CN113394330A - 一种厚膜冷热集成电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种厚膜冷热集成电路，包括：层状排列的金属基板、均热板，以及置于所述金属基板和均热板之间的热电元件，所述金属基板上靠近所述均热板的一面设有集成电路，所述热电元件连接电源。整个厚膜冷热集成电路的零件少及简单可靠，整个厚膜冷热集成电路采用一体化及实心设计，占用空间少，可靠性高，电线少也较安全；如果面积大，制冷后冷热均匀分布又快速，而且散热效能高，效率高，方便且容易开发，使用。

Description

一种厚膜冷热集成电路
技术领域
本发明涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种具有冷却加热功能的厚膜集成电路。
背景技术
现有的冷却加热装置，分体配件多，结构复杂，整体笨重，采用非一体化及非实心设计，导致占用空间大，可靠性低。而若是面积稍大，则在制冷后冷热分布不均，散热效能差，效率低。同时也不方便、不容易开发和制造，尤其是不容易以自动化技术制造而导致制造成本高。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种厚膜冷热集成电路，以解决传统笨重复杂的冷却加热装置的缺点。
本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种厚膜冷热集成电路，包括：层状排列的金属基板、均热板，以及置于所述金属基板和均热板之间的热电元件，所述金属基板靠近所述均热板的一面设有集成电路，所述热电元件连接电源。
其中，所述金属基板和均热板之间的边缘部分通过密封胶密封。
其中，所述金属基板靠近均热板的一面还设有用于探测所述金属基板的实时温度的感应器，所述感应器与所述内部或外部集成电路连接，并设有信号针与这些外部元件连接。
其中，所述厚膜冷热集成电路还包括：设置在所述金属基板上的过热保护保险丝，所述过热保护保险丝与所述金属基板上之电路走线连接。
其中，所述金属基板为高导热金属基板；和/或，所述热电元件为热电致冷器。
其中，所述厚膜冷热集成电路还可以包括：微控制器，所述微控制器与所述内部或外部集成电路连接，比如微控制器与所述金属基板上之元件连接。
其中，所述电源可以通过所述金属基板作为负极之电路走线；所述金属基板上可以集成超声波换能器。
其中，所述厚膜冷热集成电路在所述金属基板上可以集成由两片不同热膨胀系数组成之金属恒温器。
其中，所述金属基板和/或均热板的外侧表面设有防护涂层或防水凝结涂层；和/或，所述金属基板上可以设有天线。
其中，所述电热元件为片状；或者，所述电热元件为晶粒，直接植在所述金属基板上制成一片厚膜。
本发明提供的一种厚膜冷热集成电路，包括：层状排列的金属基板、均热板，以及置于所述金属基板和均热板之间的热电元件，所述金属基板靠近所述均热板的一面设有集成电路，所述热电元件连接电源。相比现有技术有如下优点：
1.整个厚膜冷热集成电路的零件少及简单可靠。
2.整个厚膜冷热集成电路采用一体化及实心设计，占用空间少，可靠性高，电线少也较安全。
3.如果面积大，制冷后冷热均匀分布又快速。
4.散热效能高，效率高。
5.方便且容易开发,使用。
6.可集成微控制器(单片机)(micro–controller)成可程序化之厚膜集成冷热电路的厚膜冷热集成电路。
7.容易制造，容易以自动化技术制造以减低制造成本。
8.可集成天线及感应器；可以远端通信作为物联网系统用。
9.可以集成电池；反应快，热惯性少。
附图说明
图1为本发明厚膜冷热集成电路第一实施例的结构示意图；
图2为图1所示的厚膜冷热集成电路中布置有热电元件、集成电路和感应器的金属基板的俯视图；
图3为图1所示的厚膜冷热集成电路中热电元件的布置示意图；
图4为图1所示的厚膜冷热集成电路中均热板的结构示意图；
图5是为本发明厚膜冷热集成电路第二实施例的结构示意图；
图6为图5所示的厚膜冷热集成电路中布置有热电元件、集成电路和感应器的铝基板的俯视图；
图7为图5所示的厚膜冷热集成电路中致冷器的布置示意图；
图8为图5所示的厚膜冷热集成电路中均热板的结构示意图；
图9是为本发明厚膜冷热集成电路第三实施例的结构示意图；
图10为图9所示的厚膜冷热集成电路中布置有热电元件晶粒、集成电路和感应器的金属基板的俯视图；
图11为图9所示的厚膜冷热集成电路中热电元件的晶粒的布置示意图；
图12为图9所示的厚膜冷热集成电路中均热板的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参照图1-图4所示：图1为本发明厚膜冷热集成电路第一实施例的结构示意图；图2为图1所示的厚膜冷热集成电路中布置有热电元件、集成电路和感应器的金属基板的俯视图；图3为图1所示的厚膜冷热集成电路中热电元件的布置示意图；图4为图1所示的厚膜冷热集成电路中均热板的结构示意图。
本发明提供一种厚膜冷热集成电路，包括：层状排列的金属基板、均热板，以及置于所述金属基板和均热板之间的热电元件，所述金属基板靠近所述均热板的一面设有集成电路，所述热电元件连接电源。
其中，低层金属基板为主要结构，中间加装集成电路。电源经金属基板上之平面电路走线连接热电元件，应需求制冷或制热。
中层主要由热电元件组成并排得整齐及有效率。
高层则接驳着均热板为热电元件提供散热用途。
在致冷时，金属基板因热电元件的冷冻用途形成冰凉的冻面，均热版则吸收热电元件发出的热力，并加强散热效果。
相反在发热时，金属基板会发热，而热电元件的另一面会发冷，此时均热板出现发冷并同时向四周环境吸热。
本实施例通过上述结构，整个厚膜冷热集成电路的零件少及简单可靠，整个厚膜冷热集成电路采用一体化及实心设计，占用空间少，可靠性高，电线少也较安全；如果面积大，制冷后冷热均匀分布又快速，而且散热效能高，效率高，方便且容易开发，使用。
作为一种实施方式，上述电源可以为电池或外接电源,电池可以为内部集成或外部设有。
所述金属基板和均热板之间的边缘部分通过密封胶密封。在封装时可以抽真空，以防止内部因有空气而在使用时凝结积水。
进一步地，在金属基板靠近均热板的一面还设有用于探测所述金属基板的实时温度的感应器，所述感应器与所述内部或外部集成电路连接，并设有信号针以便内外部之间的连接。通过设置感应器，可以防止温度过热或过冷，使得厚膜冷热集成电路及用家不受伤害。此外，其探测的温度也可以传送到其他集成电路中，达致恒温效能。
进一步地，所述厚膜冷热集成电路还包括：设置在所述金属基板上的过热保护保险丝，所述过热保护保险丝与所述金属基板上之电路走线连接。
通过设置过热保护保险丝过电流，实现过热断电功能，断电功能会因为电压太高而切断电源以防超载，短路或触电可能。其中，过热保护保险丝可以连接过电压保护的二极管。
进一步地，金属基板可作为电源的负极走线,使整体走线更简洁，因此，所述电源的负极可以连接所述金属基板。
此外，所述金属基板上还可以集成有超声波换能器，以供作其他治疗之用。
此外，所述厚膜冷热集成电路上可以集成两片不同金属组成之低成本恒温器。
进一步地，金属基板还可作电极之用，以供其他治疗之用。
进一步地，所述金属基板和/或均热板的外侧表面设有防护涂层，可加上防潮防水及防刮花的涂层。
此外，所述金属基板上还可以设有天线，可供制成物联网系统。
此外，所述厚膜冷热集成电路还可以包括：微控制器，所述微控制器与所述内部或外部集成电路电连接。通过加入微控制器使之成为可编程之厚膜冷热集成电路。
本实施例中，所述电热元件为片状，在金属基板上整齐排列。
在其他实施例中，如图5-图8所示，所述金属基板可以为铝基板；所述热电元件为热电致冷器。
在其他实施例中，如图9-图12所示，所述电热元件为晶粒，直接植在所述金属基板上制成一片厚膜，即可以把热电元件的晶粒直接植在金属基板上制成一片厚膜冷热集成电路。
本发明厚膜冷热集成电路解决了传统笨重复杂的冷却加热装置缺点。厚膜冷热集成电路可以为便携式，应用不限于：空调，随身携带用品，电子零件及其装置，医学及美容，科技，机械及机械人，恒温，宠物及其治疗医学研究，生物研究，药物，水族馆，国防及武器，航天及太空，水上及水底。
本发明提供的一种厚膜冷热集成电路，包括：层状排列的金属基板、均热板，以及置于所述金属基板和均热板之间的热电元件，所述金属基板靠近所述均热板的一面设有集成电路，所述热电元件连接电源。相比现有技术具体如下优点：
1.整个厚膜冷热集成电路的零件少及简单可靠。
2.整个厚膜冷热集成电路采用一体化及实心设计，占用空间少，可靠性高，电线少也较安全。
3.如果面积大，制冷后冷热均匀分布又快速。
4.散热效能高，效率高。
5.方便且容易开发,使用。
6.可集成微控制器(单片机)(micro–controller)成可程序化之厚膜集成冷热电路的厚膜冷热集成电路。
7.容易制造，容易以自动化技术制造以减低制造成本。
8.可集成天线及感应器；可以远端通信作为物联网系统用。
9.可以集成电池；反应快，热惯性少。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种厚膜冷热集成电路，其特征在于，包括：层状排列的金属基板、均热板，以及置于所述金属基板和均热板之间的热电元件，所述金属基板靠近所述均热板的一面设有集成电路，所述热电元件连接电源。
2.根据权利要求1所述的厚膜冷热集成电路，其特征在于，所述金属基板和均热板之间的边缘部分通过密封胶密封。
3.根据权利要求1所述的厚膜冷热集成电路，其特征在于，所述金属基板靠近均热板的一面还设有用于探测所述金属基板的实时温度的感应器，所述感应器与内部或外部集成电路连接，并设有信号针与这些外部元件连接。
4.根据权利要求1所述的厚膜冷热集成电路，其特征在于，所述厚膜冷热集成电路还包括：设置在所述金属基板上的过热保护保险丝，所述过热保护保险丝与所述金属基板上之电路走线连接。
5.根据权利要求1所述的厚膜冷热集成电路，其特征在于，所述金属基板为高导热金属之基板；和/或，所述热电元件为热电致冷器。
6.根据权利要求1所述的厚膜冷热集成电路，其特征在于，所述还可以包括：微控制器，所述微控制器与所述金属基板上之元件连接。
7.根据权利要求1所述的厚膜冷热集成电路，其特征在于，所述电源可以通过所述金属基板作为负极之电路走线；所述金属基板上可以集成超声波换能器。
8.根据权利要求1所述的厚膜冷热集成电路，其特征在于，在所述金属基板上可以集成由两片不同热膨胀系数组成之金属恒温器。
9.根据权利要求1所述的厚膜冷热集成电路，其特征在于，所述金属基板和/或均热板的外侧表面设有防护涂层或防水凝结涂层；和/或，所述金属基板上可以设有天线。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的厚膜冷热集成电路，其特征在于，所述电热元件为片状；或者，所述电热元件为晶粒，直接植在所述金属基板上制成一片厚膜。
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