CN109285816A - 薄膜加热板组件及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种薄膜加热板组件及电子设备，薄膜加热板组件包括：金属座和薄膜加热板，金属座设置于电子设备的一侧，电子设备包括芯片元器件及所述芯片元器件所在的PCB板，金属座与电子设备形成一用于容纳芯片元器件的封闭空腔，薄膜加热板位于封闭空腔内，且设置于金属座的内表面上。本发明提供的薄膜加热板组件及电子设备，通过金属座与电子设备形成一可容纳芯片元器件的封闭空腔，薄膜加热板设置于金属座的内表面上，在薄膜加热板通电后，薄膜加热板产生的热量通过金属座的传导在芯片元器件的周围形成较为均匀的局部高温区域，该高温区域可以对芯片元器件进行均匀加热，有效地避免了芯片元器件因受热不均匀或温升过快等原因导致的热应力。

Description

薄膜加热板组件及电子设备

技术领域

本发明涉及加热板技术领域，尤其涉及一种薄膜加热板组件及电子设备。

背景技术

随着科学技术的不断发展，电子设备迅速发展，电子设备适用的工作环境也越来越广泛。为了保证电子设备在恶劣的低温环境下使用的可靠性，需要对电子设备中的芯片元器件进行加热，加热方式一般采用薄膜加热板，薄膜加热板由金属电阻丝和有机绝缘膜组成，对金属电阻丝通电产生热量，从而达到加热的效果。目前，薄膜加热板的安装一般有两种方式：一、薄膜加热板直接粘贴在芯片元器件的表面；二、薄膜加热板粘贴在芯片元器件对应的PCB板的背面。

然而，薄膜加热板直接安装在芯片元器件表面，具体的，如图1所示，直接把薄膜加热板粘贴在芯片元器件上表面，薄膜加热板通电后，热量通过芯片元器件上表面进行加热，这样会导致芯片元器件温升过快，温度分布不均匀，在芯片元器件内部产生热应力，长期使用的可靠性较差。另外，如图2所示，薄膜加热板粘贴在芯片元器件对应的PCB板背面，低温时，薄膜加热板的热量穿过PCB板从而对芯片元器件进行加热。由于穿过PCB板面法向导热性能较差，薄膜加热板产生的热量不能有效施加在芯片元器件，加热效果较差。

发明内容

本发明提供一种薄膜加热板组件及电子设备，用于解决现有技术中存在的芯片元器件加热温升过快，温度分布不均匀，加热效果较差，长期使用可靠性较差的问题。

本发明一方面是为了提供了一种薄膜加热板组件，包括：金属座和薄膜加热板，所述金属座设置于电子设备的一侧，所述电子设备包括芯片元器件及所述芯片元器件所在的PCB板，所述金属座与所述电子设备形成一用于容纳所述芯片元器件的封闭空腔，所述薄膜加热板位于所述封闭空腔内，且设置于所述金属座的内表面上。

如上所述的薄膜加热板组件，所述薄膜加热板设置于所述金属座的上侧内表面上。

如上所述的薄膜加热板组件，所述薄膜加热板上设置有至少一个开孔，所述金属座上设置有穿过所述开孔的凸台，所述凸台与所述芯片元器件相接触。

如上所述的薄膜加热板组件，所述凸台通过导热件与所述芯片元器件相接触。

如上所述的薄膜加热板组件，所述金属座与所述PCB板的至少一部分形成所述封闭空腔。

如上所述的薄膜加热板组件，所述薄膜加热板组件还包括用于固定所述金属座的设备安装座，所述设备安装座设置于所述电子设备的一侧，且与所述金属座相连接。

如上所述的薄膜加热板组件，所述金属座通过连接件与所述设备安装座相连接。

如上所述的薄膜加热板组件，所述薄膜加热板粘贴在所述金属座的上侧内表面上。

如上所述的薄膜加热板组件，所述薄膜加热板上与所述芯片元器件相对应的位置处设置有所述开孔。

本发明另一方面是为了提供了一种电子设备，包括：PCB板和设置于所述PCB板上的芯片元器件，所述电子设备上还包括上述的薄膜加热板组件，所述薄膜加热板组件用于对所述芯片元器件进行加热。

本发明提供的薄膜加热板组件及电子设备，通过设置的金属座和薄膜加热板，其中，金属座与电子设备形成一可容纳芯片元器件的封闭空腔，薄膜加热板位于封闭空腔内，且设置于金属座的内表面上，在薄膜加热板通电后，薄膜加热板产生热量，热量通过金属座的传导在芯片元器件的周围形成较为均匀的局部高温区域，该高温区域可以对芯片元器件进行均匀加热，有效地避免了芯片元器件因受热不均匀或温升过快等原因导致的热应力，保证了对芯片元器件进行加热的质量和效率，从而提高了该薄膜加热板组件的实用性，有利于市场的推广与应用。

附图说明

图1为现有技术提供的一种薄膜加热板与芯片元器件的安装结构示意图一；

图2为现有技术提供的一种薄膜加热板与芯片元器件的安装结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的一种薄膜加热板组件的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的金属座的仰视图；

图5为本发明实施例提供的一种薄膜加热板组件的剖面结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

图中：

1、电子设备； 101、芯片元器件；

102、PCB板； 2、金属座；

201、内表面； 202、凸台；

3、薄膜加热板； 301、开孔；

4、封闭空腔； 5、导热件；

6、设备安装座； 7、连接件。

8、电源接插件； 9、电源线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明中，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语均应广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

图3为本发明实施例提供的一种薄膜加热板组件的结构示意图；图5为本发明实施例提供的一种薄膜加热板组件的剖面结构示意图；参考附图3、5所示，本实施例提供了一种薄膜加热板组件，该薄膜加热板组件可以用于对电子设备1中的芯片元器件101进行均匀加热，具体的，该薄膜加热板组件包括：金属座2和薄膜加热板3，金属座2设置于电子设备1的一侧，电子设备1包括芯片元器件101及该芯片元器件101所在的PCB板102，金属座2与电子设备1形成一用于容纳芯片元器件101的封闭空腔4，薄膜加热板3位于封闭空腔4内，且设置于金属座2的内表面201上。

其中，本实施例对于金属座2的具体形状结构不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，较为优选的，可以将金属座2设置为U型结构，该结构的金属座2便于与电子设备1形成封闭空腔4；此外，在金属座2与电子设备1形成封闭空腔4时，金属座2位于封闭空腔4的内表面201至少包括上表面和与上表面相连接的侧表面，此时，薄膜加热板3可以设置于金属座2的上表面上，或者，也可以设置于金属座2的侧表面上，无论将薄膜加热板3设置于金属座2的哪个表面上，该薄膜加热板3均可以通过封闭空腔4为芯片元器件101进行均匀加热。

本实施例提供的薄膜加热板组件，通过设置的金属座2和薄膜加热板3，其中，金属座2与电子设备1形成一可容纳芯片元器件101的封闭空腔4，薄膜加热板3位于封闭空腔4内，且设置于金属座2的内表面201上，具体的，在薄膜加热板3通电后，薄膜加热板3产生热量，热量通过金属座2的传导可以在芯片元器件101的周围形成较为均匀的局部高温区域，该高温区域可以对芯片元器件101进行均匀加热，有效地避免了芯片元器件101因受热不均匀或温升过快等原因导致的热应力，保证了对芯片元器件101进行加热的质量和效率，从而提高了该薄膜加热板组件的实用性，有利于市场的推广与应用。

在上述实施例的基础上，继续参考附图3、5可知，本实施例对于薄膜加热板3设置于金属座2的具体位置不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，例如，该薄膜加热板3可以设置于金属座2的侧表面上；此时，当电子设备1在低温环境下进行工作时，薄膜加热板3通电后，薄膜加热板3产生热量，该热量可以通过金属座2进行传导，从而使得封闭空腔4内的空气温度沿远离薄膜加热板3的方向逐渐升高，然而，这样容易使得芯片元器件101处于靠近薄膜加热板3的一侧受热较快，远离薄膜加热板3的一侧受热较慢，从而对芯片元器件101进行均匀加热的效果较差。此外，若薄膜加热板3设置于金属座2的侧表面上，为了保证薄膜加热板3的加热质量和效率，需要增大金属座2的高度尺寸，这样不利于电子设备向更轻薄的方向发展。

因此，为了避免上述情况的产生，较为优选的，该薄膜加热板3可以设置于金属座2的上侧内表面201上，并且该薄膜加热板3可以通过连接件连接在金属座2上，该连接件可以为螺钉、螺栓、螺柱或者粘结剂等等；为了保证薄膜加热板3与金属座2连接的紧密性，在将薄膜加热板3安装在金属座2上时，较为优选的，该薄膜加热板3可以粘贴在金属座2的上侧内表面201上，从而可以有效地保证薄膜加热板3与金属座2接触的紧密可靠性，有利于提高薄膜加热板3所产生的热量通过金属座2对封闭空腔4的内部空间和芯片元器件101的加热效率。

具体应用时，在电子设备1在低温环境下进行工作时，薄膜加热板3通电后，薄膜加热板3产生热量，由于薄膜加热板3设置于金属座2的上侧内表面201，且与金属座2接触的面积较大，金属加热膜3产生的热量快速传递到金属座2上。热量通过金属座2的凸台202对芯片元器件101进行加热，同时热量通过金属座2的导热快速加热封闭空腔4内的空气中，从而使得封闭空腔4内的空气温度升高，因此，会在芯片元器件101的周围形成较为均匀的局部高温区域，从而使得芯片元器件101及其周围局部区域均匀受热，同步温升，避免了芯片元器件101因局部受热而产生的热应力，从而有效地提高了芯片元器件101工作的稳定性和可靠性。

图4为本发明实施例提供的金属座的仰视图，在上述实施例的基础上，继续参考附图3-5可知，电子设备1除了可以工作在低温环境下，也可以工作在高温环境下，然而，当电子设备1在高温环境工作时，芯片元器件101需要进行高温散热，一般通过芯片元器件101上表面和PCB板102进行散热，而对于现有技术中的薄膜加热板3与芯片元器件101的安装结构而言，由于薄膜加热板3粘贴在芯片元器件101上表面，薄膜加热板3的热阻降低了芯片元器件101的散热效果，从而也降低电子设备1的高温可靠性；此外，PCB板102背面往往有器件或器件管脚，此安装方法实施难度较大，当设备在高温下工作时，也会影响芯片元器件101通过PCB板102的散热效果。

为了克服现有技术中存在的降低了芯片元器件101的散热效果，同时也降低电子设备1的高温可靠性的问题，本实施例中的薄膜加热板3上还可以设置有至少一个开孔301，金属座2上设置有穿过开孔301的凸台202，凸台202与芯片元器件101相接触。

其中，对于开孔301的具体形状不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，例如，可以将开孔301设置为圆形孔、矩形孔、方形孔、三角形孔等等，为了方便对该薄膜加热板组件进行设置，较为优选的，可以将开孔301设置为矩形孔或者方形孔，此时，凸台202的形状可以与开孔301的形状相一致；此外，对于开孔301的具体设置个数不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，例如，当电子设备1上包括有多个需要低温加热的芯片元器件101时，该开孔301的个数可以为多个，且开孔301的个数至少与芯片元器件101的个数相等，此时，凸台202的个数也可以至少与上述芯片元器件101的个数相等；当电子设备1上包括有一个需要低温加热的芯片元器件101时，该开孔301的个数也可以为1个，此时，凸台202的个数也可以为1个。综上可知，凸台202的个数与待接触加热的芯片元器件101的个数相同，而凸台202的个数可以与开孔301的个数相同，例如：在封闭空腔4中包括有10个芯片元器件101，在上述多个芯片元器件101中，根据具体的设计需求确定需要进行接触加热的芯片元器件101个数为4个，此时，凸台202的个数与开孔301的个数可以均为4个，即凸台202的个数与待接触加热的芯片元器件101的个数相同。

另外，对于开孔301设置于薄膜加热板3上的具体位置不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，较为优选的，薄膜加热板3上与芯片元器件101相对应的位置处设置有上述开孔301，这样可以有效地保证凸台202能够穿过上述开孔301与芯片元器件101相接触。具体的，开孔301可以设置于薄膜加热板3的侧端或者中部，为了进一步保证对芯片元器件101进行加热的均匀可靠性，较为优选的，该开孔301可以设置于薄膜加热板3的中部，此时，当凸台202与芯片元器件101相接触时，具体的，该凸台202可以与芯片元器件101的上表面相接触，可以使得芯片元器件101设置于封闭空腔4的中部，便于对芯片元器件101进行均匀加热操作；同时，金属座2通过凸台202与芯片元器件101的上表面直接接触，相对于薄膜加热板3直接粘贴在PCB板102背面的加热速度更快。

进一步的，当对芯片元器件101进行散热操作时，芯片元器件101通过凸台202与金属座2相接触，芯片元器件101上所产生的热量可以通过凸台202、金属座2进行传导散热，此时，为了提高凸台202和芯片元器件101接触面的导热率，凸台202通过导热件5与芯片元器件101相接触，其中，导热件5可以为导热片、导热垫、导热膏、导热硅脂等具有导热功能的部件或材料；从而可以使得芯片元器件101的热量通过导热件5、凸台202快速传递到金属座2上进行散热；同时，金属座2通过凸台202与芯片元器件101的上表面直接接触，相对于薄膜加热板3直接粘贴在PCB板102背面的散热速度更快，有效地保证了芯片元器件101的散热效果，同时也提高了电子设备1的高温可靠性。

在上述实施例的基础上，继续参考附图3-5可知，本实施例中，金属座2与PCB板102的至少一部分形成封闭空腔4。

其中，金属座2可以与PCB板102的全部构成上述的封闭空腔4，此时，金属座2的长度尺寸与PCB板102的长度尺寸相同；或者，金属座2也可以与PCB板102的一部分构成上述的封闭空腔4，此时，金属座2的长度尺寸小于PCB板102的长度尺寸。

进一步的，为了保证封闭空腔4的稳定可靠性，该薄膜加热板组件还可以包括用于固定金属座2的设备安装座6，设备安装座6设置于电子设备1的一侧，且与金属座2相连接；具体的，金属座2通过连接件7与设备安装座6相连接，其中，连接件7可以为螺钉、螺栓、螺柱或者粘结剂等等。

其中，对于设备安装座6的具体形状结构不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，例如，可以将设备安装座6设置为矩形结构、方形结构、圆形结构或者椭圆形结构等等；另外，对于设备安装座6与电子设备1的具体安装位置不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，例如：设备安装座6可以设置于PCB板102的下端侧，如图3所示；或者，该设备安装座6也可以设置于PCB板102的上端侧，如图5所示；在设备安装座6与金属座2连接时，该设备安装座6上可以设置有安装孔，金属座2的对应位置处设置有同样的安装孔，金属座2和设备安装座6通过连接件7和安装孔相连接。

具体应用时，金属座2可以通过安装螺钉固定在设备安装座6上，该金属座2可以在芯片元器件101的局部区域内形成一个封闭空腔4，避免因热量过多损失而降低加热效果。在薄膜加热板3上与芯片元器件101对应的安装位置处开设有开孔301，凸台202穿过该开孔301通过导热垫与芯片元器件101进行良好接触，金属座2和设备安装座6通过连接件7可以进行良好接触安装，从而在芯片元器件101和设备安装座6之间建立了良好的导热通路，在保证了对芯片元器件101进行均匀加热的同时，还能够保证对芯片元器件101进行散热的质量和效率。

当电子设备1在低温下工作时，需要对芯片元器件101进行加热，薄膜加热板3通电后，热量通过金属座2的传导，在芯片元器件101的周围区域内形成较为均匀的局部高温区域，避免造成芯片元器件101受热不均匀和温升过快等原因导致的热应力；此外，当电子设备1在高温环境中工作时，芯片元器件101需要散热，金属座2可起到良好的导热作用，以确保高温工作时的散热效果。

图6为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图；参考附图6，本实施例的又一方面提供了一种电子设备1，该电子设备1可以包括：PCB板102和设置于PCB板102上的芯片元器件101，并且，电子设备1上还可以包括上述任意一个实施例中的薄膜加热板组件，薄膜加热板组件用于对芯片元器件101进行加热。

其中，需要说明的是，该电子设备1还可以包括电源接插件8，该电源接插件8可以通过电源线9与芯片元器件101电连接，从而使得该电子设备1可以进行正常的工作；此外，本实施例中的电子设备1中所包括的薄膜加热板组件的具体结构和使用效果与上述附图3-5所对应的实施例相同，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述；需要注意的是，当电子设备1上的芯片元器件101包括多个时，薄膜加热板组件上的薄膜加热板3上可以开设有多个开孔301，金属座2上可以设置多个凸台202，以使得凸台202穿过上述开孔301同时与多个芯片元器件101进行接触。

本实施例提供的电子设备1，该电子设备1上设置有用于为芯片元器件101进行加热和散热的薄膜加热板组件，具体的，薄膜加热板组件通过设置的金属座2和薄膜加热板3，其中，金属座2与电子设备1形成一可容纳芯片元器件101的封闭空腔4，薄膜加热板3位于封闭空腔4内，且设置于金属座2的内表面201上，在薄膜加热板3通电后，薄膜加热板3产生热量，热量通过金属座2的传导在芯片元器件101的周围形成较为均匀的局部高温区域，该高温区域可以对芯片元器件101进行均匀加热，有效地避免了芯片元器件101因受热不均匀或温升过快等原因导致的热应力，保证了对芯片元器件101进行加热的质量和效率，从而提高了该电子设备1的实用性，有利于市场的推广与应用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种薄膜加热板组件，其特征在于，包括：金属座和薄膜加热板，所述金属座设置于电子设备的一侧，所述电子设备包括芯片元器件及所述芯片元器件所在的PCB板，所述金属座与所述电子设备形成一用于容纳所述芯片元器件的封闭空腔，所述薄膜加热板位于所述封闭空腔内，且设置于所述金属座的内表面上。

2.根据权利要求1所述的薄膜加热板组件，其特征在于，所述薄膜加热板设置于所述金属座的上侧内表面上。

3.根据权利要求2所述的薄膜加热板组件，其特征在于，所述薄膜加热板上设置有至少一个开孔，所述金属座上设置有穿过所述开孔的凸台，所述凸台与所述芯片元器件相接触。

4.根据权利要求3所述的薄膜加热板组件，其特征在于，所述凸台通过导热件与所述芯片元器件相接触。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的薄膜加热板组件，其特征在于，所述金属座与所述PCB板的至少一部分形成所述封闭空腔。

6.根据权利要求5所述的薄膜加热板组件，其特征在于，所述薄膜加热板组件还包括用于固定所述金属座的设备安装座，所述设备安装座设置于所述电子设备的一侧，且与所述金属座相连接。

7.根据权利要求6所述的薄膜加热板组件，其特征在于，所述金属座通过连接件与所述设备安装座相连接。

8.根据权利要求2-4中任意一项所述的薄膜加热板组件，其特征在于，所述薄膜加热板粘贴在所述金属座的上侧内表面上。

9.根据权利要求3或4所述的薄膜加热板组件，其特征在于，所述薄膜加热板上与所述芯片元器件相对应的位置处设置有所述开孔。

10.一种电子设备，包括：PCB板和设置于所述PCB板上的芯片元器件，其特征在于，所述电子设备上还包括权利要求1-9中任意一项所述的薄膜加热板组件，所述薄膜加热板组件用于对所述芯片元器件进行加热。