[發(fā)明專利]一種天線散熱一體化收發(fā)機(jī)結(jié)構(gòu)及制作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710473388.0
• 申請(qǐng)日: 2017-06-21
• 公開（公告）號(hào): CN107087382A
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉港;王延;張波;陳東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十九研究所
• 主分類號(hào): H05K7/20
• 分類號(hào): H05K7/20;H01L23/373;H04B1/38
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司51214
• 代理人: 徐靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子設(shè)備散熱技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種天線散熱一體化收發(fā)機(jī)結(jié)構(gòu)及制作方法。

背景技術(shù)

目前，PCB電路板上高功率密度芯片(大功率射頻芯片)的散熱主要使用兩種方法。一種是PCB板上制作散熱通孔，利用通孔將大功率射頻芯片的熱傳導(dǎo)到PCB背面的金屬腔體上；另一種是在PCB板內(nèi)部埋置銅塊，利用埋置在PCB板內(nèi)部的銅塊將大功率射頻芯片的熱傳導(dǎo)到PCB背面的金屬腔體上。

采用通孔散熱主要有以下兩個(gè)缺點(diǎn)：1、導(dǎo)熱率低，一般散熱通孔使用樹脂填充，樹脂材料的導(dǎo)熱率較低，而導(dǎo)熱率較高的金屬僅在通孔四周，對(duì)于芯片安裝區(qū)域?qū)崧侍嵘淮螅?、熱阻較大，導(dǎo)熱路徑較長(zhǎng)——芯片的熱首先傳導(dǎo)到PCB上，再通過PCB板將熱傳導(dǎo)到背面的金屬腔體上，這將大大增加散熱路徑上的熱阻，導(dǎo)致散熱效率低下。

采用PCB電路板內(nèi)埋置的銅塊進(jìn)行散熱，雖然可以解決導(dǎo)熱率低的問題，但是，同樣存在導(dǎo)熱路徑長(zhǎng)熱阻大的問題。

現(xiàn)代雷達(dá)和電子戰(zhàn)系統(tǒng)對(duì)陣列的性能和體積都提出了更高的要求，特別是要求前端陣列要在更小的體積下卻要擁有更高的功率，因此高功率密度芯片的散熱成為關(guān)鍵問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種天線散熱一體化收發(fā)機(jī)結(jié)構(gòu)或制作方法。解決接收機(jī)小型化一體化設(shè)計(jì)遇到的散熱和集成問題，提高天線散熱一體化收發(fā)機(jī)散熱能力以及可靠性。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種天線散熱一體化收發(fā)機(jī)結(jié)構(gòu)的制作方法包括：

在PCB基板上散熱芯片對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置通槽；

制作具有金屬凸臺(tái)的天線散熱一體化單元，所述金屬凸臺(tái)穿過通槽；

PCB基板和天線散熱一體化單元之間填充高導(dǎo)熱率散熱材料，通過高溫壓合將所述PCB基板和天線散熱一體化單元壓合；

金屬凸臺(tái)和散熱芯片之間填充導(dǎo)熱率散熱材料；

散熱芯片使用導(dǎo)線同PCB基板互連。

進(jìn)一步的，所述天線散熱一體化單元是在金屬散熱板上設(shè)置金屬凸臺(tái)，在金屬凸臺(tái)對(duì)應(yīng)表面設(shè)置具有天線與散熱齒一體結(jié)構(gòu)的散熱翅片(該結(jié)構(gòu)既是天線也是散熱翅片)。

進(jìn)一步的，所述根據(jù)散熱芯片高度以及PCB基板高度，對(duì)天線散熱一體化單元設(shè)置的金屬凸臺(tái)高度進(jìn)行二次加工，使得散熱芯片上表面與PCB基板上表面位于同一水平面。

進(jìn)一步的，所述高導(dǎo)熱率散熱材料是高溫導(dǎo)電膠。

進(jìn)一步的，所述PCB基板中散熱芯片是高功率密度芯片。

進(jìn)一步的，所述金屬散熱翅片構(gòu)成散熱結(jié)構(gòu)的換熱量為：

Q＝H*A*ΔT

其中，H為換熱系數(shù)，A為散熱翅片所有外表面的散熱面積，ΔT為空氣與散熱翅片的溫度差。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)線指的是金絲。

一種天線散熱一體化收發(fā)機(jī)結(jié)構(gòu)，應(yīng)用天線散熱一體化收發(fā)機(jī)結(jié)構(gòu)制作方法制作的，包括：具有金屬凸臺(tái)及散熱翅片的天線散熱一體化單元；所述金屬凸臺(tái)穿過PCB基板上散熱芯片對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置的通槽；

其中，所述金屬凸臺(tái)穿過通槽；PCB基板和天線散熱一體化單元之間填充高導(dǎo)熱率散熱材料，通過高溫壓合將所述PCB基板和天線散熱一體化單元壓合；金屬凸臺(tái)和散熱芯片之間填充導(dǎo)熱率散熱材料；散熱芯片使用導(dǎo)線同PCB基板互連。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

1)天線散熱一體化單元的金屬凸臺(tái)面有較高的導(dǎo)熱率，直接使用高導(dǎo)熱率散熱材料將高功率密度的芯片粘接在凸臺(tái)上，減少了導(dǎo)熱路徑降低了熱阻，大大提高了散熱效率；

2)天線散熱一體化單元背面制作天線結(jié)構(gòu)和散熱齒一體的結(jié)構(gòu)，增加了散熱面積，提高了對(duì)流換熱，同時(shí)通過該結(jié)構(gòu)也完成向空間中輻射電磁波的功能。

附圖說明

本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)主視圖。

圖2是本發(fā)明整體示意圖。

圖中：1-PCB基板，2-高功率密度芯片(散熱芯片)，3-高導(dǎo)熱率散熱材料，4-天線散熱一體化單元，5-金絲。

具體實(shí)施方式

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說明書中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。

本發(fā)明制作過程包括：