[发明专利]电子发热组件的相变温控装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子发热组件的相变温控装置及其制造方法，更具体的，是指一种适用于狭小空间内的电子发热组件的相变温控装置及其制造方法，属于电子器件散热及热管理的技术领域。

背景技术

大功率电子组件工作时会产生大量的热量，这些热量若散发不及时或管理不到位将严重影响电子组件的性能。特别是在某些系统中需多个电子组件共同工作，对各电子组件的温度一致性有严格的要求，温度控制不当将影响系统的性能，严重时可能烧毁电子器件从而导致系统不能正常工作。所以，大功率电子组件通常需配有散热装置。现有技术中，电子器件的热控散热方式主要有以下几类：自然散热（冷却）、强迫空气冷却、液体冷却、相变冷却以及其他冷却技术（如热管，冷板等）。

其中，自然散热（冷却）通常包含传导、对流和辐射这三种主要传热方式。自然散热（冷却）往往适用对温度控制要求不高、电子器件发热的热流密度不大的低功耗电子器件和部件，以及密封或密集组装的器件不宜（或不需要）采用其它冷却技术的情况。但是，其局限性是：当电子设备的热流密度超过0.8W/cm²时，自然散热（冷却）已经不能满足相应的冷却

强迫空气冷却技术主要是借助于风扇等强迫电子器件周边的空气流动，从而将电子器件散发出的热量带走的一种方法。该方法是一种操作简便、收效明显的散热方法。但是，其局限性是：整个强迫空气冷却的系统需要较大的体积，在高空环境及空气稀薄、气压低的环境下，其冷却能力将会大幅下降。

液体冷却主要用于高性能超级电子计算机、军用航空电子等大热流密度芯片的设备中。该方法适用于热耗体积密度很高，或那些必须在高温环境下工作且电子器件与被冷却表面之间的温度梯度又很小的部件，其局限性在于，需外部提高冷却介质。

热管散热器经过蒸发、冷凝、绝热三段工作，可以将大量的热量通过其很小的截面面积远距离的传输而无需外加功力。导热性极高，体积小，具有良好的等温性等优点。但是，其局限性是实施困难，经费较高。

而相变温控则是指利用材料的相变吸收热量，阻止或延迟热量传入电子器件内部，由此达到温控的目的。该方法具有结构紧凑、性能可靠、经济节能等优点。

中国专利“201110460197.3一种机载相控阵雷达天线的散热装置”，公开了一种机载相控阵雷达天线的散热装置，该装置包括热管、液冷冷板、冷媒储罐；在T/R盒体底面外侧面靠近功率器件的部位镶嵌热管，利用热管的高导热性能使T/R组件盒体内的各功率器件温度均匀。该装置需增加液冷冷板，需额外占用空间。

中国专利“201310703231.4T/R组件的散热结构及结构中热管的设计方法”，公开了一种T/R组件的散热结构及结构中热管的设计方法，基于热管式散热器和风冷相结合的散热方式，将T/R组件的热量传导至散热片，再通过风冷进行散热，用于解决T/R组件高密度大功率条件下的散热问题。该方法实现有一定难度，经济性不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种电子发热组件的相变温控装置及其制造方法，基于相变蓄能材料可使温度控制在某一范围内的特性，将其密封封装在相变温控装置中，并通过采用体积可补偿结构来解决相变蓄能材料的相变后体积膨胀对相变温控装置的破坏。

为实现上述目的，本发明提供一种电子发热组件的相变温控装置，其对所述的电子发热组件进行温度控制，具体包含：壳体，其具有一内腔，该内腔底部表面上设置有呈环形散射状阵列排布的筋状结构；该壳体的外底部表面与所述的电子发热组件相贴合设置；盖板，其焊接设置在所述的壳体的顶部，使壳体的内腔成为一个密闭空间；抽真空辅助管，其分别焊接设置在所述的壳体的两侧，且分别穿过该壳体的侧壁；相变蓄能材料，其封装设置在所述的壳体的内腔内；该相变蓄能材料的相变点低于电子发热组件的最高正常工作温度；所述的盖板上还设置有体积可补偿结构，其为若干环形且凹凸相间的凹槽，该体积可补偿结构所补偿的体积与封装在壳体的内腔内的相变蓄能材料发生相变后的体积膨胀量相匹配。

所述的壳体以及盖板由铝材、或铜材或不锈钢材料制成；所述的壳体、盖板以及抽真空辅助管的表面采用镀金工艺或镀镍工艺。

所述的壳体的各个角落上分别开设有第一螺钉孔，所述的电子发热组件的各个角落上分别开设有与第一螺钉孔的位置、大小相匹配的第二螺钉孔，将螺钉分别穿过第一螺钉孔和第二螺钉孔以固定连接所述的壳体和电子发热组件。

所述的壳体的外底部表面上涂覆有导热硅脂，即该壳体和电子发热组件的贴合面之间涂覆有导热硅脂。