及其上的電子元件沒有腐蝕性。冷區(qū)工質(zhì)40具有電絕緣性，不會(huì)導(dǎo)致電路短路；冷卻工質(zhì)40具有熱穩(wěn)定性，長(zhǎng)期工作在高溫下不分解不變質(zhì)。符合前述要求的冷卻工質(zhì)40例如為3M 公司的Novec 型的冷卻液、礦物油、硅油、天然酯油或合成酯油。內(nèi)部空間30中應(yīng)填充足夠的冷卻工質(zhì)40，以浸沒需要進(jìn)行冷卻處理的第一電子元件211。具體而言，在本實(shí)施方式中，冷卻工質(zhì)40填滿了內(nèi)部空間30，電路板20的第一工作區(qū)20a上的第一電子元件211浸沒于冷卻工質(zhì)40中。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D2所示，殼體10與電路板20接合后，在殼體10中除了形成內(nèi)部空間 30，還形成位于密閉的內(nèi)部空間30外側(cè)的兩個(gè)外側(cè)空間50。每個(gè)外側(cè)空間50由第一表面121、第一側(cè)壁123、第一隔離壁125以及第二表面 141、第二側(cè)壁143和第二隔離壁145形成，電路板20的第二工作區(qū)20b位于外側(cè)空間50 中。由于電路板20的第二工作區(qū)20b上設(shè)置的第二元件213在工作過程中不需要進(jìn)行特別的冷卻處理也可維持較長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定性，因此，外側(cè)空間50中不需要相應(yīng)設(shè)置冷卻工質(zhì)。本發(fā)明實(shí)施方式中，當(dāng)電子設(shè)備100工作時(shí)，電路板20的第一工作區(qū)20a上的第一元件211產(chǎn)生的熱量，由于第一元件211是浸沒于冷卻工質(zhì)40中，冷卻工質(zhì)40直接與第一元件211充分接觸，因此第一元件211產(chǎn)生的熱量被冷卻工質(zhì)40吸收，達(dá)成對(duì)發(fā)熱元件的冷卻處理，以維持電子設(shè)備100的工作溫度在正常的閾值范圍。更詳細(xì)而言，以密封于第一區(qū)域30A中的冷區(qū)工質(zhì)40為例進(jìn)行說明，位于第一元件211周圍處的冷卻工質(zhì)40因與第一元件211直接接觸，吸收熱量較快，吸收熱量后溫度升高；與之相比，位于靠近第一平板 121或第一隔離壁125附近處的冷卻工質(zhì)40由于距發(fā)熱的第一元件211相對(duì)較遠(yuǎn)，吸收熱量較慢，溫度上升較慢，因此與靠近第一元件211周圍處的冷卻工質(zhì)40相比，位于靠近第一平板121或第一隔離壁125附近處的冷卻工質(zhì)40的溫度相對(duì)較低，因此冷卻工質(zhì)40之間根據(jù)距離第一元件211遠(yuǎn)近之不同存在溫差，溫度高的冷卻工質(zhì)40會(huì)從靠近第一元件211 的位置朝向第一平板121或第一隔離壁125的方向流動(dòng)，溫度較低的冷卻工質(zhì)40則相反， 從靠近第一平板121或第一隔離壁125的位置朝著靠近第一元件211的位置流動(dòng)，由此冷卻工質(zhì)40在第一區(qū)域30A中形成了一個(gè)自然的對(duì)流，實(shí)現(xiàn)對(duì)第一元件211的冷卻處理。進(jìn)一步的，當(dāng)溫度較高的冷卻工質(zhì)40流通到靠近第一平板121或第一隔離壁125的位置時(shí)， 由于遠(yuǎn)離了第一元件211，其吸收的熱量變少，且可通過第一平板121或第一隔離壁125進(jìn)一步向外部散熱，因此冷卻工質(zhì)40的溫度會(huì)隨之下降；另一方面，當(dāng)溫度較低的冷卻工質(zhì) 40流通到第一元件211附近時(shí)，由于和第一元件211直接接觸，可在第一時(shí)間吸收第一元件211散發(fā)的熱量，溫度隨之上升，因此第一區(qū)域30A中存在溫差的冷卻工質(zhì)40之間又將開始新的一輪對(duì)流循環(huán)。類似的，在內(nèi)部空間30的第二區(qū)域30B中也可設(shè)置有發(fā)熱的第一元件(圖未示)， 在第二區(qū)域30B中的冷卻工質(zhì)40的工作方式與前述的在第一區(qū)域30A中的冷卻工質(zhì)40的冷卻方式相同，在此不再贅述。請(qǐng)參閱圖4至圖5，為本發(fā)明第二實(shí)施方式的電子設(shè)備200的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖 5是圖4中所示的虛線部分的局部放大圖。本實(shí)施方式的電子設(shè)備200與第一實(shí)施方式的電子設(shè)備100相比，不同之處在于進(jìn)一步設(shè)置加固凸臺(tái)。詳細(xì)而言，請(qǐng)參閱圖5所示，電路板上層21和電路板下層23的表面上分別具有第一加固凸臺(tái)212、第二加固凸臺(tái)232。其中，第一加固凸臺(tái)212位于第一隔離槽 22的上方且具有與第一隔離槽22連通的第一開口(未標(biāo)示)，第一隔離壁125穿過第一開口與第一隔離槽22緊密接合。第二加固凸臺(tái)232位于第二隔離槽M的上方且具有與第二隔離槽M連通的第二開口(未標(biāo)示)，且第二隔離壁145穿過第二開口與第二隔離槽M緊密接合。類似的，在接合后，第一隔離壁125與第一加固凸臺(tái)212、第二隔離壁145與第二加固凸臺(tái)232可進(jìn)一步采用膠粘、壓接或焊接等方式進(jìn)行緊固，進(jìn)一步強(qiáng)化整體的密封效果。與圖3所示的接合方式比較，加固凸臺(tái)212，213的設(shè)置可減小在電路板上層21和電路板下層23的表面上開設(shè)的隔離槽的深度，降低對(duì)電路板表面的傷害。更一步的，優(yōu)選為，電路板表面上不開設(shè)隔離槽，僅將隔離槽22，24開設(shè)于加固凸臺(tái)212，213中，由此可徹底避免由于開設(shè)隔離槽對(duì)電路板表面造成的傷害。請(qǐng)參閱圖6，為本發(fā)明第三實(shí)施方式的電子設(shè)備300的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施方式的電子設(shè)備300與第一實(shí)施方式的電子設(shè)備100相比，不同之處在于進(jìn)一步設(shè)置散熱結(jié)構(gòu)，以進(jìn)一步增強(qiáng)散熱效果。具體而言，在上殼體12的第一平板121對(duì)應(yīng)于內(nèi)部空間30的外表面設(shè)置散熱肋片127 ；在下殼體14的第二平板141對(duì)應(yīng)于內(nèi)部空間30的外表面設(shè)置散熱肋片147。其中，散熱肋片127、散熱肋片147可經(jīng)機(jī)加工、磨片、鑄造或其他方式成型。散熱肋片127、散熱肋片147可以擴(kuò)大第一平板121、第二平板141的散熱面積，通過盡可能大的熱交換導(dǎo)熱表面暴露在較低外部環(huán)境溫度中的被動(dòng)式空氣冷卻方式進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)電子設(shè)備200的散熱效果。
應(yīng)理解，本發(fā)明中，也可以視需要僅在上殼體12或僅在下殼體14上設(shè)置散熱肋片來擴(kuò)大散熱面積；并且，也可以采用熱管式散熱器代替散熱肋片來進(jìn)一步增強(qiáng)整體的散熱效果。請(qǐng)參閱圖7，為本發(fā)明第四實(shí)施方式的電子設(shè)備400的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施方式的電子設(shè)備400與第一實(shí)施方式的電子設(shè)備100相比，不同之處在于外側(cè)空間50的結(jié)構(gòu)不同，在本實(shí)施方式中，外側(cè)空間50是一個(gè)具有開口的開放式收容空間，電路板20的第二工作區(qū)20b及其第二元件213、第一隔離壁125、第二隔離壁145是暴露于空氣中，利用空氣的流通，通過較低的外部環(huán)境溫度的被動(dòng)式空氣冷卻方式可進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)電子設(shè)備400的整體散熱效果。請(qǐng)參閱圖8，為本發(fā)明第五實(shí)施方式的電子設(shè)備500的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施方式的電子設(shè)備500與第一實(shí)施方式的電子設(shè)備100相比，不同之處在于僅包括一個(gè)外側(cè)空間50。第一平板121、第一側(cè)壁123、第一隔離壁125以及第二平板141、 第二側(cè)壁143和第二隔離壁145形成了密閉的內(nèi)部空間30。與第一實(shí)施方式的電子設(shè)備 100相比，利用殼體的與第一側(cè)壁123、第二側(cè)壁143作為內(nèi)部空間30的一個(gè)側(cè)壁，可減少在電路板上開設(shè)的隔離槽的數(shù)量，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了密封結(jié)構(gòu)、降低成本。請(qǐng)參閱圖9，為本發(fā)明第六實(shí)施方式的電子設(shè)備600的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施方式的電子設(shè)備600與第一實(shí)施方式的電子設(shè)備100相比，不同之處在于電路板20上設(shè)置有貫通孔沈，使得冷卻工質(zhì)40可在內(nèi)部空間30的第一區(qū)域30A和第二區(qū)域30B之間流通。具體而言，貫通孔沈設(shè)置在電路板20的第一工作區(qū)20a，且貫穿第一工作區(qū)20a 的上、下表面。貫穿孔沈可以使得冷卻工質(zhì)40在內(nèi)部空間30的第一區(qū)域30A和第二區(qū)域 30B之間自由流通，加快熱溫度較高和溫度較低的冷卻工質(zhì)40之間的對(duì)流，進(jìn)一步提高散熱效率。值得注意的是，前述的電子設(shè)備200、300、400、500、600這五種實(shí)施方式主要是以
第一種實(shí)施方式的電子設(shè)備100為參照，對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式構(gòu)思的多個(gè)方面進(jìn)行說明，應(yīng)理解，本發(fā)明還有其他實(shí)施方式，例如在其他實(shí)施方式中，冷卻工質(zhì)40在內(nèi)部空間30的流動(dòng)可以是利用泵等激勵(lì)部件來產(chǎn)生的強(qiáng)制對(duì)流進(jìn)行換熱；在其他實(shí)施方式中，前述的多種實(shí)施方式之間可以相互結(jié)合，例如在電子設(shè)備 100中同時(shí)設(shè)置如圖6所示的散熱結(jié)構(gòu)以及將側(cè)部空間40設(shè)置為如圖7所示的一側(cè)開口的開放式空間；或者，在電子設(shè)備200中設(shè)置如圖9所示貫通孔沈以及設(shè)置如圖6所示的散熱結(jié)構(gòu)；各實(shí)施方式之間的組合可視實(shí)際的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，在此不再一一列舉；在其他實(shí)施方式中，電路板的第一工作區(qū)20a中，除了第一元件211，還可以設(shè)置第二元件213。即在保證需要進(jìn)行冷卻處理的第一元件211設(shè)置于第一工作區(qū)20a的前提下，一部分的第二元件213設(shè)置在第一工作區(qū)20a中，另一部分第二元件213設(shè)置于第二工作區(qū)20b中。其中，優(yōu)選為第二元件213為連接器、電纜、網(wǎng)線接頭，信號(hào)連接器等常用外接部件時(shí)，這些外接部件設(shè)置在第二工作區(qū)20b中，而其他類型的第二元件213可以選擇設(shè)置于第一工作區(qū)20a或第二工作區(qū)20b中。如前所述，應(yīng)理解，本發(fā)明實(shí)施方式中描述的電子設(shè)備包括但不限于為高性能計(jì)算機(jī)、小型機(jī)、通用服務(wù)器、路由器、光傳送設(shè)備等設(shè)備。此外，需要特別指出的是，本發(fā)明實(shí)施方式中是以刀片/單板為例說明本發(fā)明的浸沒式冷卻方案，應(yīng)理解，本發(fā)明也適用于采用浸沒式冷卻方式的其他電子裝置。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施方式的浸沒式冷卻的電子設(shè)備中，電路板上層和下層上具有隔離槽，殼體的隔離壁與電路板上的隔離槽對(duì)應(yīng)緊密接合后可在殼體中形成密閉的內(nèi)部空間。通過在內(nèi)部空間中灌注冷卻工質(zhì)，將電源、處理器、存儲(chǔ)器等發(fā)熱電子元件浸沒在冷卻工質(zhì)中進(jìn)行冷卻處理；另一方面，不需進(jìn)行冷卻處理的電子元件，尤其是連接器，隔離設(shè)置于密閉的內(nèi)部空間外部。本發(fā)明實(shí)施例中，由于密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且未采用易于出現(xiàn)老化的密封膠或密封條形，提高了密封的可靠性。并且，由于連接器設(shè)置在浸沒區(qū)外邊，不需要對(duì)連接器進(jìn)行密封處理，從而密封方案的實(shí)現(xiàn)更加簡(jiǎn)單，同時(shí)，也因?yàn)椴恍枰芊馓幚矶恍枰腩~外的用于密封處理的器件，從而降低了成本。其次，由于隔離槽的開設(shè)并未破壞電路板的走線層，因而整個(gè)電路板未分成幾個(gè)部分相互連接，從而在一個(gè)電路板上即可完成信號(hào)走線設(shè)計(jì)，無需設(shè)計(jì)多塊電路板，進(jìn)而也避免設(shè)計(jì)多塊電路板之間相互間的連接以及設(shè)計(jì)連接器的密封，既降低了設(shè)計(jì)成本，也節(jié)省了因引入連接器、連接線纜而導(dǎo)致的硬件成本。由此可見，本發(fā)明實(shí)施例的密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可行，不影響電路板走線層，且可有效防止冷卻工質(zhì)通過設(shè)備空洞外泄，具有密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且可靠性高、成本低、易加工生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)一步的，在殼體與電路板接合后，通過焊接、膠粘、壓接等方式進(jìn)一步緊固；通過在電路上的兩側(cè)對(duì)應(yīng)隔離槽設(shè)置具有開口的加固凸臺(tái)，殼體的隔離壁穿過加固凸臺(tái)中的開口與隔離槽接合，可進(jìn)一步加強(qiáng)整體的密閉效果。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種浸沒式冷卻的電子設(shè)備，其特征在于，包括殼體和設(shè)置于所述殼體中的電路板；所述電路板包括電路板上層、電路板下層以及位于所述電路板上層和所述電路板下層之間的走線層，所述電路板上層以及所述電路板下層分別設(shè)置有隔離槽；所述殼體包括隔離壁，所述隔離壁沿著朝向所述電路板方向在所述殼體內(nèi)延伸，并插設(shè)到所述隔離槽中，從而通過所述隔離壁、所述電路板以及所述殼體形成一個(gè)密封空間，所述密封空間中具有冷卻工質(zhì)，用于對(duì)密封于所述密封空間中的這一部分所述電路板上的元件進(jìn)行冷卻；所述電路板位于所述密封空間外部的另一部分上設(shè)置有連接器，所述連接器用于將所述走線層的信號(hào)與其他電子設(shè)備進(jìn)行連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其特征在于，所述電路板上層和所述電路板下層的表面具有加固凸臺(tái)，所述加固凸臺(tái)位于所述隔離槽的上方且具有與所述隔離槽連通的開口，所述隔離壁穿過所述開口與所述隔離槽接合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一項(xiàng)所述的電子裝置，其特征在于，所述隔離壁與所述隔離槽接合后采用膠粘、壓接或焊接緊固。
4.一種浸沒式冷卻的電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括殼體和設(shè)置于所述殼體中的電路板；所述電路板包括第一工作區(qū)和第二工作區(qū)，所述第一工作區(qū)和第二工作區(qū)之間設(shè)置有隔離槽，且所述電路板上需要進(jìn)行冷卻處理的第一電子元件設(shè)置于所述第一工作區(qū)上，所述電路板上的連接器設(shè)置于所述第二工作區(qū)中，所述連接器用于將所述電路板中的走線層的信號(hào)與其他電子設(shè)備進(jìn)行連接；所述殼體包括多個(gè)隔離壁，所述隔離壁與所述隔離槽接合以在所述殼體中形成一密閉的內(nèi)部空間，所述第一工作區(qū)密封于所述內(nèi)部空間中，所述內(nèi)部空間中具有冷卻工質(zhì)，且所述第一電子元件浸沒于所述冷卻工質(zhì)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子裝置，其特征在于，所述電路板上具有加固凸臺(tái)，所述隔離槽開設(shè)于所述加固凸臺(tái)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子裝置，其特征在于，所述電路板包括電路板的上層，電路板的下層以及位于這兩層之間的所述走線層，所述隔離槽開設(shè)于所述電路板的上層和所述電路板的下層中。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子裝置，其特征在于，所述電路板包括電路板的上層，電路板的下層以及位于這兩層之間的所述走線層，所述隔離槽開設(shè)于所述電路板的上層和所述電路板的下層中，所述電路板上層和所述電路板下層的表面具有加固凸臺(tái)，所述加固凸臺(tái)位于所述隔離槽的上方且具有與所述隔離槽連通的開口，所述隔離壁穿過所述開口與所述隔離槽接合。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子裝置，其特征在于，所述殼體進(jìn)一步包括第一平板和第二平板，所述第一平板、所述第一工作區(qū)的上表面和所述隔離壁形成所述內(nèi)部空間的第一區(qū)域；所述第二平板、所述第一工作區(qū)的下表面和所述隔離壁形成所述內(nèi)部空間的第二區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子裝置，其特征在于，所述第一工作區(qū)設(shè)置有貫通孔，使得所述冷卻工質(zhì)可在所述內(nèi)部空間的所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域之間流通。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子裝置，其特征在于，所述殼體進(jìn)一步包括第一平板、第二平板以及第一側(cè)壁和第二側(cè)壁，所述第一平板、所述第一工作區(qū)的上表面、所述隔離壁和所述第一側(cè)壁形成所述內(nèi)部空間的第一區(qū)域；所述第二平板、所述第一工作區(qū)的下表面、所述隔離壁和所述第二側(cè)壁形成所述內(nèi)部空間的第二區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供一種電子設(shè)備，其包括殼體和設(shè)置于殼體中的電路板。電路板包括第一工作區(qū)和第二工作區(qū)，第一工作區(qū)和第二工作區(qū)之間設(shè)置有隔離槽，且電路板上需要進(jìn)行冷卻處理的第一電子元件設(shè)置于第一工作區(qū)上。殼體包括多個(gè)隔離壁，隔離壁與隔離槽緊密接合以在殼體中形成一密閉的內(nèi)部空間，第一工作區(qū)密封于內(nèi)部空間中，內(nèi)部空間中具有冷卻工質(zhì)，且第一電子元件浸沒于冷卻工質(zhì)中。本發(fā)明實(shí)施例通過隔離槽和隔離壁的緊密接合在殼體中形成密閉的內(nèi)部空間，內(nèi)部空間中設(shè)置有冷卻工質(zhì)，將發(fā)熱電子元件浸沒在冷卻工質(zhì)中進(jìn)行冷卻處理，不需進(jìn)行冷卻處理的電子元件，尤其是連接器，隔離設(shè)置于內(nèi)部空間外部，具有密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H05K7/20GK102510709SQ20111037399
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月21日
發(fā)明者黃書亮, 黃茂勝 申請(qǐng)人:聚信科技有限公司