[发明专利]一种共形TR组件及其全打印制备方法

权利要求书

1.一种共形TR组件，所述TR组件包括散热模块(100)以及设于所述散热模块两相对表面的芯片连接模块(200)以及信号收发模块(300)，其特征在于，

所述散热模块(100)包括金属板(130)，所述金属板(130)内设有相互贯通的多层散热微通道(110)，所述微通道(110)内设有流动的散热介质；

所述散热模块(100)上还设有多个贯通所述散热模块(100)表面的通孔(120)，所述通孔(120)内设有柱状高介电结构(121)以及贯通所述高介电结构(121)轴心的导线(122)，所述芯片连接模块(200)以及信号收发模块(300)分别与所述导线(122)的两端连接，其中，所述芯片连接模块(200)包括复合电路板(210)、以及设于所述复合电路板(210)与所述散热模块(100)相对表面的有源芯片(220)和第一导线(230)，所述有源芯片(220)通过所述第一导线(230)与所述导线(122)连接；所述信号收发模块包括陶瓷层(310)，所述陶瓷层(310)上设有天线阵列层(320)、传感器层(330)和第二导线(340)，所述第二导线(340)将天线阵列层(320)和传感层(330)连接后与所述通孔(120)内的导线(122)进行连接；

所述TR组件的形状与待共形设备匹配。

2.根据权利要求1所述的TR组件，其特征在于，所述高介电结构(121)采用螺旋电纺丝工艺制备，所述导线(122)通过打印纳米银墨水制备。

3.根据权利要求1所述的TR组件，其特征在于，每层所述微通道(110)为蛇形结构、螺旋形结构、回字形结构、树状结构中的一种或多种，相邻两层所述微通道(110)相互垂直。

4.一种权利要求1～3任意一项所述的共形TR组件的全打印制备方法，其特征在于，所述方法包括：

S1，逐层打印所述散热模块(100)，以获得具有所述微通道(110)和通孔(120)的散热模块(100)；

S2，采用螺旋电纺丝工艺在所述通孔(120)内打印所述高介电结构(121)，并在所述高介电结构(121)的轴心打印所述导线(122)；

S3，采用曲面电流体喷印技术在所述散热模块(100)一表面根据待共形设备的表面形状和所述有源芯片(220)的结构制备所述芯片连接模块(200)；

S4，在所述散热模块(100)的另一表面共形打印所述信号收发模块(300)；

S5，将所述芯片连接模块(200)和所述信号收发模块(300)分别与所述导线(122)的两端连接，获得所述共形TR组件。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S1包括以下子步骤：

S11，将金属材料安装于FDM打印机以制备所述散热模块(100)的金属板(130)，并将牺牲层浆料安装于电流体喷头，采用所述FDM打印机逐层打印所述金属板(130)并预留出所述通孔(120)部分，待打印至所述金属板(130)上的微通道(110)时切换至所述电流体喷头进行打印；

S12，将步骤S11制得的结构浸泡于刻蚀溶液，以去除所述牺牲层获得所述微通道(110)。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S3包括以下子步骤：

S31，将金属墨水装入电流体喷头中，利用曲面电流体喷印技术在所述散热模块(100)的表面根据待共形设备的表面形状和所述有源芯片(220)的结构制备所述复合电路板(210)，以使所述复合电路板(210)与所述待共形设备的表面匹配；

S32，将所述有源芯片(220)固定于所述复合电路板(210)，并将金属墨水装入电流体喷头中，利用曲面电流体喷印技术在所述复合电路板(210)上打印所述第一导线(230)。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S4包括以下子步骤：

S41，将陶瓷材料安装于FDM打印机，在所述散热模块(100)的另一表面打印所述信号收发模块(300)的陶瓷层(310)；

S42，将金属墨水装入电流体喷头中，利用曲面电流体喷印技术在所述陶瓷层(310)上打印所述信号收发模块(300)的天线阵列(320)和传感器(330)；

S43，在所述陶瓷层(310)表面打印第二导线(340)以连接所述天线阵列层(320)、传感器层(330)和导线(122)。