一种应用于无人机控制芯片的人工石墨膜板的制作方法

文档序号:15269843发布日期:2018-08-28 22:17阅读:296来源:国知局

本发明涉及一种人工石墨膜板,具体涉及一种应用于无人机控制芯片的人工石墨膜板。



背景技术:

当前,无人机技术已经得到了空前的发展。人们已经在航拍、天气监测、农业等领域应用无人机。现有的无人机的主控芯片集成度较高,整个印刷电路板(printedcircuitboard,简称pcb)的面积小。无人机在工作时,无人机的主控芯片需要进行大量运算,功耗高,发热量巨大。同时,集成在pcb板上的无线网络(wireless-fidelity,简称wi-fi)芯片或者模块的功耗也较高,发热量巨大。另外,由于当前的pcb板上一般采用大面积铺铜方式来对不同芯片系统进行全连接。由于铜是热的良导体,相邻的无人机的主控芯片与wi-fi芯片或者模块之间的热量会通过铜进行传递,高热量造成芯片及其周边元器件工作效率下降,进而容易导致整个无人机工作性能降低甚至宕机。



技术实现要素:

本发明针对上述问题提出了一种应用于无人机控制芯片的人工石墨膜板,散热性能好,通用性强,便于安装固定,提高了控制芯片安全性能和使用寿命。

具体的技术方案如下:

一种应用于无人机控制芯片的人工石墨膜板,制备方法如下:

(1)将粒径为0.05-0.2mm的乙炔碳黑和粒径为0.02-0.1mm石墨粉按1:(6-12)的重量份数比混合均匀得到母料备用;

(2)在母料中加入wt1.5-3.8%羟基丙烯酸树脂混合后形成混合料;

(3)将步骤(2)中得到的混合料铺设在厚度为0.2-0.5mm聚酰亚胺板的上表面上,铺设厚度为0.05-0.1mm;

(4)进行初步加热,加热温度控制在250-280℃,加热时间40-50min;

(5)加热后在高温石墨化炉内进行高温石墨化操作,石墨化操作后,自然降温至40-50℃后,在其上表面粘附一层厚度为25-30μm的聚酰亚胺膜;

(6)对聚酰亚胺板进行翻面,在其另外一面上铺设在厚度为0.25-0.55mm混合料;

(7)进行初步加热,加热温度控制在250-280℃,加热时间40-50min;加热后在高温石墨化炉内进行高温石墨化操作,石墨化操作后,自然冷却得到模板初胚;

(8)在模板初胚的两面分别覆盖一层pe膜,切割后去除pe膜即可。

上述一种应用于无人机控制芯片的人工石墨膜板,其中,其应用的无人机控制芯片包括芯片主体和散热结构;散热结构包括散热端板和固定侧板,固定侧板上设有两个插接板,两个固定侧板对称且垂直的固定在散热端板的两侧,芯片卡入式的设置在两个固定侧板的插接板之间,散热端板与芯片主体之间设有若干散热条,散热条的截面形状为上小下大的等腰梯形结构,散热条的顶部向内凹陷的设有若干粘接槽,粘接槽内填充环氧树脂胶使散热条的顶部粘接固定在芯片主体的底部;

芯片主体的两侧分别设有若干插接块,插接块插入式的设置在固定侧板的固定槽中,并通过螺丝加以固定;

散热端板自上而下依次包括上膜板、支撑板和下膜板;

支撑板的上端面上设有若干长方体结构的第一凹槽,第一凹槽的宽度为l1、深度为h8,支撑板的下端面上设有若干第二凹槽组,每组第二凹槽组由若干截面为等腰直角三角形结构的第二凹槽组成,第二凹槽组的宽度为l2、深度为h9,第一凹槽和第二凹槽组交替设置,l1=l2,h8=h9;

第一凹槽中设有承压垫,第二凹槽中设有缓冲垫;

上膜板和下膜板粘接固定在支撑板的上、下两侧,上膜板、支撑板和下膜板之间设有连接板,连接板包括一体式结构的上连接板和下连接板,上连接板的截面为t形结构,上连接板固定在上膜板和支撑板之间,下连接板的截面为等腰梯形结构,下连接板固定在支撑板和下膜板之间;

上膜板和下膜板即为制备得到的人工石墨膜板,支撑板由聚四氟乙烯为材料制备而成。

上述一种应用于无人机控制芯片的人工石墨膜板,其中,所述承压垫包括上承压垫和下承压垫,上承压垫的下表面上自左向右依次设有第一支承块、第二支承块、第一插接槽、第三支承块、第四支承块、第二插接槽和第三插接槽,第一支承块的截面为斜边在右侧的直角三角形结构,第二支承块的截面为斜边在左侧的直角梯形结构,第一插接槽的截面为长方形结构,第三支承块的截面为斜边在右侧的直角三角形结构,第四支承块的截面为短边在左侧的锐角三角形结构,第二插接槽为的截面为斜边在左侧的直角梯形结构,第三插接槽的截面为斜边在右侧的直角三角形结构;第一支承块与第二支承块、第三支承块与第四支承块之间设置间隙,第二支承块、第一插接槽和第三支承块依次相互接触,第四支承块、第二插接槽和第三插接槽依次相互接触;

下承压垫拔掉上表面上自左向右依次设有与上承压垫相互对应契合的第四插接槽、第五插接槽、第五支承块、第六插接槽、第七插接槽、第六支承块和第七支承块;

上承压垫和下承压垫相互贴合粘接固定。

上述一种应用于无人机控制芯片的人工石墨膜板,其中,第一支承块的高度为h1、第二支承块的高度为h2、第一插接槽的深度为h3、第三支承块的高度为h4、第四支承块的高度为h5、第二插接槽的深度为h6、第三插接槽的深度为h7,h1:h2:h3:h4:h5:h6:h7=2:3:2:3:4:1:3。

本发明的有益效果为:

本发明散热性能好,通用性强,便于安装固定,提高了控制芯片安全性能和使用寿命。

附图说明

图1为本发明侧视图。

图2为本发明散热结构剖视图。

图3为本发明散热端板剖视图。

图4为本发明承压垫剖视图。

图5为本发明上承压垫剖视图。

图6为本发明下承压垫剖视图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加清晰明确,下面结合附图对本发明进行进一步描述,任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。

附图标记

芯片主体1、散热结构2、散热端板3、固定侧板4、插接板5、散热条6、粘接槽7、环氧树脂胶8、插接块9、螺丝10、上膜板11、支撑板12、下膜板13、第一凹槽14、第二凹槽15、承压垫16、缓冲垫17、连接板18、上连接板19、下连接板110、上承压垫111、下承压垫112、第一支承块113、第二支承块114、第一插接槽115、第三支承块116、第四支承块117、第二插接槽118、第三插接槽119、第四插接槽120、第五插接槽121、第五支承块122、第六插接槽123、第七插接槽124、第六支承块125、第七支承块126。

如图所示一种具有人工石墨散热结构的无人机控制芯片,包括芯片主体1和散热结构2;散热结构包括散热端板3和固定侧板4,固定侧板上设有两个插接板5,两个固定侧板对称且垂直的固定在散热端板的两侧,芯片卡入式的设置在两个固定侧板的插接板之间,散热端板与芯片主体之间设有若干散热条6,散热条的截面形状为上小下大的等腰梯形结构,散热条的顶部向内凹陷的设有若干粘接槽7,粘接槽内填充环氧树脂胶8使散热条的顶部粘接固定在芯片主体的底部;

芯片主体的两侧分别设有若干插接块9,插接块插入式的设置在固定侧板的固定槽中,并通过螺丝10加以固定;

散热端板自上而下依次包括上膜板11、支撑板12和下膜板13;

支撑板的上端面上设有若干长方体结构的第一凹槽14,第一凹槽的宽度为l1、深度为h8,支撑板的下端面上设有若干第二凹槽组,每组第二凹槽组由若干截面为等腰直角三角形结构的第二凹槽15组成,第二凹槽组的宽度为l2、深度为h9,第一凹槽和第二凹槽组交替设置,l1=l2,h8=h9;

第一凹槽中设有承压垫16,第二凹槽中设有缓冲垫17;

上膜板和下膜板粘接固定在支撑板的上、下两侧,上膜板、支撑板和下膜板之间设有连接板18,连接板包括一体式结构的上连接板19和下连接板110,上连接板的截面为t形结构,上连接板固定在上膜板和支撑板之间,下连接板的截面为等腰梯形结构,下连接板固定在支撑板和下膜板之间;

上膜板和下膜板均为人工石墨膜板,支撑板由聚四氟乙烯为材料制备而成。

所述承压垫包括上承压垫111和下承压垫112,上承压垫的下表面上自左向右依次设有第一支承块113、第二支承块114、第一插接槽115、第三支承块116、第四支承块117、第二插接槽118和第三插接槽119,第一支承块的截面为斜边在右侧的直角三角形结构,第二支承块的截面为斜边在左侧的直角梯形结构,第一插接槽的截面为长方形结构,第三支承块的截面为斜边在右侧的直角三角形结构,第四支承块的截面为短边在左侧的锐角三角形结构,第二插接槽为的截面为斜边在左侧的直角梯形结构,第三插接槽的截面为斜边在右侧的直角三角形结构;第一支承块与第二支承块、第三支承块与第四支承块之间设置间隙,第二支承块、第一插接槽和第三支承块依次相互接触,第四支承块、第二插接槽和第三插接槽依次相互接触;

下承压垫拔掉上表面上自左向右依次设有与上承压垫相互对应契合的第四插接槽120、第五插接槽121、第五支承块122、第六插接槽123、第七插接槽124、第六支承块125和第七支承块126;

上承压垫和下承压垫相互贴合粘接固定。

第一支承块的高度为h1、第二支承块的高度为h2、第一插接槽的深度为h3、第三支承块的高度为h4、第四支承块的高度为h5、第二插接槽的深度为h6、第三插接槽的深度为h7,h1:h2:h3:h4:h5:h6:h7=2:3:2:3:4:1:3。

上膜板和下膜板的制备方法如下:

(1)将粒径为0.05-0.2mm的乙炔碳黑和粒径为0.02-0.1mm石墨粉按1:(6-12)的重量份数比混合均匀得到母料备用;

(2)在母料中加入wt1.5-3.8%羟基丙烯酸树脂混合后形成混合料;

(3)将步骤(2)中得到的混合料铺设在厚度为0.2-0.5mm聚酰亚胺板的上表面上,铺设厚度为0.05-0.1mm;

(4)进行初步加热,加热温度控制在250-280℃,加热时间40-50min;

(5)加热后在高温石墨化炉内进行高温石墨化操作,石墨化操作后,自然降温至40-50℃后,在其上表面粘附一层厚度为25-30μm的聚酰亚胺膜;

(6)对聚酰亚胺板进行翻面,在其另外一面上铺设在厚度为0.25-0.55mm混合料;

(7)进行初步加热,加热温度控制在250-280℃,加热时间40-50min;加热后在高温石墨化炉内进行高温石墨化操作,石墨化操作后,自然冷却得到模板初胚;

(8)在模板初胚的两面分别覆盖一层pe膜,切割后去除pe膜即可。

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