CN213586717U - 一种适用低温共烧陶瓷基板散热装置 - Google Patents
一种适用低温共烧陶瓷基板散热装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种适用低温共烧陶瓷基板散热装置，包括低温共烧陶瓷基板的顶端中心固定安装有电子器件，低温共烧陶瓷基板的顶端边缘固定安装有器件固定架，器件固定架的边缘设置有防尘网。该种适用低温共烧陶瓷基板散热装置，一方面利用半导体吸热板和矩形整列散热片快速吸收引导低温共烧陶瓷基板和电子器长时间运转产生的热量，另一方面通过和液冷散热管高效吸收温共烧陶瓷基板和电子器长顶端和吸热板内腔的热量，在通过散热层内部的环形阵列散热片将液冷散热管内部热量和吸热层内部热量进行引导而出，配合若干组微型风扇将其热量排出，使发热电子器件与低温共烧陶瓷基板间的热阻变得非常小，两种散热方式的结合将极大地提高散热能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及低温共烧陶瓷技术领域，具体为一种适用低温共烧陶瓷基板散热装置。
背景技术
低温共烧陶瓷技术(LTCC)是近年来兴起的一种另人瞩目的多学科交叉的整合组件技术，涉及电路设计、材料科学、微波技术等广泛的领域。它是用于实现高集成度、高性能电子封装的技术，在设计的灵活性、布线密度和可靠性方面提供了巨大的潜能。由于它在信息时代为各种电子系统的元器件以及模块小型化、轻量化提供了比较好的解决途径，因此在国内国际上越来越受到重视，广泛应用于基板材料、封装材料以及微波器件材料等。
所谓LTCC技术，就是将低温烧结陶瓷粉制成厚度精确而且致密的生瓷带，在生瓷带上利用激光打孔、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工艺制出所需要的电路图形，并可将多个无源元件埋入其中，然后叠压在一起，在800℃～900℃下烧结，制成多层互连基板，在其表面可以贴装IC和有源器件，制成无源/有源集成的功能模块。
LTCC综合了高温共烧陶瓷技术和厚膜技术的特点，提供了一种高密度、高可靠性、高性能及低成本的互连封装形式。LTCC以其优异的电学、机械、热学及工艺特性，将成为未来电子器件集成化、模块化的首选方式。
随着微电子技术的飞速发展以及制造工艺的不断提高，低温共烧陶瓷基板的集成度越来越高，尺寸越来越小，运行速度越来越块，使得低温共烧陶瓷基板在工作时产生较多的热量而使温度升高，如果不及时散热，可能会导致低温共烧陶瓷基板的性能降低甚至烧坏。
低温共烧陶瓷基板本身产生的热量，除了少部分通过底部载板以及焊点向外散热，主要还是通过低温共烧陶瓷基板表面散热，因此，通常是在低温共烧陶瓷基板上面加散热器来实现低温共烧陶瓷基板散热。现在市场上使用的散热器非常普通，通常是在低温共烧陶瓷基板上贴上由铝板制成的散热片，散热片本身是通过硅脂介质与低温共烧陶瓷基板进行接触，硅脂将热量传导到散热片上，然后在散热片上开很多个细槽，使铝槽与外界的接触面积增大，并通过风扇的高速转动将绝大部分热量通过对流的方式带走到周围的空气中，从而来降低计算机低温共烧陶瓷基板的温度。这种传统的散热方式虽然能达到散热的目的，但是效果并不是十分理想且效率底。它通过热传导的方式向环境散热，其效果取决于环境温度的高低，如果环境温度过高时，会使低温共烧陶瓷基板的热量散不出去，同时在长时间工作时，散热的速率也很不理想。因此我们对此做出改进，提出一种适用低温共烧陶瓷基板散热装置。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：
本实用新型一种适用低温共烧陶瓷基板散热装置，包括低温共烧陶瓷基板，所述低温共烧陶瓷基板的顶端中心固定安装有电子器件，所述低温共烧陶瓷基板的顶端边缘固定安装有器件固定架，所述器件固定架的边缘设置有防尘网；
吸热层，所述吸热层固定安装在器件固定架的顶端，所述吸热层的内部固定安装有液冷散热管和矩形阵列散热片；
散热层，所述散热层固定安装在吸热层的顶端，所述散热层的两侧固定安装有微型液体泵，所述散热层的顶部中心固定嵌设安装有微型风扇，所述散热层的底部中心固定安装有环形阵列散热片。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述低温共烧陶瓷基板的表面四角贯穿设置有螺孔，所述低温共烧陶瓷基板的顶端嵌设有若干组微小线路接口。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述电子器件由若干组芯片组成，所述电子器件通过器件固定架固定卡合安装在低温共烧陶瓷基板的顶端。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述器件固定架的四角设置有支撑柱且通过螺钉与低温共烧陶瓷基板的顶端螺孔螺纹固定连接，所述器件固定架的内壁内侧上活动安装有压框，所述防尘网设置有四组且固定嵌设安装在器件固定架的四周外壁上。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述吸热层的边框四角贯穿设置有螺纹孔且内部设置有两组腔室，所述半导体吸热板的表面设置有若干组S型凹槽且固定嵌设安装在吸热层的底端表面，所述矩形阵列散热片由银或铜等金属材质制成，所述矩形阵列散热片呈微型矩形片组成且设置有若干组竖直嵌设安装在半导体吸热板的顶端表面。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述液冷散热管由银或铝合金材质制成且呈S型设计，所述液冷散热管设置有两组分别安装在吸热层的两组腔室内，所述液冷散热管的底部嵌设安装在半导体吸热板的S型凹槽内，所述两组液冷散热管的两端均与微型液体泵连通。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述微型液体泵固定嵌设安装在散热层的内部两侧，所述微型液体泵和液冷散热管的内部填充有导热液，所述散热层的底端四角均设置有支柱且通过螺钉贯穿吸热层和器件固定架与低温共烧陶瓷基板螺纹连接。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述防尘边框的边缘设置有金属支架且四壁中部设置有细密金属丝编织制成的防尘网，所述环形阵列散热片由若干组导热性金属银、铜或铝等金属制成的环形片环环套嵌制成，所述环形阵列散热片通过防尘边框固定卡合安装在散热层的底部且与液冷散热管连接，所述微型风扇设置有若干组且固定贯穿安装在散热层的顶部中心。
本实用新型的有益效果是：该种适用低温共烧陶瓷基板散热装置，一方面利用半导体吸热板和矩形阵列散热片快速吸收引导低温共烧陶瓷基板和电子器长时间运转产生的热量，另一方面通过和液冷散热管高效吸收温共烧陶瓷基板和电子器长顶端和吸热板内腔的热量，在通过散热层内部的环形阵列散热片将液冷散热管内部热量和吸热层内部热量进行引导而出，配合若干组微型风扇将其热量排出，使发热电子器件与低温共烧陶瓷基板间的热阻变得非常小，两种散热方式的结合将极大地提高散热能力。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是本实用新型一种适用低温共烧陶瓷基板散热装置的立体图；
图2是本实用新型一种适用低温共烧陶瓷基板散热装置的器件固定架剖析图；
图3是本实用新型一种适用低温共烧陶瓷基板散热装置的吸热层俯视结构图；
图4是本实用新型一种适用低温共烧陶瓷基板散热装置的散热层爆炸图。
图中：1、低温共烧陶瓷基板；2、器件固定架；3、吸热层；4、散热层；5、支柱；6、微型液体泵；7、微型风扇；8、防尘网；9、电子器件；10、矩形阵列散热片；11、液冷散热管；12、半导体吸热板；13、环形阵列散热片；14、防尘边框。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例：如图1-4所示，本实用新型一种适用低温共烧陶瓷基板散热装置，包括低温共烧陶瓷基板1，低温共烧陶瓷基板1的顶端中心固定安装有电子器件9，低温共烧陶瓷基板1的顶端边缘固定安装有器件固定架2，器件固定架2的边缘设置有防尘网8；
吸热层3，吸热层3固定安装在器件固定架2的顶端，吸热层3的内部固定安装有液冷散热管11和矩形阵列散热片10；
散热层4，散热层4固定安装在吸热层3的顶端，散热层4的两侧固定安装有微型液体泵6，散热层4的顶部中心固定嵌设安装有微型风扇7，散热层4的底部中心固定安装有环形阵列散热片13。
其中，低温共烧陶瓷基板1的表面四角贯穿设置有螺孔，低温共烧陶瓷基板1的顶端嵌设有若干组微小线路接口，用于连接电子器件9和散热结构安装。
其中，电子器件9由若干组芯片组成，电子器件9通过器件固定架2固定卡合安装在低温共烧陶瓷基板1的顶端，器件固定架2用于固定电子器件9。
其中，器件固定架2的四角设置有支撑柱且通过螺钉与低温共烧陶瓷基板1的顶端螺孔螺纹固定连接，器件固定架2的内壁内侧上活动安装有压框，防尘网8设置有四组且固定嵌设安装在器件固定架2的四周外壁上，防尘网8的设置用于杜绝灰尘附着在电子器件9上。
其中，吸热层3的边框四角贯穿设置有螺纹孔且内部设置有两组腔室，半导体吸热板12的表面设置有若干组S型凹槽且固定嵌设安装在吸热层3的底端表面，矩形阵列散热片10由银或铜等金属材质制成，矩形阵列散热片10呈微型矩形片组成且设置有若干组竖直嵌设安装在半导体吸热板10的顶端表面，吸热层3的设置用于吸收和引导低温共烧陶瓷基板1和电子器件9上的高温热量。
其中，液冷散热管11由银或铝合金材质制成且呈S型设计，液冷散热管11设置有两组分别安装在吸热层3的两组腔室内，液冷散热管11的底部嵌设安装在半导体吸热板12的S型凹槽内，两组液冷散热管11的两端均与微型液体泵6连通，液冷散热管11的设置用于辅助低温共烧陶瓷基板1和电子器件9进行散热。
其中，微型液体泵6固定嵌设安装在散热层4的内部两侧，微型液体泵6和液冷散热管11的内部填充有导热液，散热层4的底端四角均设置有支柱5且通过螺钉贯穿吸热层3和器件固定架2与低温共烧陶瓷基板1螺纹连接，微型液体泵6的设置用于辅助液冷散热管11运作。
其中，防尘边框14的边缘设置有金属支架且四壁中部设置有细密金属丝编织制成的防尘网，环形阵列散热片13由若干组导热性金属银、铜或铝等金属制成的环形片环环套嵌制成，环形阵列散热片13通过防尘边框14固定卡合安装在散热层4的底部且与液冷散热管11连接，微型风扇7设置有若干组且固定贯穿安装在散热层4的顶部中心，环形阵列散热片13的设置用于辅助微型风扇7快速散热。
工作原理：使用时，在低温共烧陶瓷基板1和电子器件9运作时，其表面会产生高温热量，通过吸热层3其底端的半导体吸热板12初步吸收低温共烧陶瓷基板1和电子器件9上的热量，在通过矩形阵列散热片10初步引导扩散，同时由液冷散热管11内部导热液在两组微型液体泵6的运作下快速流动，从而辅助液冷散热管11快速吸收低温共烧陶瓷基板1和电子器件9表面高温以及矩形阵列散热片10和半导体吸热板12顶端的热量，在液冷散热管11顶部位于散热层4内部与环形阵列散热片13接触，通过环形阵列散热片13将其内部高热热量吸收扩散，在通过若干组微型风扇7将其推出装置，微型风扇7并且带动装置内部的空气流动，从而使得从而冷空气器件固定架2的防尘网8处进入装置，并且带走吸热层3和散热层4内部的热量，使发热电子器件与低温共烧陶瓷基板间的热阻变得非常小，两种散热方式的结合将极大地提高散热能力，从而保障低温共烧陶瓷基板1和电子器件9的正常运转。
最后应说明的是：在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种适用低温共烧陶瓷基板散热装置，其特征在于，包括：
低温共烧陶瓷基板(1)，所述低温共烧陶瓷基板(1)的顶端中心固定安装有电子器件(9)，所述低温共烧陶瓷基板(1)的顶端边缘固定安装有器件固定架(2)，所述器件固定架(2)的边缘设置有防尘网(8)；
吸热层(3)，所述吸热层(3)固定安装在器件固定架(2)的顶端，所述吸热层(3)的内部固定安装有液冷散热管(11)和矩形阵列散热片(10)；
散热层(4)，所述散热层(4)固定安装在吸热层(3)的顶端，所述散热层(4)的两侧固定安装有微型液体泵(6)，所述散热层(4)的顶部中心固定嵌设安装有微型风扇(7)，所述散热层(4)的底部中心固定安装有环形阵列散热片(13)。
2.根据权利要求1所述的一种适用低温共烧陶瓷基板散热装置，其特征在于：
所述低温共烧陶瓷基板(1)的表面四角贯穿设置有螺孔，所述低温共烧陶瓷基板(1)的顶端嵌设有若干组微小线路接口。
3.根据权利要求1所述的一种适用低温共烧陶瓷基板散热装置，其特征在于：
所述电子器件(9)由若干组芯片组成，所述电子器件(9)通过器件固定架(2)固定卡合安装在低温共烧陶瓷基板(1)的顶端。
4.根据权利要求1所述的一种适用低温共烧陶瓷基板散热装置，其特征在于：
所述器件固定架(2)的四角设置有支撑柱且通过螺钉与低温共烧陶瓷基板(1)的顶端螺孔螺纹固定连接，所述器件固定架(2)的内壁内侧上活动安装有压框，所述防尘网(8)设置有四组且固定嵌设安装在器件固定架(2)的四周外壁上。
5.根据权利要求1所述的一种适用低温共烧陶瓷基板散热装置，其特征在于：
所述吸热层(3)的边框四角贯穿设置有螺纹孔且内部设置有两组腔室，所述吸热层(3)的底端表面固定嵌设安装有半导体吸热板(12)且半导体吸热板(12)的表面设置有若干组S型凹槽，所述矩形阵列散热片(10)由银或铜金属材质制成，所述矩形阵列散热片(10)由微型矩形片组成且矩形阵列散热片(10)设置有若干组竖直嵌设安装在半导体吸热板(12)的顶端表面。
6.根据权利要求1所述的一种适用低温共烧陶瓷基板散热装置，其特征在于：
所述液冷散热管(11)由银或铝合金材质制成且呈S型设计，所述液冷散热管(11)设置有两组分别安装在吸热层(3)的两组腔室内，所述液冷散热管(11)的底部嵌设安装在半导体吸热板(12)的S型凹槽内，所述两组液冷散热管(11)的两端均与微型液体泵(6)连通。
7.根据权利要求1所述的一种适用低温共烧陶瓷基板散热装置，其特征在于：
所述微型液体泵(6)固定嵌设安装在散热层(4)的内部两侧，所述微型液体泵(6)和液冷散热管(11)的内部填充有导热液，所述散热层(4)的底端四角均设置有支柱(5)且通过螺钉贯穿吸热层(3)和器件固定架(2)与低温共烧陶瓷基板(1)螺纹连接。
8.根据权利要求1所述的一种适用低温共烧陶瓷基板散热装置，其特征在于：
所述环形阵列散热片(13)由若干组导热性金属银、铜或铝金属制成的环形片环环套嵌制成，所述环形阵列散热片(13)通过防尘边框(14)固定卡合安装在散热层(4)的底部且与液冷散热管(11)连接，所述防尘边框(14)的边缘设置有金属支架且四壁中部设置有细密金属丝编织制成的防尘网，所述微型风扇(7)设置有若干组且固定贯穿安装在散热层(4)的顶部中心。
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