CN209027137U - 一种电子芯片的恒温结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电子设备领域，具体涉及一种电子芯片的恒温结构，所述电子芯片设于PCB板之上，所述恒温结构包括导热壳体及控温器件；所述导热壳体为双层结构，外层与内层之间具有间隙，所述间隙形成隔热层；导热壳体为开口结构，且罩设于电子芯片之外；控温器件具有制热和制冷性能，控温器件设于导热壳体之上，并通过导热壳体传导热量以使导热壳体内的电子芯片处于正常工作温度之内。本实用新型电子芯片的恒温结构用导热壳体的传导作用加控温器件的制冷和制热作用来实现恒温空间，以保障对温度敏感的器件在该空间中正常工作。

Description

一种电子芯片的恒温结构

技术领域

本实用新型属于电子设备领域，具体涉及一种电子芯片的恒温结构。

背景技术

在通信基站中，有很多电子芯片对环境温度很敏感。比如时钟晶振OCXO，它正常的工作温度在70±2.5℃；否则时钟将偏移，行业标准为最大的时钟偏移不能超过0.284ppb。

然而，现有的通信基站大多设置在户外，其环境温度范围介于-30℃到-50℃之间，极寒到极热地带，这样就很难保证像时钟晶振等对温度敏感的器件长期处于一个较为恒温的工作环境中。

因此，本领域亟需开发一种恒温结构，以使像时钟晶振等对温度敏感的元器件能正常工作。

实用新型内容

基于现有技术中存在的上述不足，本实用新型提供一种电子芯片的恒温结构。

为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电子芯片的恒温结构，所述电子芯片设于PCB板之上，所述恒温结构包括导热壳体及控温器件；所述导热壳体为双层结构，外层与内层之间具有间隙，所述间隙形成隔热层；所述导热壳体为开口结构，且罩设于电子芯片之外；所述控温器件具有制热和制冷性能，所述控温器件设于导热壳体之上，并通过导热壳体传导热量以使导热壳体内的电子芯片处于正常工作温度之内。

作为优选方案，所述导热壳体内部设有温度传感器。

作为优选方案，所述控温器件之外还设有散热器。

作为优选方案，所述控温器件为半导体制冷片。

作为优选方案，所述恒温结构还包括若干加热电阻，若干加热电阻设于PCB板之上并沿电子芯片的周围布设。

作为优选方案，所述导热壳体的开口端的边沿与所有加热电阻的布设位置相配，以使导热壳体抵靠于加热电阻之上。

作为优选方案，所述导热壳体的开口端的边沿与加热电阻之间设有导热层。

作为优选方案，所述导热壳体可拆卸连接于PCB板。

作为优选方案，所述导热壳体具有卡扣，所述PCB板具有与所述卡扣相配的卡槽。

作为优选方案，所述导热壳体的开口端设有支撑脚，所述支撑脚外套设有保护垫；当所述卡扣与卡槽相配后，所述支撑脚外的保护垫抵靠于PCB板之上。

本实用新型与现有技术相比，有益效果是：本实用新型的一种电子芯片的恒温结构用导热壳体的传导作用加控温器件的制冷和制热作用来实现恒温空间，以保障对温度敏感的器件在该空间中正常工作。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的电子芯片的恒温结构的剖面结构示意图；

图2是本实用新型实施例一的电子芯片的恒温结构安装后的结构示意图；

图3是本实用新型实施例一的电子芯片的恒温结构的导热壳体示意图；

其中：1.内层；11.卡扣；12.间隙；2.外层；21.支撑脚；3.半导体制冷片；31.半导体制冷片一端；32.半导体制冷片另一端；4.加热电阻；41.导热层；5.PCB板；6.电子芯片；7.散热器。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

实施例一：

如图1-3所示，本实施例的电子芯片的恒温结构，应用在电子设备领域，用于对温度敏感的电子芯片进行恒温保护；其中，电子设备内的各元器件安装在PCB板5上。

具体的，本实施例的电子芯片的恒温结构包括导热壳体及控温器件，导热壳体为开口结构，且罩设于电子芯片6之外，控温器件具有制热和制冷性能，控温器件设于导热壳体之上，并通过导热壳体传导热量以使导热壳体内的电子芯片处于正常工作温度之内。

其中，导热壳体为双层结构，包括内层1和外层2，内层1和外层2之间具有间隙12，由于空气的导热系数为k＝0.026W/m.K，双层结构的壳体间隙12中不流动的空气可以形成隔热层，用空气做为隔热层简单便宜。导热壳体的制作材料选用导热率极高的铜k＝380W/m.K，很容易保障壳体内部的温度达到均匀。导热壳体一体成型，内层1的开口边沿与外层2的开口边沿连接。内层1的开口端设有卡扣11，与PCB板5上的卡槽相适配，使导热壳体与PCB板5卡接；外层2的开口端设有支撑脚21，支撑脚21套有保护垫，安装时，卡扣11与PCB板5卡槽相配后支撑脚21与PCB板5相抵触。

控温器件为半导体制冷片3，半导体致冷片3是利用半导体材料的珀尔帖效应制成的。所谓珀尔帖效应，是指当直流电流通过两种半导体材料组成的电偶时，其一端吸热，一端放热的现象，电流的方向决定哪一端吸热，哪一端放热；其中半导体制冷片一端31与外层2的顶部相抵靠通过导热硅胶或导热硅脂贴合连接，半导体制冷片另一端32与散热器7相连接。

本实施例的电子芯片的恒温结构还设有若干加热电阻4，若干加热电阻4设在PCB板上，且沿电子芯片6的周围布设，相应的导热壳体的开口端的边沿与所有加热电阻4的布设位置相配，以使导热壳体在安装时抵靠于加热电阻之上，并且在导热壳体和加热电阻之间设有导热层41，导热层41采用导热硅胶或导热硅脂。

使用时，将导热壳体罩在电子芯片6上，通过内层1的卡扣结构11与PCB板5固定连接，将半导体制冷片一端31与导热壳体上部通过导热硅胶或导热硅脂贴合连接，将外部散热器7连接到半导体制冷片另一端32，将半导体制冷片3通电，在夏天时半导体制冷片一端31为制冷面，半导体制冷片另一端32为制热面，制热面可以通过散热器7把热散到外面的空气中；在冬天时，改变电流的流向，转换极性，半此时导体制冷片一端31为制热面，半导体制冷片另一端32为制冷面，为壳体加热，同时加热电阻4参与辅助加热；通过导热壳体的传导作用加控温器件的制冷和制热作用来实现恒温空间保障内部的温度较为稳定而不随外部环境变化而变化，保障了对温度敏感的器件在该空间中正常工作。

如表1所示，是在不同外部环境温度(-30℃-50℃)下的实际测试的壳体内温度。壳体内各个方向的温度可以保障在68.1℃-72.3℃。最高，最低温度相差4.2℃。

表1：在不同外部环境温度下壳体内各个方向的温度

实施例二；

本实施例的电子芯片的恒温结构与实施例一的不同之处在于：

其中导热壳体内部设有监控壳体内部空气环境的温度传感器，温度传感器安装于PCB板上，以便控制制冷芯片的制冷量或加热量来满足相应的温度敏感器件的生存温度环境。

其它结构可以参考实施例一。

实施例三；

本实施例的电子芯片的恒温结构与实施例一的不同之处在于：

其中导热壳体可以为单层或双层以上结构；导热壳体可以与被保护的电子芯片贴合，或留有间隙。与实施一相比，单层结构节约成本，但恒温效果差些，多层结构成本提高，但恒温效果会更好。

其它结构可以参考实施例一。

实施例四；

本实施例的电子芯片的恒温结构与实施例一的不同之处在于：

其中导热壳体间隙内可以填充保温材料，如保温棉、泡沫等。与实施例一相比，成本提高，恒温效果会更好。

其它结构可以参考实施例一。

实施例五；

本实施例的电子芯片的恒温结构与实施例一的不同之处在于：

控温器件可以选用水冷板，利用水的比热容较大，在夏天时散热，冬天时加热，恒温效果会更好。

其它结构可以参考实施例一。

实施例六；

本实施例的电子芯片的恒温结构与实施例一的不同之处在于：

多层结构的导热壳体之间可以不相互连接，与PCB板分别固定连接，或分别罩在电子芯片上。相比实施例一，壳体制作更简单，节约成本，可以设计成不同规格的标准尺寸批量生产制作成标准件。

其它结构可以参考实施例一。

实施例七；

本实施例的电子芯片的恒温结构与实施例一的不同之处在于：

导热壳体与PCB板可以采用通过螺栓连接、凹凸结构连接、磁力连接、等其他可拆卸式连接方式。相比实施例一，可以根据实际设备情况选择不同的连接方式。

其它结构可以参考实施例一。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是对本实用新型的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本实用新型提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电子芯片的恒温结构，所述电子芯片设于PCB板之上，其特征在于，所述恒温结构包括导热壳体及控温器件；所述导热壳体为双层结构，外层与内层之间具有间隙，所述间隙形成隔热层；所述导热壳体为开口结构，且罩设于电子芯片之外；所述控温器件具有制热和制冷性能，所述控温器件设于导热壳体之上，并通过导热壳体传导热量以使导热壳体内的电子芯片处于正常工作温度之内。

2.如权利要求1所述的一种电子芯片的恒温结构，其特征在于，所述导热壳体内部设有温度传感器。

3.如权利要求1所述的一种电子芯片的恒温结构，其特征在于，所述控温器件之外还设有散热器。

4.如权利要求1所述的一种电子芯片的恒温结构，其特征在于，所述控温器件为半导体制冷片。

5.如权利要求1所述的一种电子芯片的恒温结构，其特征在于，所述恒温结构还包括若干加热电阻，若干加热电阻设于PCB板之上并沿电子芯片的周围布设。

6.如权利要求5所述的一种电子芯片的恒温结构，其特征在于，所述导热壳体的开口端的边沿与所有加热电阻的布设位置相配，以使导热壳体抵靠于加热电阻之上。

7.如权利要求6所述的一种电子芯片的恒温结构，其特征在于，所述导热壳体的开口端的边沿与加热电阻之间设有导热层。

8.如权利要求1-7任一项所述的一种电子芯片的恒温结构，其特征在于，所述导热壳体可拆卸连接于PCB板。

9.如权利要求8所述的一种电子芯片的恒温结构，其特征在于，所述导热壳体具有卡扣，所述PCB板具有与所述卡扣相配的卡槽。

10.如权利要求9所述的一种电子芯片的恒温结构，其特征在于，所述导热壳体的开口端设有支撑脚，所述支撑脚外套设有保护垫；当所述卡扣与卡槽相配后，所述支撑脚外的保护垫抵靠于PCB板之上。