一种共形TR组件及其全打印制备方法与流程

文档序号:22888361发布日期:2020-11-10 18:09阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种共形tr组件,所述tr组件包括散热模块(100)以及设于所述散热模块两相对表面的芯片连接模块(200)以及信号收发模块(300),其特征在于,

所述散热模块(100)包括金属板(130),所述金属板(130)内设有相互贯通的多层散热微通道(110),所述微通道(110)内设有流动的散热介质;

所述散热模块(100)上还设有多个贯通所述散热模块(100)表面的通孔(120),所述芯片连接模块(200)与所述信号收发模块(300)通过所述通孔(120)相互连接。

2.根据权利要求1所述的tr组件,其特征在于,所述通孔(120)内设有柱状高介电结构(121)以及贯通所述高介电结构(121)轴心的导线(122),所述芯片连接模块(200)以及信号收发模块(300)分别与所述导线(122)的两端连接。

3.根据权利要求2所述的tr组件,其特征在于,所述高介电结构(121)采用螺旋电纺丝工艺制备,所述导线(122)通过打印纳米银墨水制备。

4.根据权利要求1所述的tr组件,其特征在于,每层所述微通道(110)为蛇形结构、螺旋形结构、回字形结构、树状结构中的一种或多种,相邻两层所述微通道(110)相互垂直。

5.根据权利要求2所述的tr组件,其特征在于,所述芯片连接模块(200)包括复合电路板(210)、以及设于所述复合电路板(210)与所述散热模块(100)相对表面的有源芯片(220)和第一导线(230),所述有源芯片(220)通过所述第一导线(230)与所述导线(122)连接;所述信号收发模块包括陶瓷层(310),所述陶瓷层(310)上设有天线阵列层(320)、传感器层(330)和第二导线(340),所述第二导线(340)将天线阵列层(320)和传感层(330)连接后与所述通孔(120)内的导线(122)进行连接。

6.根据权利要求1所述的tr组件,其特征在于,所述tr组件的形状与待共形设备匹配。

7.一种权利要求1~6任意一项所述的共形tr组件的全打印制备方法,其特征在于,所述方法包括:

s1,逐层打印所述散热模块(100),以获得具有所述微通道(110)和通孔(120)的散热模块(100);

s2,采用螺旋电纺丝工艺在所述通孔(120)内打印所述高介电结构(121),并在所述高介电结构(121)的轴心打印所述导线(122);

s3,采用曲面电流体喷印技术在所述散热模块(100)一表面根据待共形设备的表面形状和所述有源芯片(220)的结构制备所述芯片连接模块(200);

s4,在所述散热模块(100)的另一表面共形打印所述信号收发模块(300);

s5,将所述芯片连接模块(200)和所述信号收发模块(300)分别与所述导线(122)的两端连接,获得所述共形tr组件。

8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤s1包括以下子步骤:

s11,将金属材料安装于fdm打印机以制备所述散热模块(100)的金属板(130),并将牺牲层浆料安装于电流体喷头,采用所述fdm打印机逐层打印所述金属板(130)并预留出所述通孔(120)部分,待打印至所述金属板(130)上的微通道(110)时切换至所述电流体喷头进行打印;

s12,将步骤s11制得的结构浸泡于刻蚀溶液,以去除所述牺牲层获得所述微通道(110)。

9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤s3包括以下子步骤:

s31,将金属墨水装入电流体喷头中,利用曲面电流体喷印技术在所述散热模块(100)的表面根据待共形设备的表面形状和所述有源芯片(220)的结构制备所述复合电路板(210),以使所述复合电路板(210)与所述待共形设备的表面匹配;

s32,将所述有源芯片(220)固定于所述复合电路板(210),并将金属墨水装入电流体喷头中,利用曲面电流体喷印技术在所述复合电路板(210)上打印所述第一导线(230)。

10.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤s4包括以下子步骤:

s41,将陶瓷材料安装于fdm打印机,在所述散热模块(100)的另一表面打印所述信号收发模块(300)的陶瓷层(310);

s42,将金属墨水装入电流体喷头中,利用曲面电流体喷印技术在所述陶瓷层(310)上打印所述信号收发模块(300)的天线阵列(320)和传感器(330);

s43,在所述陶瓷层(310)表面打印第二导线(340)以连接所述天线阵列层(320)、传感器层(330)和导线(122)。


技术总结
本发明属于共形发射/接收组件相关技术领域,其公开了一种共形TR组件,该TR组件包括散热模块以及设于所述散热模块两相对表面的芯片连接模块以及信号收发模块,散热模块上设有相互贯通的多层散热微通道,微通道内设有流动的散热介质;散热模块上还设有多个贯通的通孔,芯片连接模块与信号收发模块通过通孔相互连接。本发明还提供了一种上述共形TR组件的全打印制备方法,该制备方法采用FDM工艺、电流喷印工艺、螺旋电纺丝工艺等对散热模块、芯片连接模块以及信号收发模块进行全打印,可以制备出基于待共形曲面的异质多层TR组件,进而实现复杂表面的共形,提高共形能力,并利于制备大面积的TR组件。

技术研发人员:黄永安;叶冬;尹周平;王璐;王梅;吴昊;蒋宇;史则颖;罗海博
受保护的技术使用者:华中科技大学;中国电子科技集团公司第三十八研究所
技术研发日:2020.07.30
技术公布日:2020.11.10
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