[发明专利]一种T/R模块结构及具有该结构的液冷板插件

说明书

本发明公开一种T/R模块结构及具有该结构的液冷板插件，包括壳体、底盖板、热扩展体和顶盖板，所述壳体对应所述顶盖板的上端面设置有安装槽，所述壳体和所述顶盖板的连接使所述安装槽形成密闭的安装空间；所述安装槽对应发热元件安装位置的内壁设置有热扩展体槽，所述热扩展体嵌入所述热扩展体槽内；所述发热元件设置在所述热扩展体上；所述壳体内设置有冷却流道，所述冷却流道位于所述发热元件的下部；本发明通过在T/R壳体局部区域嵌入高导热热扩展材料，实现传导热阻的低热阻设计；通过冷却流道与T/R组件的集成设计，减少传统T/R封装结构的一层界面接触热阻，使得芯片传热过程中的所有接触界面采用焊接连接，实现界面热阻低热阻设计。

技术领域

本发明涉及微波收发组件领域，具体涉及一种T/R模块结构及具有该结构的液冷板插件。

背景技术

随着电子、微电子技术的高速发展，军用雷达收发组件朝着高功率、高密度封装的方向发展，GaN(氮化镓)器件由于具有宽禁带、高击穿场强、高功率密度以及抗辐射能力强等优点，广泛应用于高频、宽频段、连续波等T/R收发组件中。T/R收发组件约95％以上的热耗集中在GaN功率放大芯片，而GaN功率放大芯片的工作性能与其工作温度密切相关，因此，良好的散热设计对电子设备至关重要，其散热性能的优劣将很大程度上影响到装备的工作性能、可靠性和寿命等重要战技指标。

目前，典型的GaN功率放大芯片封装结构形式为：GaN芯片通过源级接地并直接焊接在T/R组件壳体上，T/R组件螺接固定在冷板上并在接触界面上涂敷热界面材料。要实现GaN功率放大芯片合理的温度控制，就要降低芯片传热路径中各层传热热阻。

现有技术大多通过设置复合基板材料作为T/R组件壳体，从而降低T/R组件壳体的传热热阻，但T/R组件与冷板接触界面热阻及冷板热阻不可忽略，成为GaN功率放大芯片的散热瓶颈问题。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种T/R模块结构包括壳体、底盖板、热扩展体和顶盖板，所述壳体顶部与所述顶盖板连接，所述壳体底部与所述底盖板连接，所述壳体对应所述顶盖板的上端面设置有安装槽，所述壳体和所述顶盖板的连接使所述安装槽形成密闭的安装空间，电子元器件设置正在所述安装空间内；所述安装槽内壁对应所述电子元器件中发热元件的安装位置设置有热扩展体槽，所述热扩展体嵌入所述热扩展体槽内；所述发热元件设置在所述热扩展体上；所述壳体内设置有冷却流道，所述冷却流道位于所述发热元件的下部。

较佳的，所述壳体下端面设置进液口和出液口，所述进液口和所述出液口实现所述冷却流道与外部冷板流道的流通。

较佳的，所述壳体的下端面对应所述电子元器件位置设置有敞开口，所述敞开口与所述冷却流道连通，所述壳体底部与所述底盖板的连接可实现所述敞开口的密封。

较佳的，所述冷却流道内对应所述发热元件设置具有若干散热肋片的肋片簇结构；所述散热肋片包括壳体肋片和底盖板肋片；所述冷却流道内壁对应所述电子元器件的位置设置有若干均匀排列的所述壳体肋片；所述热扩展体槽位于所述壳体肋片的正上方；所述底盖板设置有若干均匀排列的所述底盖板肋片；所述壳体肋片和所述底盖板肋片对应设置。

较佳的，所述壳体底部与所述底盖板处于连接状态时，所述壳体肋片和所述底盖板肋片均匀交错布置形成所述肋片簇结构。

较佳的，每相邻两个所述散热肋片之间的间距为0.1mm～0.4mm；所述散热肋片的高度尺寸均为1.0mm～2.5mm。

较佳的，所述壳体、所述底盖板和所述顶盖板的材料均设置为铝合金，所述热扩展体的材料为铜、金刚石或金属化金刚石复合材料中的一种，所述热扩展体表面采用电镀镍金处理，所述热扩展体槽内表面采用电镀镍金处理。