一种应用于通用服务器高功耗PCBA供电的方法及装置与流程

专利2024-06-03  73


本发明涉及一种pcba供电方法,尤其涉及一种应用于通用服务器高功耗pcba供电的方法,并涉及采用了该应用于通用服务器高功耗pcba供电的方法的装置。



背景技术:

随着信息技术的不断发展,人工智能、大数据和云计算等技术的应用越来越广泛,服务器作为信息技术发展的载体,对其要求越来越高,功耗要求也相应的越来越高。pcba作为服务器的大脑,间接承载了解决功耗的职责,但是现有技术通常在供电充足和走线空间不足之间难以平衡。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是需要提供过一种能够解决pcba供电不足的问题,同时也能够避免pcba因走线空间不足而增加其电路板厚度或尺寸等弊端的应用于通用服务器高功耗pcba供电的方法,还进一步提供采用了该应用于通用服务器高功耗pcba供电的方法的装置。

对此,本发明提供一种应用于通用服务器高功耗pcba供电的方法,包括以下步骤:

步骤s1,根据主板布局需求所需的电流i和导电条的厚度h计算出所需导电条的高度x;

步骤s2,对导电条的填充区导电引脚进行上锡处理,对导电条的非填充区进行绝缘层喷涂;

步骤s3,将导电条的填充区导电引脚焊接在所述主板上。

本发明的进一步改进在于,所述步骤s1中,通过公式和m=(h+x)*2计算所述导电条的高度x,其中,ρ是电阻率;s是导电条的横截面积s=h*x;kt是综合散热系数;m是导电条的截面周长;τ是温升系数。

本发明的进一步改进在于,所述导电条的厚度h根据主板的布局进行预定义设置。

本发明的进一步改进在于,所述非填充区为铁氟龙。

本发明还提供一种应用于通用服务器高功耗pcba供电的装置,包括了至少一条焊接于主板上的导电条,所述导电条采用了如上所述的应用于通用服务器高功耗pcba供电的方法。

本发明的进一步改进在于,所述导电条靠近所述主板的一侧设置有至少两个填充区导电引脚,所述填充区导电引脚与所述主板电连接。

本发明的进一步改进在于,所述导电条还设置有折弯部,所述折弯部靠近所述主板的一侧设置有填充区导电引脚。

本发明的进一步改进在于,焊接于所述主板上的导电条与所述主板之间留有空隙。

与现有技术相比,本发明的有益效果在于:根据主板布局需求所需的电流i和导电条的厚度h计算出所需导电条的高度x,进而能够针对通用服务器高功耗pcba所在的主板进行导电条的增加,不仅能够解决pcba供电不足的问题,同时也能够避免pcba因走线空间不足而增加其电路板厚度或尺寸等弊端,实现方式简单有效,且针对性强,效果好。

附图说明

图1是本发明一种实施例的工作流程示意图;

图2是本发明一种实施例的导电条的结构示意图;

图3是本发明一种实施例在主板上焊接导电条的结构示意图;

图4是本发明一种实施例在焊接了元件的主板上焊接导电条的结构示意图;

图5是本发明一种实施例在主板上焊接另一种导电条的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图,对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。

如图1至图4所示,本例提供一种应用于通用服务器高功耗pcba供电的方法,包括以下步骤:

步骤s1,根据主板2布局需求所需的电流i和导电条1的厚度h计算出所需导电条1的高度x;

步骤s2,对导电条1的填充区导电引脚3进行上锡处理,对导电条1的非填充区进行绝缘层喷涂;

步骤s3,将导电条1的填充区导电引脚3焊接在所述主板2上。

本例所述导电条1包括用于作为供电通道载体的导电条本体,比如铜条;所述填充区导电引脚3指的是连接所述导电条1和主板2之间的中间介质,用于实现焊接和电连接,可通过导电介质填充得到;所述非填充区指的是除填充区导电引脚3之外的导电条1,所述非填充区进行绝缘层喷涂,指的是在所述导电条1除所述填充区导电引脚3之外的区域进行了绝缘层喷涂,比如喷涂铁氟龙喷涂层,用于作为所述导电条1(导电载体)与外界环境隔离的保护层,避免元件之间的干扰。

特氟龙是聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene)的别称,英文缩写为ptfe,俗称塑料王-哈拉,化学式为-(cf2-cf2)n-。商标名teflon,在中国,由于发音的缘故,又被称之为特氟龙、铁氟龙、铁富龙、特富龙以及特氟隆等,皆为“teflon”的音译。这种材料的产品一般统称作不粘涂层;是一种使用了氟取代聚乙烯中所有氢原子的人工合成高分子材料。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点,几乎不溶于所有的溶剂。同时,聚四氟乙烯具有耐高温的特点,它的摩擦系数极低,所以可作润滑作用之途,亦成为了不沾锅和水管内层的理想涂料。

其中,其不粘性表现在几乎所有物质都不与聚四氟乙烯涂膜粘合,很薄的膜也显示出很好的不粘附性能。耐热性变现在聚四氟乙烯涂膜具有优良的耐热和耐低温特性,短时间可耐高温到300℃,一般在240℃~260℃之间可连续使用,具有显著的热稳定性,它可以在冷冻温度下工作而不脆化,在高温下不融化,因此,特别适合应用于通用服务器高功耗pcba的应用环境,一方面能够耐高温且便于散热,另一方面也能够基于这个特性实现被动耐热,不会产生很高的温升,适用于高功耗服务器。

其滑动性表现在聚四氟乙烯涂膜有较低的摩擦系数,负载滑动时摩擦系数产生变化,但数值仅在0.05-0.15之间。其抗湿性表现在聚四氟乙烯涂膜表面不沾水和油质,生产操作时也不易沾溶液,如粘有少量污垢,简单擦拭即可清除。应用在服务器中所需要的停机时间短,节省工时并能提高工作效率。其耐磨损性表现在在高负载下,具有优良的耐磨性能,在一定的负载下,具备耐磨损和不粘附的双重优点。其耐腐蚀性表现在聚四氟乙烯几乎不受药品侵蚀,能够承受除了熔融的碱金属,氟化介质以及高于300℃氢氧化钠之外的所有强酸(包括王水)、强氧化剂、还原剂和各种有机溶剂的作用,可以保护零件免于遭受任何种类的化学腐蚀。

此外,在化学性质上,还具有很好的绝缘性:能够不受环境及频率的影响,体积电阻可达1018欧姆·厘米,介质损耗小,击穿电压高;具备耐高低温性:对温度的影响变化不大,温域范围广,可使用温度-190~260℃;具备自润滑性:具有塑料中最小的摩擦系数,是理想的无油润滑材料;具备耐大气老化性:耐辐照性能和较低的渗透性,长期暴露于大气中,表面及性能保持不变;具有不燃性:限氧指数在90以下,能够有效防止服务器起火。

本例所述步骤s1中,通过公式和m=(h+x)*2计算所述导电条1的高度x,其中,ρ是电阻率;s是导电条1的横截面积s=h*x;kt是综合散热系数(对于常用的细塑料导线,综合散热系数kt一般在4.3w/m2左右);m是导电条1的截面周长;τ是温升系数(优选τ=70k)。

其中,本例所述导电条1的厚度h根据主板2的布局进行预定义设置,在实际应用中,该导电条1的厚度h、设置位置以及长度l主要是根据所述主板2的空间大小以及需要设置所述导电条1的位置所能够提供的尺寸来决定,可以根据实际情况和需要进行预定义设置和修改。

本例所述主板2布局需求所需要通过导电条1的电流i,在进行电路板设计的时候是已知或可计算的,这一点对于本领域技术人员来说不是难点,可以在满足主板2的导电需求的基础上多预留一点便于功能扩展,其过程在本例就没有详细描述了;当电流i流过导体时,则导体的发热功率为p1,其中,l是所述导电条1的导体长度;当所述导电条1进入稳定工作状态时,其散热功率p2为:p2=ktmlτ,将发热功率等于散热功率进行方程联立,即p1=p2,进而可以通过和m=(h+x)*2计算所述导电条1的高度x,公式中的其他参数属于已知值,计算过程简单有效,进而得到了导电条1的厚度h和高度x,而导电条1的设置位置和长度l本来就是根据主板2的布局实际情况和需要进行预定义设置的,进而得到了所需要的导电条1的全部参数。

本例通过步骤s1得到所述导电条1的参数之后,在作为供电通道载体的导电条本体的填充区导电引脚3上进行上锡处理,对导电条1的非填充区进行绝缘层喷涂;然后再将所述导电条1的填充区导电引脚3焊接在所述主板2需要进行导电的地方即可。

如图2至图5所示,本例还提供一种应用于通用服务器高功耗pcba供电的装置,包括了至少一条焊接于主板2上的导电条1,所述导电条1采用了如上所述的应用于通用服务器高功耗pcba供电的方法。

本例所述导电条1靠近所述主板2的一侧设置有至少两个填充区导电引脚3,所述填充区导电引脚3与所述主板2电连接,便于所述导电条1能够实现稳定可靠的电性连接和固定作用。

如图2和图5所示,本例所述导电条1还设置有折弯部4,所述折弯部4靠近所述主板2的一侧设置有填充区导电引脚3,这样的设计是为了用于适应所述主板2的位置布局需求,同时也为了避让一些关键元件,而在所述折弯部4靠近所述主板2的一侧设置有填充区导电引脚3则是为了提高所述折弯部4的稳固性。

本例焊接于所述主板2上的导电条1与所述主板2之间留有空隙,也就是说,所述导电条1并不是直接贴装在所述主板2的表面上,这样的设计能够更好地实现散热效果,同时也便于在有限的空间里面实现焊接和拆装,便于加工制造。

优选的,本例所述导电条1为铜条,所述铜条上电镀有锡层;在所述导电条的非填充区中,所述绝缘保护层喷涂设置于所述锡层上。这样设计的原因在于:铜条表面在镀铁氟龙之前要先镀一层锡层,进而在铜条的基础上进一步增加所述导电条1的导电性能;然后,在电镀锡层之后再喷涂铁氟龙保护层,用于实现绝缘、散热和阻燃等作用,而在进行锡层电镀的时候,为了便于加上,本例所述导电条1的一端还设置有通孔5,如图2所示,便于通过挂钩实现电镀加工。

综上所述,本例根据主板2布局需求所需的电流i和导电条1的厚度h计算出所需导电条1的高度x,进而能够针对通用服务器高功耗pcba所在的主板2进行导电条1的增加,不仅能够解决pcba供电不足的问题,同时也能够避免pcba因走线空间不足而增加其电路板厚度或尺寸等弊端,实现方式简单有效,且针对性强,效果好。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。


技术特征:

1.一种应用于通用服务器高功耗pcba供电的方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤s1,根据主板布局需求所需的电流i和导电条的厚度h计算出所需导电条的高度x;

步骤s2,对导电条的填充区导电引脚进行上锡处理,对导电条的非填充区进行绝缘层喷涂;

步骤s3,将导电条的填充区导电引脚焊接在所述主板上。

2.根据权利要求1所述的应用于通用服务器高功耗pcba供电的方法,其特征在于,所述步骤s1中,通过公式和m=(h+x)*2计算所述导电条的高度x,其中,ρ是电阻率;s是导电条的横截面积s=h*x;kt是综合散热系数;m是导电条的截面周长;τ是温升系数。

3.根据权利要求1或2所述的应用于通用服务器高功耗pcba供电的方法,其特征在于,所述导电条的厚度h根据主板的布局进行预定义设置。

4.根据权利要求1或2所述的应用于通用服务器高功耗pcba供电的方法,其特征在于,所述非填充区为铁氟龙。

5.一种应用于通用服务器高功耗pcba供电的装置,其特征在于,包括了至少一条焊接于主板上的导电条,所述导电条采用了如权利要求1至4任意一项所述的应用于通用服务器高功耗pcba供电的方法。

6.根据权利要求5所述的应用于通用服务器高功耗pcba供电的装置,其特征在于,所述导电条靠近所述主板的一侧设置有至少两个填充区导电引脚,所述填充区导电引脚与所述主板电连接。

7.根据权利要求5所述的应用于通用服务器高功耗pcba供电的装置,其特征在于,所述导电条还设置有折弯部,所述折弯部靠近所述主板的一侧设置有填充区导电引脚。

8.根据权利要求5所述的应用于通用服务器高功耗pcba供电的装置,其特征在于,焊接于所述主板上的导电条与所述主板之间留有空隙。

技术总结
本发明提供一种应用于通用服务器高功耗PCBA供电的方法及装置,所述应用于通用服务器高功耗PCBA供电的方法包括以下步骤:步骤S1,根据主板布局需求所需的电流I和导电条的厚度H计算出所需导电条的高度X;步骤S2,对导电条的填充区导电引脚进行上锡处理,对导电条的非填充区进行绝缘层喷涂;步骤S3,将导电条的填充区导电引脚焊接在所述主板上。本发明能够针对通用服务器高功耗PCBA所在的主板进行导电条的增加,不仅能够解决PCBA供电不足的问题,同时也能够避免PCBA因走线空间不足而增加其电路板厚度或尺寸等弊端,实现方式简单有效,且针对性强,效果好。

技术研发人员:聂爱君
受保护的技术使用者:深圳市国鑫恒运信息安全有限公司
技术研发日:2020.12.09
技术公布日:2021.04.06

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