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一种散热装置及射频拉远单元的制作方法

  • 国知局
  • 2024-08-02 15:29:29

本技术涉及通信,尤其涉及一种散热装置及射频拉远单元。

背景技术:

1、随着通信设备功率的持续增大,经常会有局部热点的问题,要解决此类问题,通常的方法是使用热管、均温板等均温部件,或者增大产品散热体积,但这些常规方法在器件热耗日益增大,市场对产品体积、重量要求日益苛刻的情况下,并不能达到理想效果。

2、针对局部热点的情况,可以采用冷却器对通信设备进行散热。冷却器,例如,半导体致冷器(英文:thermal electrical cooler,缩写为tec)因其主动的热量转移功能为解决局部热点问题提供了可能性。冷却器在通电后,其冷端将吸收热源热量,并在热端将热量散出。冷却器使用较多的场景为光模块,光模块热耗相对较小,使用tec时,tec热端热耗在当前自然散热技术下可以解决。但是冷却器在面对发热量较大的发热器件时,仍然无法在自然散热条件下对发热器件进行有效的散热,导致散热效率低下。

技术实现思路

1、本技术提供一种散热装置及射频拉远单元,用以解决当前的冷却器无法对发热量较大的发热器件进行有效的散热,导致散热效率低下的问题。

2、第一方面,本技术提供一种散热装置,安装在发热器件上;

3、所述散热装置包括:冷却器和散热器;

4、所述冷却器用于转移所述发热器件上的热量;

5、所述冷却器包括:冷端部件、半导体晶粒和热端部件;

6、所述冷端部件的一侧与所述发热器件连接;其中,所述冷端部件具有冷端金属板,所述冷端金属板与所述发热器件连接;

7、所述冷端部件远离所述发热器件的一侧与所述半导体晶粒连接,所述半导体晶粒远离所述冷端部件的一侧与所述热端部件连接;所述热端部件远离所述半导体晶粒的一侧与所述散热器连接。

8、本方案中,采用由冷端部件、半导体晶粒和热端部件组成的冷却器,具有无噪声、无振动、不需制冷剂、体积小、重量轻的优势。同时,将冷端金属板为冷却器的冷端基板,不仅解决了当前冷却器采用脆性大的陶瓷作为冷端基板,造成冷端基板容易损坏的问题,还减小了发热器件传递到冷端部件之间的热阻,改善了冷却器中冷端部件的热量传递,大幅提高了散热装置的散热效率,进而提高了对发热器件的散热效果。

9、冷却器的半导体晶粒、热端导电覆铜、热端绝缘涂层、按层叠结构依次排列,取消了常规冷却器的热端陶瓷板,也未使用常规情况下的热端导热材料,减小了冷却器的热端部件和散热器之间的热阻,对发热器件的温控目标的实现有显著帮助。

10、通过冷却器吸收发热器件散发的热量,并将该热量转移到散热器,以增加散热面积,大幅提高了散热装置的散热效率,提高了冷却器和散热器对发热器件的散热效果。

11、上述方案中,所述散热装置包括:导热部件;

12、所述发热器件通过所述导热部件与所述冷端部件连接。

13、本方案中,通过在发热器件和冷却器的冷端部件之间设置导热部件,减小了发热器件和冷端部件之间的热阻,提高了将发热器件的热量转移到冷却器的热量转移效率。

14、上述方案中,所述冷端部件包括冷端导电覆铜;所述热端部件包括热端导电覆铜;

15、所述冷端部件通过所述冷端导电覆铜与所述半导体晶粒的一侧连接;

16、所述热端部件通过所述热端导电覆铜与所述半导体晶粒的另一侧连接。

17、本方案中,采用冷端金属板是冷却器的冷端导电覆铜的载体,为冷却器的冷端基板,与常规冷却器的基板载体陶瓷相比,其具有较好的韧性,不易破裂,又具有较好的导热性能。为保证冷却器的冷端基板表面的绝缘,冷端绝缘涂层涂覆在冷端金属板上,如此,冷端金属板可代替常规冷却器的冷端部件的陶瓷板作为冷端基板。覆在冷端绝缘涂层之上的冷端导电覆铜是p/n半导体晶粒之间冷却器的冷端部件电流流通路径。热端导电覆铜覆为半导体晶粒之间冷却器的热端电流流通路径。

18、上述方案中,所述热端部件具有热端金属板,所述热端金属板与所述散热器连接。

19、本方案中,通过设置热端金属板取消了常规的冷却器使用的热端陶瓷,相比于常规的冷却器降低了热阻,进一步的提高了冷却器的散热效率,进而减小了冷却器的热端部件和散热器之间的热阻。

20、上述方案中,所述热端导电覆铜与所述热端金属板之间设置有热端绝缘涂层,所述冷端导电覆铜与所述冷端金属板之间设置有冷端绝缘涂层。

21、本方案中,冷端绝缘涂层涂覆在金属板上,起绝缘作用;通过将热端绝缘涂层涂覆在热端导电覆铜与所述热端金属板之间,起绝缘作用。

22、上述方案中,所述散热器还包括散热凸台;

23、所述散热凸台与所述热端部件连接。

24、本方案中,通过设置散热凸台,以便于将发热器件和冷却器安装在散热器上,同时,还有利于通过密封胶封住发热器件、冷却器和散热凸台的侧边,避免密封胶对冷却器直接与散热器的表面连接,导致覆盖在冷却器和散热器之间缝隙上的密封胶容易出现脱落。

25、上述方案中,所述散热器包括:冷却机构和第一翅片;

26、所述冷却器的热端部件与所述冷却机构连接,所述冷却机构具有冷媒;

27、所述第一翅片与所述冷却机构连接。

28、本方案中,通过设置冷却机构和第一翅片,提高了冷接机构的热量传送效率,提高了散热器的散热面积。

29、上述方案中,所述冷却机构包括:盖板和底板;

30、所述盖板具有凸槽,所述凸槽与所述第一翅片连接;

31、所述底板具有至少一个第一流道,所述冷媒在所述第一流道中流动;

32、所述底板与所述盖板连接,使所述底板与所述盖板围绕形成密闭空间,所述密闭空间用于保存所述冷媒;

33、所述底板还具有至少一个第二流道,所述第二流道连通两个以上的第一流道。

34、本方案中,通过第一流道中不断流动的冷媒,实现了将底板吸收到的热量,均匀的传递给每一凸槽对应的每一第一翅片,以提高散热效率。多个第一流道之间互通,因此,冷媒在多个第一流道中循环流通,以便于冷媒吸收温度较高的第一流道的热量,并流通到到温度较低的第一流道,在温度较低的第一流道中将热量释放出来,提高了冷却效果,进而,使底板形成一个均温板。

35、通过设置第一流道和第二流道,使冷媒能够在第一流道和第二流道中进行多个方向的流动,使得底板的热源区域的热量能够被来自多个方向的冷媒吸收,提高了底板的热量转移效率。

36、上述方案中,所述第一翅片内部具有第三流道,所述第三流道的一端具有第一开口;

37、所述凸槽具有第二开口;

38、所述第三流道用于接收所述第一流道中的冷媒。

39、本方案中,通过冷媒在底板的流通、以及在底板和第一翅片之间的流通,可实现整个散热器层面的热量均衡,极大提高散热器工作效率,将冷却器的热端部件的热量及时、有效的散到环境中,如此可解决大功耗时冷却器的热端部件的散热难题。

40、第二方面,本技术提供一种射频拉远单元,所述射频拉远单元为通信设备;

41、所述射频拉远单元包括:散热结构和上述的散热装置;

42、所述散热结构具有贯通区域,所述贯通区域连通所述散热结构的两侧;

43、所述散热装置位于所述贯通区域内,所述散热装置与所散热结构连接。

44、本方案中,通过散热装置将帮助散热结构提高散热效率,进而提高局部热点区域的散热效率;其中,散热结构是射频拉远单元用于散热的机构,局部热点区域是散热结构中容易出现热量聚集,或者长时间处于高温状态下的部分。

45、本技术提供的一种散热装置及射频拉远单元,采用由冷端部件、半导体晶粒和热端部件组成的冷却器,具有无噪声、无振动、不需制冷剂、体积小、重量轻的优势。同时,将冷端金属板为冷却器的冷端基板,不仅解决了当前冷却器采用脆性大的陶瓷作为冷端基板,造成冷端基板容易损坏的问题,还减小了发热器件传递到冷端部件之间的热阻,改善了冷却器中冷端部件的热量传递,大幅提高了散热装置的散热效率,进而提高了对发热器件的散热效果。

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