射频模块微小通道散热特性及工艺分析

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1、■￣—．Ｘｒ看ｉ｜ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＵＮＩＣＩＥＮＩＮＡＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＳＣＣＥＡＮＤｆ专业学位硕±学位论文；ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥ．点．？ｓ，：？Ｉ＇＃．多獻Ｍ．＾疗．：ｙ论文题目射频模块微小通道散热特性及工艺分析专业学位类别工程硕ｄｒ？学号２０１２２２０８０６３０ｊ化者姓名赵雷指导教师廖伟智副教授，过岂

2、ｉ分类号密级注。〇〇＿＾学位论文射频模块微小通道散热時性及工艺分析（题名和副题名）赵雷（作者姓名）指导教师廖伟智副謙电子科技大学成都（姓名、、单位名称职称）申请学位级别硕±专业学位类别工程硕±工程领域名称机械工程提交论文日期如片。．论文答辩日期ｆ中一学位授予单位和日期电子科技大学处／５年＾月巧曰答辩委员会主席＿３走綠评阅人■尤飾ｉ．《心］注１；注明《国际十进分类法ＵＤＣ》的类号。独创性

3、声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，。据我所知除了文中特别加［＾标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材輯。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。？作者签名：ｋ去曰期？扣争年曰／作户论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论

4、文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）：义作者签名ｉ货导师签名；＾曰期：年月。曰＞／５ｆ／AIRBORNERADIOMODULEMICROCHANNELHEATDISSIPATIONCHARACTERICSANDPROCESSANALYSISAMasterThesisSubmittedtoUniversityof

5、ElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MechanicalEngineeringAuthor:ZhaoLeiAdvisor:LiaoWeizhiSchool:SchoolofMechatronicsEngineering摘要随着电子模块的集成化越来越高，体积越来越小，模块基板的材料选取和电子模块的散热变得越来越重要。LTCC（LowTemperatureCo-firedCeramic）材料集成密度高，RF性能好，数字响应快，具有高频、高Q特性和高传输性能，并

6、且能适应大电流及耐高温特性要求。LTCC的多层技术可使多种电路及电子元器件集成到一个电子模块中，这样既能降低电子系统组装难度又能减少接入损耗；因此，LTCC在电子通信行业的集成化模块中得到了越来越广泛的应用。本文主要研究以LTCC材料为基板的射频模块的散热需求；将微小通道技术应用于LTCC基板以解决高集成度的电子模块的散热问题。首先，本文分析了射频模块的散热需求和散热分布情况，结合射频模块的发热情况、机载通信系统的结构要求以及LTCC的工艺可行性，设计出新型直入直出型微小通道结构对射频模块散热的方案。此微

7、型通道设计在LTCC基板内部，开口在基板上方，这样既节省基板四周的空间空，又不会占用基板上方贴装芯片处太多的面积。接着，采用析因实验分析了微小通道的截面形状参数：高宽比、孔隙率、水力直径对散热效率及进出口压力损失的影响度大小，并根据析因分析结果选出最适合本文研究的射频模块的结构尺寸。由于在LTCC的一体化层压和烧结工艺过程中，微小通道极易变形。所以针对本文设计的直线交错微小通道结构对LTCC工艺进行参数分析及工艺优化。首先，对层压工艺进行分析，得出了层压工艺的参数温度、时间、压力对微小通道的变形影响曲线；

8、根据曲线和模拟结果确定合适的工艺参数组合。由于优化工艺参数没能将微小通道的变形量控制在允许范围内，我们对工艺进一步做了优化：在微小通道道中添加碳基复合材料在层压过程中作为支撑，随后让其在烧结过程中挥发掉。根据其发生的主要化学变化，烧结工艺可分为排胶阶段和烧结阶段；其中对微小通道成型质量影响最大的是这两个阶段的中升温过程；通过对不同的升温速率进行模拟，得出最佳的温度变化曲线。最后，按照优化后的LTCC工艺制作射频模块样件，并用3