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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