板级电路定点加热装置及方法与流程

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板级电路定点加热装置及方法与流程

本发明涉及的是一种电路保护领域的技术,具体是一种板级电路定点加热装置及方法。



背景技术:

极端低温环境指微电子器件工作的环境温度低于-153摄氏度。此时,芯片工作的环境温度低于商业芯片工作温度标准,甚至低于军用芯片的工作温度标注。例如,在月球表面背阳处的温度可低至-180摄氏度,而在太空中空间的背景温度可低至-269摄氏度。在极端低温下,许多半导体器件会表现出不同的特征,如迁移率增大、阈值电压升高、亚阈值摆幅减小、饱和速率增大、源漏电荷共享效应减小或栅感应漏极电流减小等,同时会出现载流子冻结效应,而载流子冻结效应又会导致翘曲效应、延迟截至效应、迟滞效应等现象。在航天应用中,为了保证航天器电路系统正常工作,许多电路需要在保温箱内运行,增加了系统的复杂度和成本。

现有的需要在低温下工作的电路,都需要放置于保温箱中。当保温箱加热时会对整个电路板进行加热,然而并不是电路板上的所有地方都需要加热,这样就会造成巨大的成本、空间、能量的浪费。



技术实现要素:

本发明针对现有技术存在的上述不足,提出一种板级电路定点加热装置及方法,其体积小,加热效率高,能够大大减少功耗。

本发明是通过以下技术方案实现的:

本发明涉及一种板级电路定点加热装置,其中,包括:隔热板和若干加热孔,所述加热孔分布于所述隔热板,所述加热孔中嵌有加热体,所述加热体之间通过设置于所述隔热板表面的金属线相连。

优选的,该板极电路定点加热装置,其中,所述的金属线呈倒S字形分布。

优选的,该板极电路定点加热装置,其中,所述的加热孔和所述加热体都为圆形或椭圆形。

优选的,该板极电路定点加热装置,其中,所述的隔热板的材料为聚对苯二甲酸丁二醇酯。

优选的,该板极电路定点加热装置,其中,所述的隔热板的设置所述金属线的表面涂覆有绝缘漆。

优选的,该板极电路定点加热装置,其中,所述的金属线的材料为铜。

优选的,该板极电路定点加热装置,其中,所述的加热体的材料为CrAlx或CrNby,其中:x范围为0.2~0.4,y范围为0.7~0.9。

本发明涉及一种板级电路定点加热装置的制造方法,包括以下步骤:

步骤S1,在所述隔热板的表面铺设倒S形设置的所述金属线;

步骤S2,在所述隔热板的表面涂覆所述绝缘漆;

步骤S3,在所述隔热板的表面的预设位置开设所述加热孔;

步骤S4,在所述加热孔中嵌设所述加热体。

该技术方案的有益效果是:该装置体积小,加热效率高,能够大大减少功耗。

附图说明

图1为本发明的较佳的实施例中,一种板级电路定点加热装置结构示意图;

图2为本发明的较佳的实施例中,一种板级电路定点加热装置的金属线布置图;

图3为本发明的较佳的实施例中,一种板级电路定点加热装置的绝缘漆分布图;

图4为本发明的较佳的实施例中,一种板级电路定点加热装置的加热孔位置图;

图5为本发明的较佳的实施例中,一种板级电路定点加热装置的加热体设置图;

图6为本发明的较佳的实施例中,一种板级电路定点加热装置的制造方法流程示意图;

图中:1隔热板、2加热孔、3加热体、4金属线、5绝缘漆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,但不作为本发明的限定。

如图1所示,本实施例包括:包括:隔热板1和若干加热孔2,其中:加热孔2分布于隔热板1,加热孔2中嵌有加热体3,加热体3之间通过设置于隔热板1表面的金属线4相连。

隔热板1为耐高温塑料,其材料为聚对苯二甲酸丁二醇酯,耐温点达到120℃。

隔热板1上均布有金属线4,金属线4呈倒S字形设置。金属线4的材料为铜。隔热板1的设置金属线4的表面涂覆有绝缘漆5。隔热板1表面的需要加热部位开设有若干加热孔2,加热孔2中嵌设有加热体3。加热体3的材料为CrAlx或CrNby,其中:x范围为0.2~0.4,y范围为0.7~0.9。加热孔2和加热体3为圆形或椭圆形。

Q=I2*R*t (2)

根据公式(1)、(2)和(3)得到加热体3处芯片被加热的温度公式为:其中:

Q为发热量;

K为热传导系数;

A为接触面积或发热面积;

△T为两端温度差;

△L为热传导的长度;

I为流经电阻的电流;

R为用于发热电阻的电阻阻值;

t为持续时间;

ρ为发热电阻的电阻率系数;

l为发热电阻的长度;

d为发热电阻的厚度;

w为发热电阻的宽度。

如图2所示,首先在隔热板1上均匀分布金属线4,金属线4呈倒S字形。

如图3所示,完成金属线4的布置后,在金属线4的表面涂覆绝缘漆5。

如图4所示,完成绝缘漆5的布置后,在需要对模块加热部位设置加热孔2,加热孔2的形状为椭圆形或圆形。

如图5所示,在加热孔2中设置加热体3,以实现对电路的加热。

如图6所示,本实施例涉及一种制造板级电路定点加热装置的方法,包括以下步骤:

步骤S1,在隔热板1表面呈倒S形设置金属线4。使金属线4均均铺满整个隔热板1。

步骤S2,在隔热板1表面涂覆绝缘漆5,以固定金属导线。

步骤S3,在指定位置开设加热孔2,椭圆形开孔的长度由所需加热量决定。该指定位置为低温环境下工作的电路中需要加热的模块所在的区域。

步骤S4,在加热孔2中嵌设加热体3,以给隔热板1下方的电路进行加热。

与现有技术相比,本装置体积小,加热效率高,能够大大减少功耗。

以上所述仅为本发明较佳的实施例,并非因此限制本发明的实施方式及保护范围,对于本领域技术人员而言,应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案,均应当包含在本发明的保护范围内。

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