[实用新型]一种模块化TEC高效主动控温单元

说明书

本实用新型旨在提供一种结构简单的模块化TEC高效主动控温单元，来解决传统芯片封测技术中的温度管理系统结构复杂、温度调控范围小、稳定性差的问题。本实用新型包括液冷板、制冷片模块、导热板、万向接头、液冷管和防泄漏快速接头，所述制冷片模块设置在所述液冷板上，所述导热板设置在所述制冷片模块上，所述万向接头设置在所述液冷板上，所述液冷管的一端与所述万向接头相连接，所述防泄漏快速接头设置在所述液冷管的另一端上。本实用新型可应用于芯片封测温控技术领域。

技术领域

本实用新型应用于芯片封测温控技术领域，特别涉及一种模块化TEC高效主动控温单元。

背景技术

目前常规的芯片封测技术中的温度管理单元运用了压缩机温度循环系统，此方案在消费、工业级大容量热管理中应用最为广泛，此系统是用压缩机、膨胀阀等单元作为对制冷剂进行汽、液相转换或者体积变化过程中的热熵交换实现外部器件的主动温度控制。压缩机温度循环系统主要通过机械力实现固定容积内制冷剂的体积变化置换热熵，导致系统控制单元、管路系统复杂，无法实现芯片封装级体积设计需求，其系统的维护成本高、设计开发周期长、温度控制精度不足等缺点造成应用场景受限。

另一种芯片封测技术运用了冷热介质交换循环系统，此方案主要通过高、低温气体或高、低温液体在交换器中强制对流，使外部器件得到温度势差，实现主动温度控制，冷热介质交换循环系统简化控制系统、结构等，直接通过外部的媒介实现热交换，但系统外部配套单元复杂、稳定性不足，特别是非标设计场景下无法被应用。

实用新型内容

本实用新型的技术任务是针对以上不足，提供一种结构简单的模块化TEC高效主动控温单元，来解决传统芯片封测技术中的温度管理系统结构复杂、温度调控范围小、稳定性差的问题。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：本实用新型包括液冷板、制冷片模块、导热板、万向接头、液冷管和防泄漏快速接头，所述制冷片模块设置在所述液冷板上，所述导热板设置在所述制冷片模块上，所述万向接头设置在所述液冷板上，所述液冷管的一端与所述万向接头相连接，所述防泄漏快速接头设置在所述液冷管的另一端上。

进一步，所述制冷片模块包括有四个帕尔贴TEC制冷片，四个所述帕尔贴TEC制冷片散热端均与所述液冷板相连接，四个所述帕尔贴TEC制冷片的冷端均与所述导热板相连接。

进一步，所述液冷板上设置有四个限位块，四个所述限位块分别与四个所述帕尔贴TEC制冷片限位配合。

进一步，所述防泄漏快速接头包括密封件和快速插拔接头，所述密封件与所述液冷管密封连接，所述快速插拔接头设置在所述密封件上。

本实用新型在维持所述液冷板稳定且低于50℃左右的温度区间条件下，利用所述珀尔帖TEC制冷片的珀尔帖效应，正向通电并控制电功率大小实现所述珀尔帖TEC制冷片的正向热泵能力，将所述导热板端热量转移至所述液冷板，或反向控制电功率大小实现所述珀尔帖TEC制冷片的反向热泵能力，将所述液冷板热量转移至所述导热板。

本实用新型的有益效果有：

1、本实用新型采用模块化结构，芯片进行封装时四个所述帕尔贴TEC制冷片协同工作，其散热端通过液冷循环提供广域高低温主动调控能力；

2、本实用新型结构简单，实现可接触小型尺寸器件的直接独立控温功能；

3、本实用新型液冷部分通过所述液冷管将所述万向接头和所述防泄漏快速接头连通，其所述万向接头可360°旋转，所述防泄漏快速接头可以实现快速插拔接头便于人员操作使用，插拔过程中液体零泄漏，提高本实用新型的实用性；

4、本实用新型通过模块化应用具有的结构紧凑、无机械部件、无噪声、高可靠性、维护成本低等优点；

5、本实用新型温度调节区间广，结合驱动端进行测试可实现-27℃至130℃的温度无极调节；