[實用新型]一種芯片的加熱裝置

有效

• 申請號: 200920292259.2
• 申請日: 2009-12-15
• 公開（公告）號: CN201570495U
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 湯小秋;鄭楠;廖國平
• 申請（專利權）人: 汕頭高新區亞威科技有限公司
• 主分類號: H01L23/34
• 分類號: H01L23/34
• 代理公司: 汕頭市潮睿專利事務有限公司 44230
• 代理人: 俞詩永

技術領域

本實用新型涉及一種電子設備的加熱控制裝置，尤其是涉及一種芯片的加熱裝置，屬于電子設備技術領域。

背景技術

按照芯片正常工作時對應的溫度適用范圍不同，同一種型號的芯片一般可以分成軍品級、工業級、民用級三個等級。軍品級芯片溫度適用范圍為-40--+85℃，民用級芯片溫度適用范圍為-10--+55℃，工業級的溫度適用范圍介于兩者中間，為-25--+85℃。如在一些超低溫環境中，為了保證芯片工作正常，在進行電路板設計時往往我們需要選取軍品級芯片。但是軍品級芯片通常價格比較昂貴，一般情況下，同一型號的軍品級芯片要比民用級芯片價格至少貴二至三倍。為了有效地降低成本，硬件工程師在設計電路時，要盡量使用民用級芯片并且保證民用級芯片在超低溫或者超高溫環境下都能正常工作。通常為了讓芯片能夠在超高溫環境下正常工作，工程師往往會采用在芯片表面加裝散熱片，或者把芯片外表面直接貼到金屬機殼內腔上散熱的方法給芯片降溫，以保證芯片表面溫度不會超過芯片正常工作時所要求的溫度。然而在超低溫環境下，要想讓芯片正常工作，工程師們需要一個成本低廉并且有效的解決方案。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種芯片的加熱裝置，這種芯片的加熱裝置能對芯片進行加熱，使普通芯片在超低溫環境下正常工作，并且結構簡單、成本低廉、加熱效果好，采用的技術方案如下：

一種芯片的加熱裝置其特征在于包括電源、加熱控制裝置、發熱器件和導熱金屬片；所述加熱控制裝置包括開關部件和用于檢測芯片溫度的溫度感知部件；所述電源、開關部件、發熱器件串接成回路，溫度感知部件與開關部件電連接；所述發熱器件與導熱金屬片接觸。

工作原理：將導熱金屬片緊貼到芯片的上表面；發熱器件產生熱量；導熱金屬片將熱量傳遞給芯片，對芯片進行加熱；加熱控制裝置通過溫度感知部件檢測芯片表面的溫度，并在檢測到的溫度低于預設溫度時，開關部件接通電路，發熱器件開始加熱，而在溫度感知部件檢測到的溫度高于預設溫度時，開關部件斷開電路，發熱器件停止加熱。

上述電源可以是獨立的電源，一般可采用12V的直流電源，但為了節約成本，通常直接采用經外部設備變壓后的12V的直流電源作為輸入電源，這時，該芯片的加熱裝置的電源只是預留兩條電源引線，供連接經外部設備變壓后的直流電源。上述導熱金屬片可以是由純鋁制成的薄片，也可以是純銅制成的薄片，還可以采用其他合金材料制成。純鋁和純銅的熱延展性非常好，可以將熱量均勻擴散開去，因此導熱金屬片一般由純鋁或純銅制成。加熱控制裝置包括開關部件和溫度感知部件，開關部件可以是電磁控制開關，溫度感知部件可以是一個溫度傳感器，溫度傳感器與芯片或導熱金屬片接觸，另一端與電磁控制開關電連接。通常情況下，為使加熱電路更加簡化，更便于電路連接，同時使芯片的加熱裝置的體積更小，加熱控制裝置采用一個溫控開關，溫控開關能夠在其溫控范圍內實現自動斷開和接通，溫控開關的表面與芯片或導熱金屬片接觸。

為達到均勻發熱并便于控制的目的，作為本實用新型的優選方案，發熱器件包括至少一個電阻，電阻與導熱金屬片的表面接觸。由于電阻的電-熱關系更呈線性化，采用電阻來發熱并提供熱量，可使加熱更加均勻并容易控制。電阻在選擇上，為節約成本，一般選擇功率較大的電阻，可以使發熱迅速，能在較短的時間內將芯片加熱到預設的溫度；但是如果為了加熱更均勻，則可以采用多個功率較低的電阻并聯起來，串聯到電路中，各電阻均勻地分布在導熱金屬片的上表面。發熱器件還可以采用至少一根電熱絲，但盡量采用其電-熱關系較具呈線性化的。

為達到更好的加熱效果，作為本實用新型進一步的優選方案，所述導熱金屬片的表面上涂布有導熱硅脂層。導熱硅脂層能夠粘合芯片上表面和導熱金屬片，并具有良好的導熱性能，能把導熱金屬片的熱量均勻地傳給芯片。一般情況下，要使導熱金屬片與芯片上表面達到完美的無縫接觸是難以實現的，因而造成導熱金屬片與芯片上表面之間的熱傳遞效果較差，導熱金屬片表面涂布有導熱硅脂層，通過導熱硅脂層粘合芯片上表面和導熱金屬片，極大地改善了這種熱傳遞效果。