CN108922873B - 一种用于航天器电子产品cqfp器件的散热组件及安装工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于航天器电子产品CQFP器件的散热组件及安装工艺，主要用于微型热管散热组件的组装，属于热管装配技术领域。本发明一方面能够实现热管与散热片及边框之间紧密配合，传热效率高，安装方法简单，生产效率高，另一方面能够保证散热组件对器件无力学影响，器件管脚不受外力，提高产品可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于航天器电子产品CQFP器件的散热组件及安装工艺，主要用于微型热管散热组件的组装，属于热管装配技术领域。
背景技术
陶瓷四面扁平封装CQFP(Ceramic Quad Flat Pack)是航天器电子产品中的核心元器件最为常用的封装形式之一，通过在陶瓷封装本体四边引出鸥翼形引脚实现内部芯片信号的引出，再通过引脚与PCB焊盘之间的锡铅焊接，实现板级线路的互联，具有体积小、重量轻、封装密度高、适合表面安装、可靠性高等特点，广泛应用于军事、航天和航空领域。
航天器电子产品具有高密度电路布局、热流密度大、安装空间狭小、无空气对流及力学环境恶劣等特点。通常CQFP器件的功耗通过镀金引线传导至电路板后，再由电路板传导至电子设备的外壳。但是随着CQFP器件的功耗日渐增大，仅依靠引线传热难以满足散热需求，传统散热片的传热能力有限，重量较大，
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种用于航天器电子产品CQFP器件的散热组件及安装工艺。
本发明的技术解决方案是：
一种用于航天器电子产品CQFP器件的散热组件，该散热组件包括热管、散热片、卡箍A和卡箍B；
所述的热管的一端通过卡箍A固定安装在散热片上；热管的另一端通过卡箍B固定安装在电路板的边框上。
所述的热管为U型热管。
所述的散热片为铝合金平板，铝合金平板底面四个角上均设计有一个支撑柱。
每个支撑柱上设有螺纹孔。
铝合金平板顶面设计有2个卡箍安装凸台。
卡箍安装凸台上设有螺纹孔。
当CQFP器件的封装长、宽、高分别为X、Y、Z时，所述的散热片尺寸长、宽、高分别为X、Y+12、Z+2.5，散热片支撑柱高度H＝Z+0.5，单位为mm。
一种用于航天器电子产品CQFP器件的散热组件的安装工艺，该方法的步骤包括：
(1)将CQFP器件焊接在电路板上，并在CQFP器件的顶面涂抹导热硅橡胶；
(2)将散热组件中的散热片罩在CQFP器件的顶面，并固定在电路板上；
(3)测量步骤(2)中散热片上的卡箍安装凸台与电路板的边框之间的距离，并根据该距离对热管进行弯折成形，弯折成形后在热管的两个端面均涂抹导热硅橡胶；
(4)将步骤(3)得到的热管放置在散热片上，热管一端与散热片端面配合，用卡箍A将热管压紧，使用螺钉将卡箍A紧固在散热片上；热管另一端与电路板的边框端面配合，用卡箍B将热管压紧，使用螺钉将卡箍B紧固在边框上。
所述的步骤(2)中，通过平垫、螺钉将散热片固定在电路板上。
所述的步骤(3)中，热管的弯折半径不小于15mm。
本发明所达到的有益效果是：
本发明的散热组件及安装工艺，主要用于航天器电子设备中CQFP器件的散热措施，属于热管传热技术领域。本发明一方面能够实现热管与散热片及边框之间紧密配合，传热效率高，安装方法简单，生产效率高，另一方面能够保证散热组件对器件无力学影响，器件管脚不受外力，提高产品可靠性。
附图说明
图1为CQFP封装器件立体结构示意图；
图2为本发明的散热片的结构示意图；
图3为本发明的卡箍A/B的结构示意图；
图4为本发明的装配结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1-4所示，一种用于航天器电子产品CQFP器件的散热组件，该组件包括热管1、散热片2、卡箍A3和卡箍B4；
所述的热管1为U型热管；
所述的散热片2为铝合金平板，铝合金平板底面四个角上均设计有一个支撑柱，每个支撑柱上设有螺纹孔，铝合金平板顶面设计有2个卡箍安装凸台，凸台上设有螺纹孔；当CQFP器件的封装长、宽、高分别为X×Y×Z毫米时，所述的散热片尺寸长、宽、高分别为X×(Y+12)×(Z+2.5)毫米，散热片支撑柱高度为H＝Z+0.5毫米。
所述的热管1的一端通过卡箍A3固定安装在散热片2上；热管1的另一端通过卡箍B4固定安装在电路板的边框上。
一种用于航天器电子产品CQFP器件的散热组件的安装工艺，该工艺的步骤包括：
(1)电装：将CQFP器件焊接在电路板上，并在CQFP器件的顶面涂抹导热硅橡胶；
(2)安装散热片：将散热片罩在CQFP器件的顶面，并通过平垫、螺钉固定在电路板上；
(3)热管成形：测量步骤(2)中散热片上的卡箍安装凸台与电路板的边框之间的距离，并根据该距离对热管进行弯折成形，要求热管的弯折半径不小于15mm，弯折成形后在热管的两个端面均涂抹导热硅橡胶；
(4)安装热管：将步骤(3)得到的热管放置在散热片上，热管一端与散热片端面配合，用卡箍A将热管压紧，使用螺钉将卡箍A紧固在散热片上；热管另一端与电路板的边框端面配合，用卡箍B将热管压紧，使用螺钉将卡箍B紧固在边框上。
实施例
一种用于航天器电子产品CQFP器件的散热组件，该组件包括热管、散热片、卡箍A和卡箍B；
所述的热管为U型热管；
所述的散热片为铝合金平板，铝合金平板底面四个角上均设计有一个支撑柱，每个支撑柱上设有螺纹孔，铝合金平板顶面设计有2个卡箍安装凸台，凸台上设有螺纹孔；器件的封装尺寸为32×26×5.5mm，则所述的散热片尺寸为32×38×8mm，支撑柱为6mm。
所述的热管的一端通过卡箍A固定安装在散热片上；热管的另一端通过卡箍B固定安装在电路板的边框上。
一种用于航天器电子产品CQFP器件的散热组件的安装工艺，该工艺的步骤包括：
(1)电装：将CQFP器件焊接在电路板上，并在CQFP器件的顶面涂抹导热硅橡胶；
(2)安装散热片：将散热片罩在CQFP器件的顶面，并通过平垫、螺钉固定在电路板上；
(3)热管成形：测量步骤(2)中散热片上的卡箍安装凸台与电路板的边框之间的距离，并根据该距离对热管进行弯折成形，要求热管的弯折半径不小于15mm，弯折成形后在热管的两个端面均涂抹导热硅橡胶；
(4)安装热管：将步骤(3)得到的热管放置在散热片上，热管一端与散热片端面配合，用卡箍A将热管压紧，使用螺钉将卡箍A紧固在散热片上；热管另一端与电路板的边框端面配合，用卡箍B将热管压紧，使用螺钉将卡箍B紧固在边框上。
对得到热管散热组件进行按照GJB1033A-2005进行热平衡试验，经过试验考核后，CQFP封装器件的温度比无散热措施时降低不小于10℃；对热管组件按照ECSS-Q-ST-70-38C进行环境试验，器件的焊点金相显示未发现裂纹，试验结果满足合格判据。
综上所述，本发明的有益效果：本发明提出了一种用于航天器电子产品CQFP器件的散热组件及安装工艺，依据CQFP器件的封装尺寸设计了一种散热片，结合导热填料及卡箍将热管安装在CQFP器件上，实现了航天器电子产品的CQFP器件在真空环境下的高效散热，同时该散热措施安装方法简单，对器件无力学影响，提高了产品可靠性。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式之一，但发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (1)
1.一种用于航天器电子产品CQFP器件的散热组件，其特征在于：该散热组件包括热管、散热片、卡箍A和卡箍B；
所述的热管的一端通过卡箍A固定安装在散热片上；热管的另一端通过卡箍B固定安装在电路板的边框上；
所述的热管为U型热管；
所述的散热片为铝合金平板，铝合金平板底面四个角上均设计有一个支撑柱；
每个支撑柱上设有螺纹孔；
铝合金平板顶面设计有2个卡箍安装凸台；
卡箍安装凸台上设有螺纹孔；
当CQFP器件的封装长、宽、高分别为X、Y、Z时，所述的散热片尺寸长、宽、高分别为X、Y+12、Z+2.5，支撑柱高度H＝Z+0.5，单位为mm；
该用于航天器电子产品CQFP器件的散热组件的安装工艺，包括：
(1)将CQFP器件焊接在电路板上，并在CQFP器件的顶面涂抹导热硅橡胶；
(2)将散热组件中的散热片罩在CQFP器件的顶面，并固定在电路板上；
(3)测量步骤(2)中散热片上的卡箍安装凸台与电路板的边框之间的距离，并根据该距离对热管进行弯折成形，弯折成形后在热管的两个端面均涂抹导热硅橡胶；
(4)将步骤(3)得到的热管放置在散热片上，热管一端与散热片端面配合，用卡箍A将热管压紧，使用螺钉将卡箍A紧固在散热片上；热管另一端与电路板的边框端面配合，用卡箍B将热管压紧，使用螺钉将卡箍B紧固在边框上；
所述的步骤(2)中，通过平垫、螺钉将散热片固定在电路板上；
所述的步骤(3)中，热管的弯折半径不小于15mm。
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