(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210812345.1 (22)申请日 2022.07.12 (71)申请人 桂林电子科技大 学 地址 541004 广西壮 族自治区桂林市七 星 区金鸡路1号 (72)发明人 李彩林　王玉斌　林奈　李春泉　 阎德劲　黄红艳　吴军　李雪斌　 成鹏琳　 (51)Int.Cl. H05K 7/20(2006.01) H01L 23/473(2006.01) (54)发明名称 一种多级嵌入式散热 结构 (57)摘要 传统的共形天线含有 “芯片‑电路组件 ‑模 块‑整机‑平台”五级物理构架， 将电路组件、 模 块、 整机与平台结构功能一体化， 可实现共形天 线“芯片‑功能结构平台 ”的两级架构。 共形天线 “芯片‑功能结构平台 ”二级架构将会带来的热流 密度大幅增加、 散热困难的问题。 高温会对电子 元件的稳定性、 可靠性和寿命带来有害的影响， 影响设备的正常运行甚至造成设备的失 效。 本发 明提出了一种多级嵌入式散热结构， 具体特征包 含三部分， 分别为基板、 冷板和冷却框架。 该结构 在实现一体化的基础上， 确保了发热单元的热量 能够及时的排出设备， 防止高温对电子元件的稳 定性、 可靠性和寿 命带来有 害的影响。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 115023125 A 2022.09.06 CN 115023125 A 1.一种多级嵌入式散热结构， 其特征在于， 包括发热单元 （1） ， 基板 （2） ， 冷板 （3） ， 安装 框架 （4） ， 所述的基板 （2） 含有导热柱 （204） 和基板流道 （202） 。 2.根据权利要求1所述的多级嵌入式散热结构， 其特征在于， 冷板 （3） 安装在安装框架 （4） 内， 一 块冷板 （3） 装有 若干基板 （2） ， 基板 （2） 装有 若干发热 单元 （1） 。 3.根据权利要求1所述的多级嵌入式散热结构， 其特征在于， 在基板 （2） 中通过金属导 热柱 （204） 实现垂直方向上的散热， 通过在基板 （2） 中 内嵌微流道 （202） 来增强散热。 4.根据权利要求3所述的含有微流道和导热柱 的基板， 其特征在于， 所述的基板 （2） 为 低温共烧陶瓷材 料。 5.根据权利要求1所述的散热结构， 其特征在于， 冷却介质经安装框架 （4） 上的入水口 （5） 流入， 经流道流入三个并联的安装框 （402） ， 冷板 （2） 安装在安装框 （402） 内部， 流体经安 装框架‑冷板流道入口 （401） 流入冷板 （3） ， 再经基板入 水口 （201） 流入基板 （2） ， 从而通过强 迫散热的方式对发热单元 （1） 进 行降温， 冷却介质对发热单元 （1） 进 行降温后经基板出水口 （203） 流出到冷板 （3） 内部， 再经由冷板 （3） 通过安装框架 ‑冷板流道出水口 （403） 从安装框 架出水口 （6） 排出。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115023125 A 2一种多级嵌入式散热结构 技术领域 [0001]本发明涉及电子设备的散热技 术领域， 特别涉及一种多 级嵌入式散热 结构。 背景技术 [0002]高温会对电子元件的稳定性、 可靠性和寿命带来有害影响， 影响设备的正常运行 甚至是造成设备的失效， 因此确保热量能够及时排出对电子元件和设备的正常运行具有重 要意义。 [0003]目前共形天线阵列集成度差， 传统的共形天线含有 “芯片‑电路组件 ‑模块‑整机‑ 平台”五级物理构架， 将电路组件、 模块、 整机与平台结构功能一体化， 可实现共形天线 “芯 片‑功能结构平台 ”的两级架构。 [0004]共形天线“芯片‑功能结构平台 ”二级架构将会带来的热流密度大幅增加、 散热困 难的问题。 高温会对电子元件的稳定性、 可靠性和寿命带来有害的影响， 影响设备的正常运 行甚至造成设备的失效， 从 “芯片‑基板‑冷板”三级出发， 针对芯片 ‑功能结构平 台”二级架 构带来的热流密度大幅增加、 散热困难的问题， 研究共形天线的多级嵌入式散热结构， 对满 足各个层级的散热要求和提高系统的稳定性和可靠性具有重要意 义。 发明内容 [0005]本发明的目的在于提供一种多级嵌入式散热结构， 用来确保热量能够及时的排出 电子设备， 防止高温对电子元件的稳定性、 可靠性和寿命带来有害影响的同时实现共形天 线“芯片‑功能结构平台 ”的两级架构。 [0006]本发明的设计思想： 提出一种多级嵌入式散热结构， 具体特征包含三部分， 分别为 基板、 冷板和安装框架， 互联 结构如图1所示； 其中封装好的芯片安装在基板上， 一块冷板上可放置若干基板， 冷板安装在安装 框架内。 众所周知， 常见的热管理可分为 “芯片级‑单元级‑系统级”三个部分， 本结构主要 是 对单元级和系统级的结构进行优化从而解决上述的技术问题， 对于本发明， 单元级的散热 元件为基板和冷板， 系统级的散热 元件为安装框架。 [0007]由于功能单元组件的空间化分布使得热点距离热沉的距离增加， 集成度的提高带 来了垂直方向上 的传热问题。 而垂直方向上 的温差将直接决定功 能单元热点的最终温度， 因此在基板中实现实心的金属过孔， 是实现高热流密度条件下层间传热的主 要途径。 [0008]优选的， 所述基板材 料为低温共 烧陶瓷 （LTC C） 基板。 [0009]优选的， 所述陶瓷基板在制作过程中加入金属过孔实现层间导热。 [0010]优选的， 所属陶瓷基板通过多层生瓷片叠压制成， 通过在单层生瓷片上采用激光 的方式制作二维的微 流道， 将若干层含有微 流道的生瓷片叠 压在一起形成内嵌式微 流道。 [0011]优选的， 为了满足阵面的可扩展性， 采用子阵的组阵方式， 对于高频高热耗功能单 元， 采用通液子阵的方式来满足其高热流密度的散热需求。 [0012]优选的， 安装框架可采用增材制造打印6 061铝粉末的方式来实现。说　明　书 1/3 页 3 CN 115023125 A 3