本申請(qǐng)涉及電子設(shè)備溫控領(lǐng)域，具體涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的溫度控制裝置、控制方法及車載通信模組。

背景技術(shù)：

1、在汽車領(lǐng)域，通信模組承擔(dān)著車端與云端交互的重要通信功能，在汽車電子車載域控中承擔(dān)著重要作用?，F(xiàn)有通信模組包括4g、5g通信模組，部分集成車對(duì)外界的信息交換(v2x)功能。在車規(guī)應(yīng)用中，對(duì)于上述車載通信模組提出了較為嚴(yán)苛的環(huán)境適應(yīng)性：需要達(dá)到-40～85℃的環(huán)溫工作要求。然而，作為車規(guī)通信模組而言，其內(nèi)部電路復(fù)雜，集成的器件多種多樣，部分用于車載場(chǎng)景的芯片難以在上述溫度范圍下可靠工作。

2、為了解決通信模組在高溫下工作，相關(guān)技術(shù)提出了在車載通信模組表面增加散熱器，采用增加印制電路板(pcb板)散熱覆銅、增加地孔的方式，通過(guò)pcb進(jìn)行散熱導(dǎo)熱等方案，這些方案雖然在高溫下實(shí)現(xiàn)了通信模組散熱效果的增強(qiáng)，但是這些技術(shù)在低溫下加快了溫度散失的速度，增加了通信模組的啟動(dòng)難度；為了解決通信模組在低溫下啟動(dòng)，相關(guān)技術(shù)通過(guò)加溫電路對(duì)通信模組或pcb板進(jìn)行預(yù)加熱，但散熱器與pcb板的多重散熱，需要進(jìn)一步加大預(yù)熱電阻絲的工作電流，預(yù)熱時(shí)間也進(jìn)一步增加，不利于車載通信模組在低溫下的啟動(dòng)速度。因此，如何使通信模組在低溫下實(shí)現(xiàn)溫度保持和高溫下增強(qiáng)散熱，是需要解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的溫度控制裝置、控制方法及車載通信模組。

2、一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的溫度控制裝置，溫度控制裝置包括模組基板、溫控伸縮模塊、散熱模塊和模組屏蔽殼體；溫控伸縮模塊、散熱模塊和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，設(shè)置于模組屏蔽殼體內(nèi)；

3、散熱模塊，設(shè)置在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面上方；

4、溫控伸縮模塊，設(shè)置在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的附近；溫控伸縮模塊和模組屏蔽殼體連接；溫控伸縮模塊和散熱模塊連接；

5、溫控伸縮模塊在環(huán)境溫度大于溫度閾值時(shí)膨脹或環(huán)境溫度小于溫度閾值時(shí)收縮，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)散熱模塊靠近或遠(yuǎn)離半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面。

6、進(jìn)一步地，裝置還包括模組基板；

7、模組基板，設(shè)置在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的下表面；

8、模組屏蔽殼體設(shè)置在模組基板的表面。

9、進(jìn)一步地，模組屏蔽殼體的內(nèi)表面設(shè)置有連接組件；

10、連接組件分別和散熱模塊、溫控伸縮模塊連接；

11、連接組件包括旋轉(zhuǎn)立柱、固定支點(diǎn)和彈片；

12、旋轉(zhuǎn)立柱的一端和溫控伸縮模塊連接，另一端和彈片連接；彈片的另一端和散熱模塊連接；旋轉(zhuǎn)立柱通過(guò)固定支點(diǎn)與模組屏蔽殼體連接；

13、旋轉(zhuǎn)立柱，在溫控伸縮模塊膨脹或收縮時(shí)，圍繞固定支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。

14、進(jìn)一步地，彈片和模組屏蔽殼體為獨(dú)立結(jié)構(gòu)；

15、或者彈片和模組屏蔽殼體為一體成型結(jié)構(gòu)。

16、進(jìn)一步地，旋轉(zhuǎn)立柱和模組屏蔽殼體為獨(dú)立結(jié)構(gòu)；

17、或者旋轉(zhuǎn)立柱和模組屏蔽殼體為一體成型結(jié)構(gòu)。

18、進(jìn)一步地，溫控伸縮模塊的一側(cè)和模組屏蔽殼體連接，另一側(cè)和散熱模塊連接；

19、溫控伸縮模塊在環(huán)境溫度大于溫度閾值時(shí)膨脹或環(huán)境溫度小于溫度閾值時(shí)收縮，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)散熱模塊旋轉(zhuǎn)，以使散熱模塊靠近或遠(yuǎn)離半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面；

20、散熱模塊旋轉(zhuǎn)的角度為10-20℃。

21、進(jìn)一步地，散熱模塊與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之間的初始距離為2-4mm。

22、進(jìn)一步地，散熱模塊的下表面的面積，大于或等于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的上表面的面積。

23、進(jìn)一步地，散熱模塊、模組屏蔽殼體和溫控伸縮模塊的表面覆蓋有金屬薄膜。

24、另一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了一種控制方法，控制方法通過(guò)上述溫度控制裝置中的溫度伸縮模塊實(shí)現(xiàn)，方法包括：

25、獲取溫控伸縮模塊的溫度閾值；

26、確定溫度閾值與環(huán)境溫度之間的差異；

27、在差異表征環(huán)境溫度大于溫度閾值時(shí)，溫度伸縮模塊膨脹，或在差異標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度小于溫度閾值時(shí)，溫度伸縮模塊收縮，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)散熱模塊靠近或遠(yuǎn)離半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面。

28、進(jìn)一步地，溫控伸縮模塊的運(yùn)行狀態(tài)包括自動(dòng)收縮狀態(tài)，在差異表征環(huán)境溫度大于溫度閾值時(shí)，溫度伸縮模塊膨脹，或在差異表征環(huán)境溫度小于溫度閾值時(shí)，溫度伸縮模塊收縮，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)散熱模塊靠近或遠(yuǎn)離半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面，包括：

29、當(dāng)溫控伸縮模塊收縮時(shí)，驅(qū)動(dòng)散熱模塊遠(yuǎn)離半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面。

30、進(jìn)一步地，溫控伸縮模塊的運(yùn)行狀態(tài)包括自動(dòng)膨脹，在差異表征環(huán)境溫度大于溫度閾值時(shí)，溫度伸縮模塊膨脹，或在差異表征環(huán)境溫度小于溫度閾值時(shí)，溫度伸縮模塊收縮，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)散熱模塊靠近或遠(yuǎn)離半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面，包括：

31、當(dāng)溫控伸縮模塊膨脹時(shí)，驅(qū)動(dòng)散熱模塊靠近半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面。

32、另一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了一種車載通信模組，車載通信模組包括上述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的溫度控制裝置。

33、本申請(qǐng)實(shí)施例提出了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的溫度控制裝置、控制方法及車載通信模組，溫度控制裝置包括模組基板、溫控伸縮模塊、散熱模塊和模組屏蔽殼體；溫控伸縮模塊、散熱模塊和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，設(shè)置于模組屏蔽殼體內(nèi)；散熱模塊，設(shè)置在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面上方，散熱模塊和模組屏蔽殼體連接；溫控伸縮模塊，設(shè)置在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的附近；溫控伸縮模塊和散熱模塊連接。利用上述溫度控制裝置實(shí)現(xiàn)了對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行溫度控制，不需要額外增加預(yù)熱電路的工作電流，從而使半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)在低溫下進(jìn)行溫度保持和低溫啟動(dòng)，在高溫下對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的散熱增強(qiáng)，從而提高了半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)在嚴(yán)苛溫度條件下的環(huán)境適應(yīng)性；同時(shí)，上述溫度控制裝置與模組屏蔽殼體的融合，作為通信模組外屏蔽罩的一部分，共同形成金屬屏蔽外包絡(luò)，既實(shí)現(xiàn)了低溫溫度保持，高溫增強(qiáng)散熱，還能夠具備電磁屏蔽效果，可對(duì)現(xiàn)有常規(guī)通信模組的屏蔽罩進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)與替代。

技術(shù)特征：

1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的溫度控制裝置，其特征在于，所述溫度控制裝置包括溫控伸縮模塊、散熱模塊和模組屏蔽殼體；所述溫控伸縮模塊、所述散熱模塊和所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述模組屏蔽殼體內(nèi)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的溫度控制裝置，其特征在于，所述裝置還包括模組基板；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的溫度控制裝置，其特征在于，所述模組屏蔽殼體的內(nèi)表面設(shè)置有連接組件；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的溫度控制裝置，其特征在于，所述彈片和所述模組屏蔽殼體為獨(dú)立結(jié)構(gòu)；

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的溫度控制裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)立柱和所述模組屏蔽殼體為獨(dú)立結(jié)構(gòu)；

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的溫度控制裝置，其特征在于，所述溫控伸縮模塊的一側(cè)和所述模組屏蔽殼體連接，另一側(cè)和所述散熱模塊連接；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的溫度控制裝置，其特征在于，所述散熱模塊與所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之間的初始距離為2-4mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的溫度控制裝置，其特征在于，所述散熱模塊的下表面的面積，大于或等于所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的上表面的面積。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的溫度控制裝置，其特征在于，所述散熱模塊、所述模組屏蔽殼體和所述溫控伸縮模塊的表面覆蓋有金屬薄膜。

10.一種控制方法，其特征在于，所述控制方法通過(guò)如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的溫度控制裝置中的溫度伸縮模塊實(shí)現(xiàn)，所述方法包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述在所述差異表征所述環(huán)境溫度大于所述溫度閾值時(shí)，所述溫度伸縮模塊膨脹，或在所述差異表征所述環(huán)境溫度小于所述溫度閾值時(shí)，所述溫度伸縮模塊收縮，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)所述散熱模塊靠近或遠(yuǎn)離所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面，包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述在所述差異表征所述環(huán)境溫度大于所述溫度閾值時(shí)，所述溫度伸縮模塊膨脹，或在所述差異表征所述環(huán)境溫度小于所述溫度閾值時(shí)，所述溫度伸縮模塊收縮，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)所述散熱模塊靠近或遠(yuǎn)離所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面，包括：

13.一種車載通信模組，其特征在于，所述車載通信模組包括如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的溫度控制裝置。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)實(shí)施例提供半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的溫度控制裝置、控制方法及車載通信模組，溫度控制裝置包括模組基板、溫控伸縮模塊、散熱模塊和模組屏蔽殼體；溫控伸縮模塊、散熱模塊和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，設(shè)置于模組屏蔽殼體內(nèi)；散熱模塊，設(shè)置在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面上方，散熱模塊和模組屏蔽殼體連接；溫控伸縮模塊，設(shè)置在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的附近；溫控伸縮模塊和散熱模塊連接。利用上述結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行溫度控制，不需要額外增加預(yù)熱電路的工作電流，從而使半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)在低溫下進(jìn)行溫度保持和低溫啟動(dòng)，高溫下對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的散熱增強(qiáng)，提高了半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)在嚴(yán)苛溫度條件下的環(huán)境適應(yīng)性，同時(shí)與原有模組屏蔽罩的融合，共同形成金屬屏蔽外包絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了電磁屏蔽效果。

技術(shù)研發(fā)人員：孔慶宇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中汽創(chuàng)智科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17