本原理涉及具有電路板的電子設(shè)備，所述電路板具有需要散熱的一個(gè)或多個(gè)部件。更具體地，本原理涉及一種印刷電路板屏蔽件設(shè)計(jì)，用于增加來自有此需要的部件的部件傳熱/散熱。

背景技術(shù)：

熱管理在電子設(shè)備(例如，機(jī)頂盒和網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān))中仍然是一個(gè)重大的挑戰(zhàn)。隨著具有增加的處理能力和增加的功能的更多部件的引入(其傾向于產(chǎn)生更多的熱)，需要一種改進(jìn)的熱管理系統(tǒng)。

電子設(shè)備的趨勢中的另一復(fù)雜性在于需要根據(jù)消費(fèi)者的偏好而減小設(shè)備的尺寸。這種緊湊性趨勢也使得熱管理成為挑戰(zhàn)，因?yàn)殡S著內(nèi)部部件的數(shù)量增加，更強(qiáng)的緊湊性通常導(dǎo)致更高的熱集中。

電路板部件上的熱墊與散熱器之間的適當(dāng)熱接觸改善了電路板的散熱。另外，通常使用具有相關(guān)聯(lián)的屏蔽件(例如，射頻或接地屏蔽件)的散熱器件(即，散熱器)來遏制或防止由電路板上的電子部件產(chǎn)生的頻率干擾，并且還可以操作為改善一個(gè)或多個(gè)電子部件的散熱。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，用于將具有相關(guān)聯(lián)的散熱器的屏蔽件固定在特定部件的熱墊上的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)和技術(shù)導(dǎo)致電子設(shè)備內(nèi)的散熱器的不充分接地。

因此，需要通過部件屏蔽件提供散熱器到印刷電路板的充分接地，而不會負(fù)面地影響包含在屏蔽件的范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件所需要的散熱。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開的實(shí)施例提供了一種具有印刷電路板的電子設(shè)備，該印刷電路板具有需要散熱的一個(gè)或多個(gè)電子部件。該電子設(shè)備包括屏蔽件，該屏蔽件被配置為位于印刷電路板的至少一部分上，并且具有位于需要散熱的所述一個(gè)或多個(gè)電子部件上方的一個(gè)或多個(gè)開口傳熱窗。散熱器具有一個(gè)或多個(gè)表面，所述一個(gè)或多個(gè)表面被配置為位于屏蔽件中的一個(gè)或多個(gè)開口傳熱窗上方。

根據(jù)特定實(shí)施例，電子設(shè)備還具有一個(gè)或多個(gè)熱墊，所述一個(gè)或多個(gè)熱墊的一側(cè)直接位于需要散熱的一個(gè)或多個(gè)部件上。散熱器的一個(gè)或多個(gè)表面通過屏蔽件中的一個(gè)或多個(gè)開口傳熱窗而物理地接觸所述一個(gè)或多個(gè)熱墊的相對側(cè)。

根據(jù)電子設(shè)備的特定實(shí)施例，屏蔽件包括位于所述一個(gè)或多個(gè)開口傳熱窗周圍的一個(gè)或多個(gè)指狀物，所述一個(gè)或多個(gè)指狀物被配置為當(dāng)所述散熱器的所述一個(gè)或多個(gè)表面位于屏蔽件中的所述一個(gè)或多個(gè)開口傳熱窗上方時(shí)，使所述散熱器與所述屏蔽件物理和電連接。

根據(jù)電子設(shè)備的特定實(shí)施例，所述一個(gè)或多個(gè)指狀物包括位于屏蔽件中的所述一個(gè)或多個(gè)開口傳熱窗周圍的一個(gè)或多個(gè)指狀物。

根據(jù)電子設(shè)備的特定實(shí)施例，所述一個(gè)或多個(gè)指狀物相對于屏蔽件的平面表面向上偏置，以確保與散熱器的一個(gè)或多個(gè)表面的電接觸。

根據(jù)電子設(shè)備的特定實(shí)施例，還包括在一個(gè)或多個(gè)指狀物之間的間隔，所述間隔基于要被屏蔽件阻擋的射頻波長。

根據(jù)電子設(shè)備的特定實(shí)施例，間隔是要由屏蔽件阻擋的射頻波長的最大值的至少十分之一。

根據(jù)電子設(shè)備的特定實(shí)施例，所述一個(gè)或多個(gè)表面被配置為在散熱器中呈現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)凹陷。

根據(jù)電子設(shè)備的特定實(shí)施例，所述一個(gè)或多個(gè)表面被配置為與散熱器共面。

根據(jù)電子設(shè)備的特定實(shí)施例，所述一個(gè)或多個(gè)表面被配置為從散熱器突出。

附圖說明

結(jié)合附圖，從以下描述中可以獲得對本發(fā)明更詳細(xì)的理解，其中：

圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電子設(shè)備的分解圖；

圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖1的電子設(shè)備的部分組裝圖；

圖3是圖1和圖2的現(xiàn)有技術(shù)電子設(shè)備的部件到散熱器連接的放大局部橫截面；

圖4a和4b是根據(jù)本原理實(shí)施方式的電子設(shè)備的分解圖；

圖5是根據(jù)本原理實(shí)施方式的圖4a和圖4b的電子設(shè)備的部分組裝圖；

圖6是根據(jù)本原理實(shí)施方式的電子設(shè)備的部件屏蔽件的開口窗的放大圖；

圖7a示出了根據(jù)本原理實(shí)施方式的完全組裝的電子設(shè)備的部件屏蔽件中的開口傳熱窗的放大側(cè)視圖；以及

圖7b示出了根據(jù)本原理另一實(shí)施方式的完全組裝的電子設(shè)備的部件屏蔽件中的開口傳熱窗的放大側(cè)視圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)的電子設(shè)備10由印刷電路板(pcb)12、屏蔽件16和散熱器或散熱器件20構(gòu)成。pcb12包括許多部件，其中一些部件比其它部件產(chǎn)生更多的熱，并且需要散熱器以幫助在操作期間散熱。這樣的部件的一個(gè)示例在圖4a和圖4b中被標(biāo)識為附圖標(biāo)記104。

一般來說，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，屏蔽件16被配置為出于各種原因而將pcb部件的一部分與pcb上的其它部件屏蔽，但是主要用于屏蔽從包含在屏蔽件內(nèi)的部件向周圍部件輻射的射頻干擾，或者防止由屏蔽件外部的部件產(chǎn)生的射頻干擾影響屏蔽件內(nèi)的那些部件。該射頻干擾(rfi)通常也被稱為電磁干擾或emi。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，本原理的電子設(shè)備將是通常通過各個(gè)內(nèi)容提供商提供給消費(fèi)者的機(jī)頂盒。在其他實(shí)施方式中，本原理的電子設(shè)備可以是用于幫助分別至/自消費(fèi)者或內(nèi)容源提供商傳輸內(nèi)容的網(wǎng)關(guān)設(shè)備。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在不脫離本發(fā)明原理的范圍的情況下，可以將本原理的其它實(shí)施方式應(yīng)用于不同類型的電子設(shè)備。

參照圖1-圖3，屏蔽件16包括位于需要散熱的部件14上方的一個(gè)或多個(gè)壓花18。熱(熱，導(dǎo)熱)墊22a、22b用于將熱量從部件14傳遞到散熱器20。如圖3所示，熱墊22b的下側(cè)直接位于部件14上。熱墊22b的上側(cè)與屏蔽件16的壓花18直接熱接觸，并且上熱墊22a的底側(cè)與壓花18直接接觸，上熱墊22a的上側(cè)與散熱器20中的凹陷21直接接觸。(參見圖3)以這種方式，由部件14產(chǎn)生的熱量經(jīng)由熱墊22b、壓花18和熱墊22a傳遞到散熱器或散熱器件20。盡管這種已知的設(shè)計(jì)對于來自部件的熱傳遞是有效的，但是在散熱器20相對于pcb的適當(dāng)接地中出現(xiàn)了顯著的問題。這樣的接地問題可能干擾電子設(shè)備的操作的許多方面，而不僅僅是對pcb上的一個(gè)或多個(gè)電子部件的損壞，其最終會導(dǎo)致電子設(shè)備10的操作失敗。其中一個(gè)問題是由通常所說的esd或靜電放電引起的。

參考圖4a和圖4b，示出了根據(jù)本原理的實(shí)施方式的電子設(shè)備100。電子設(shè)備100由印刷電路板(pcb)102、屏蔽件106和散熱器或散熱器件110構(gòu)成。在該實(shí)施方式中，屏蔽件106包括開口窗108(以下稱為“傳熱窗”)，其中將在部件104和散熱器110之間進(jìn)行熱耦合。圖4a示出了與熱墊112接觸的表面111是散熱器110中的凹陷的實(shí)施方式。圖4b示出了表面111與散熱器110共面(在相同水平面齊平)的實(shí)施方式。根據(jù)不同的實(shí)施方式(未示出)，表面111從散熱器110突出。

圖5和圖6示出了屏蔽件106位于其在pcb102上的可操作位置中的視圖。如圖所示，傳熱窗108與部件104(圖4和圖7)對齊，并且熱墊112位于傳熱窗108上方。屏蔽件106可以包括位于傳熱窗108周圍的多個(gè)接地指狀物120。接地指狀物120是彈簧偏置的并且從屏蔽件106的平面表面向上突出，并且被配置為物理地接合散熱器110中的凹陷111。接地指狀物120的向上彈簧偏置通過凹陷111確保屏蔽件106和散熱器110之間的一致且準(zhǔn)確的物理和電接觸。

圖7a和圖7b示出了根據(jù)本原理另一實(shí)施方式的組裝的電子設(shè)備的部件屏蔽件中的開口傳熱窗的側(cè)視圖。如圖7a所示，散熱器110的表面111(由散熱器中的凹陷標(biāo)記)位于開口傳熱窗108上方，并且直接接觸位于部件104上的熱墊112。如圖7b所示，散熱器110的表面111(由指示散熱器下側(cè)上的表面的虛線標(biāo)記，其中熱墊112與散熱器接觸)位于屏蔽件106中的開口傳熱窗108上方，并且直接接觸位于部件104上的熱墊112，因?yàn)闊釅|112的頂面與屏蔽件106中的開口傳熱窗108幾乎齊平或略微突出(在其上方延伸)。根據(jù)本原理的另一個(gè)實(shí)施方式(未示出)，由于熱墊112從屏蔽件106中的開口傳熱窗108突出，因此位于屏蔽件106中的開口傳熱窗108上方的散熱器110的表面111從散熱器突出。散熱器110可以形成為如圖7a所示，因此，即使熱墊112不從屏蔽件106突出，散熱器110也在表面111處包括壓花。這種形式的散熱器110可以是有利的，因?yàn)槠湓黾恿松崞?10和屏蔽件106之間的距離，以進(jìn)一步改善散熱器110周圍的氣流，從而進(jìn)一步提高散熱器110從部件104排出熱量的能力并同時(shí)減少散熱器110到屏蔽件106和印刷電路板上的部件的熱傳遞。因此，顯而易見的是，這種熱耦合以及由此而產(chǎn)生的部件104到散熱器110的導(dǎo)熱性提高了。通過移除本將存在于熱路徑中的一個(gè)熱墊和屏蔽層(即金屬板層)以影響該熱耦合，本設(shè)計(jì)提供比現(xiàn)有技術(shù)更高效的熱傳遞。實(shí)際上，在根據(jù)圖1的現(xiàn)有技術(shù)的電子設(shè)備10中，由于屏蔽件16包括在部件14和散熱器20之間的熱耦合中，因此屏蔽件16將被部件14加熱，從而將熱量輻射到位于屏蔽件16正下方的pcb12上的以及屏蔽件16的外部邊界附近的其它部件，這是不期望的，并且這對于這些其他部件的功能和一般的電子設(shè)備10的功能可能是有害的。

重要的是，使得開口傳熱窗將屏蔽件106物理和電耦接到屏蔽件110的本原理避免屏蔽件被包括在部件104和散熱器110之間的熱耦合中，其中所述開口傳熱窗具有位于傳熱窗108周圍的接地指狀物120。以這種方式，消除了與散熱器110的接地和屏蔽件到pcb上的其他部件的熱輻射相關(guān)聯(lián)的上述問題，并且散熱器現(xiàn)在通過屏蔽件106的接地指狀部120充分接地到pcb。此外，一旦組裝，通過當(dāng)散熱器接地并且閉合由開口傳熱窗形成的區(qū)域時(shí)表面111位于窗108上方的散熱器來消除由窗108產(chǎn)生的屏蔽中的任何潛在損失。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，散熱器的金屬導(dǎo)電體功能性地閉合開口傳熱窗108。對于提供改進(jìn)的屏蔽的實(shí)施方案，接地指狀物120間隔地足夠緊密，以防止間隙大于可被認(rèn)為是有害的波長范圍的所選最大波長，從而有效地衰減或阻擋高于該間隔尺寸的輻射的輻射波長穿過圍繞屏蔽件106和開口傳熱窗108的間隙。圖6示出了選擇相鄰接地指120之間的間隔600以便基于所選最大波長保持屏蔽件的期望屏蔽效果的示例。作為示例，可以應(yīng)用一般規(guī)則，其中特定波長的1/10的孔將衰減或阻擋入射在該孔上的該特定波長的90％的輻射，并使得該波長以上的波長衰減超過90％。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在上述示例中使用的“孔”類似于相鄰的接地指狀物120之間的間隔600。因此，相同的概念適用于本原理。屏蔽件和散熱器之間的接地指狀物將屏蔽件連接到散熱器，從而保護(hù)部件免受來自外部的電磁干擾和靜電放電，同時(shí)防止由于在屏蔽件中設(shè)置了開口傳熱窗而導(dǎo)致部件向外部泄漏射頻輻射。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不脫離本原理的預(yù)期范圍的情況下，接地指狀物120的物理形狀可以不同于圖中所示，只要這些指狀物被配置成始終與相應(yīng)的散熱器/散熱器件形成良好的物理和電連接。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，接地指狀物120被向上彈簧偏置，使得當(dāng)組裝電子設(shè)備時(shí)，散熱器110將受到這種彈簧偏置而被迫下壓，從而確保適當(dāng)?shù)奈锢砗碗娊佑|。

上文示出了實(shí)現(xiàn)本原理的一些可能性。在本原理的范圍和精神內(nèi)，許多其他實(shí)施例是可能的。因此，意圖是上述描述被認(rèn)為是說明性的而不是限制性的，并且本原理的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物的全部范圍給出。