电子电路封装模块的散热性能检测系统及方法与流程

1.本发明创造属于检测自动化技术领域，具体是一种电子电路封装模块的散热性能检测系统。


背景技术：

2.现有技术中，电子电路采用胶封制成模块，仅留接线端子暴露在外，是较为常见的。这类电路模块多用于环境较差场景中，例如，粉尘较多、湿度较大等场景。电子器件自身发热是不可避免的，胶封的导热性能尤为重要。在密封胶的研制过程中，其导热性能的测试贯穿在产品的配方研究、产品的生产方法研究等过程中。在研发阶段，如何快速、便捷地对试样的导热性能进行定量检测并不容易。如果采用实验室专用仪器，仪器本身的价格很高，仪器的使用、保存环境要求很高，不适于在产品研发过程中使用。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本发明创造提出一种检测系统。使用该系统，可以对多组密封胶试样的导热性能同步检测，并给出粗测结果。
4.一种电子电路封装模块的散热性能检测系统，包括试样支撑板、ptc发热体、导热板、导热针、温度传感器、微控制器和按键；按键与微控制器连接；
5.所述试样支撑板是水平放置的平板，在平板表面敷设隔热层；
6.所述ptc发热体有多个，它们分别通过开关电路连接电源；
7.所述导热板是铜板，铜板第一面上有铜质凸起，这些铜质凸起沿同一直线排列；铜板垂直连接在试样支撑板的边缘；铜板第二面连接所述ptc发热体的发热面；铜板和ptc发热体外包隔热材料，铜质凸起露出在隔热材料外；
8.所述导热针是铜质，导热针分为多组，各组导热针沿直线方向排列；同组导热针所在直线与铜质凸起所在直线相互垂直；各组导热针连接于同一压板，压板的一边与试样支撑板的一边转动连接，且转动轴线与铜质凸起所在直线平行；一组导热针对应一个铜质凸起；
9.所述试样是正四棱柱形状，正四棱柱形状的底面开有与铜质凸起外形对应的孔洞，试样安放在试样支撑板表面，且试样上的孔洞包住一个铜质凸起；压板向试样所在方向转动，一组导热针完全插入试样；
10.每根导热针连接一个温度传感器，温度传感器的信号输出端连接微控制器的温度信号输入端；微控制器的温度控制信号输出端分别连接各个开关电路的开关控制端。
11.使用本系统的检测方法为：
12.一、测试试样的导热能力
13.1)启动ptc发热体，并等待其升温；
14.2)待到导热板表面温度稳定在所需温度后，把试样插在铜质凸起上；
15.3)立即转动压板，把导热针插到试样上，等待led灯发光并计时；观察各个试样的
导热速度；
16.4)在步骤3)过程中，由微控制器记录导热针对应温度传感器的温升(温度传感器的输出端连接a/d转换器)；
17.二、模拟电子电路发热
18.1)把试样插座铜质凸起上；
19.2)转动压板，把导热针插到试样上；
20.3)启动ptc发热体，等待其温度逐渐变化；在升温过程中观察导热板表面温度，并及时记录led灯亮时刻；
21.4)通过启动/关闭ptc发热体的数量，改变导热板表面温度；在升温过程中观察导热板表面温度，并及时记录led灯亮时刻。
22.本检测系统适于在新品开发中的粗测，可满足大批试样的快速检测，较好模拟了试样的实验室检测状态以及模拟实际使用工况。
附图说明
23.图1是电子电路封装模块的散热性能检测系统的电原理示意图；
24.图2a是电子电路封装模块的散热性能检测系统的结构原理示意图；
25.图2b是图2a的俯视角示意图；
26.图3是试样的底面结构示意图；
27.图4是导热针的结构示意图。
28.图中：试样支撑板1、导热板2、导热针3、铜质凸起4、压板5、试样6、孔洞7。
具体实施方式
29.下面结合附图与具体实施方式对本发明进一步说明。
30.参考图1、图2a和图2b，一种电子电路封装模块的散热性能检测系统，包括试样支撑板1、ptc发热体、导热板2、导热针3、温度传感器、微控制器和按键；按键与微控制器连接；
31.所述试样支撑板1是水平放置的平板，在平板表面敷设隔热层；
32.所述ptc发热体有多个，它们分别通过开关电路连接电源；
33.所述导热板2是铜板，铜板第一面上有铜质凸起4，这些铜质凸起沿同一直线排列；铜板垂直连接在试样支撑板的边缘；铜板第二面连接所述ptc发热体的发热面；铜板和ptc发热体外包隔热材料，铜质凸起露出在隔热材料外；
34.所述导热针3是铜质，导热针分为多组，各组导热针沿直线方向排列；同组导热针所在直线与铜质凸起所在直线相互垂直；各组导热针连接于同一压板5，压板的一边与试样支撑板的一边转动连接，且转动轴线与铜质凸起所在直线平行；一组导热针对应一个铜质凸起；
35.如图3，所述试样是正四棱柱形状，正四棱柱形状的底面开有与铜质凸起外形对应的孔洞7，试样安放在试样支撑板表面，且试样上的孔洞包住一个铜质凸起；压板向试样所在方向转动，一组导热针完全插入试样；
36.每根导热针连接一个温度传感器，温度传感器的信号输出端连接微控制器的温度信号输入端；微控制器的温度控制信号输出端分别连接各个开关电路的开关控制端。
37.如图4，导热针的形状是中空圆柱形状，在其首端是尖锐的。该结构可增大导热面积。
38.本例中：
39.所述温度控制信号输出端与微控制器的温度信号输入端之间连接有a/d转换电路。通过a/d转换后，温升信号变为温度数值，通过选用高精度a/d转换电路，使温升数据更准确。
40.在导热板表面连接电子测温仪的采集端子；电子测温仪的信号输出端连接微控制器信号输入端。利用电子测温仪，把热源温度显示并给微控器。
41.所述铜质凸起的形状是依次连接的两个圆柱；在铜质凸起在任一轴向截面上是t字形；试样的孔洞的形状与铜质凸起的形状对应。由于试样具有弹性，采用该结构可使凸起和孔洞接触更好，导热面积更大。
42.还包括led灯；每个导热针对应一个led灯；导热针的温度传感器的信号输出端并联接一个三极管的基极，三极管的另两极接电源与led灯之间。采用led显示，使用者更直观看到热传导的位置。
43.使用本系统的检测方法为：
44.一、测试试样的导热能力
45.1)启动ptc发热体，并等待其升温；
46.2)待到导热板表面温度稳定在所需温度后，把试样插在铜质凸起上；
47.3)立即转动压板，把导热针插到试样上，等待led灯发光并计时；观察各个试样的导热速度；
48.4)在步骤3)过程中，由微控制器记录导热针对应温度传感器的温升(温度传感器的输出端连接a/d转换器)；
49.二、模拟电子电路发热
50.1)把试样插座铜质凸起上；
51.2)转动压板，把导热针插到试样上；
52.3)启动ptc发热体，等待其温度逐渐变化；在升温过程中观察导热板表面温度，并及时记录led灯亮时刻；
53.4)通过启动/关闭ptc发热体的数量，改变导热板表面温度；在升温过程中观察导热板表面温度，并及时记录led灯亮时刻。
54.试样即为密封胶固化得到的胶块。