(19)中华 人民共和国 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 202111350878.4 (22)申请日 2021.11.15 (71)申请人 西安微电子技 术研究所 地址 710065 陕西省西安市雁塔区太白南 路198号 (72)发明人 张琳璐　陈卓　雷冰　刘曦　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 代理人 张宇鸽 (51)Int.Cl. G01K 13/00(2021.01) H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 一种大功率元器件的散热测温一体化结构 (57)摘要 本发明提供一种大功率元器件的散热测温 一体化结构， 可以直接测量大功率元器件的壳 温， 减少测量温度与器件实际温度的误差， 实现 系统在运行时同时满足散热与温度测量的功能 升级， 为产品可靠性提供技术支撑。 一种大功率 元器件的散热测温一体化结构， 包括与大功率元 器件一体化 设置的散热器， 大功率元器件设置在 PCB上； 所述大功率元器件的周边设置有第一温 度传感器； 所述散热器的内部嵌入有第二温度传 感器， 第二温度传感器的管腿焊接有电路板， 电 路板的一端与PCB连接 。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 114088244 A 2022.02.25 CN 114088244 A 1.一种大功率元器件的散热测温一体化结构， 其特征在于， 包括与大功率元器件(1)一 体化设置的散热器(2)， 大功率元器件(1)设置在PCB上； 所述大功率元器件(1)的周边设置有第一温度传感器(3)； 所述散热器(2)的内部嵌入有第二温度传感器(4)， 第二温度传感器(4)的管腿焊接有 电路板(5)， 电路板(5)的一端与PCB连接 。 2.根据权利要求1所述的一种大功率元器件的散热测温一体化结构， 其特征在于， 所述 第二温度传感器(4)设置在散热器(2)的内部几何中心位置处。 3.根据权利要求1所述的一种大功率元器件的散热测温一体化结构， 其特征在于， 所述 第二温度传感器(4)通过高温导热胶固定在散热器(2)的内部 。 4.根据权利要求1所述的一种大功率元器件的散热测温一体化结构， 其特征在于， 所述 第二温度传感器(4)的管腿 采用甩线的方式与电路板(5)焊接 。 5.根据权利要求1所述的一种大功率元器件的散热测温一体化结构， 其特征在于， 所述 第二温度传感器(4)采用一线式数字温度传感器(8)， 包括 温度采集模块、 一线网接口和ROM 区温度存 储模块。 6.根据权利要求5所述的一种大功率元器件的散热测温一体化结构， 其特征在于， 所述 一线式数字温度传感器(8)， 设置有多个， 多个一线式数字温度传感器(8)并联并通过一根 端口线与PCB的处 理器的输入端口连接 。 7.根据权利要求5所述的一种大功率元器件的散热测温一体化结构， 其特征在于， 所述 温度采集模块的温度测量范围为 –55℃‑+125℃。 8.根据权利要求1所述的一种大功率元器件的散热测温一体化结构， 其特征在于， 所述 PCB采用6U ‑VPX标准架构。 9.根据权利要求1所述的一种大功率元器件的散热测温一体化结构， 其特征在于， 所述 第一温度传感器(3)采用TMP175数字温度传感器。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114088244 A 2一种大功率元器件的散热测温 一体化结构 技术领域 [0001]本发明涉及高性能处理机结构设计技术领域， 具体为一种大功率元器件的散热测 温一体化结构。 背景技术 [0002]目前星载高性能计算平台的单机特点是计算节点多， 机箱内空间狭小， 印制板布 局密度大。 产品进 行摸底测试、 热循环、 热平衡等试验时， 常规针对器件、 功能模块的热测试 手段， 包括热 敏电阻、 热电偶、 铂电阻以及非接触式红外成像仪等。 [0003]其中， PT100热敏电阻尺寸小， 安装形式多样， 可粘接在 器件测温位置， 通过在一端 引出线与内部印制 板焊接。 印制板上需增加AD采集模块及一些基准电压等器件， 占据较多 的印制板的空间， 在印制板布局密度较大的情况 下不方便使用。 [0004]铂电阻点温计， 测量时将点温探头粘贴在被测位置， 如需测 产品内部器件的温度， 使用时在结构件适当位置开孔将点温计探头引入产品内部， 一个铂电阻点温计显示设备可 连接一个测温探头， 如测试点偏多， 则需多个铂电阻点温计设备， 可用于前期桌面调试期间 使用， 不适用于产品在模拟真实环境的热 试验中使用。 [0005]在温度采样中， 选择铂电阻、 热敏电阻、 热电偶传感器3种用作测量探头， 得到的测 量值都是模拟量， 不利于传输与显示， 得到的结果在传输过程中都难以避免产生误差， 随着 单板与整机结构的复杂， 传输损耗还将继续加大。 [0006]数字温度传感器TMP175， SOP封装， 数字输出， 两个两线制串行接口件， TMP175特有 一个与SMBus相兼容的两线， 并且TMP175允许在一条总线上使用多达27个器件， 该类器件焊 接在印制 板测温器件的就近区域或器件背部， 无法直接测 量器件壳温， 因此测量温度与器 件实际温度存在偏差 。 发明内容 [0007]为了解决现有技术中存在的问题， 本发明提供一种大功率元器件的散热测温一体 化结构， 可以直接测量大功 率元器件的壳温， 减少测量温度与器件实际温度的误差， 实现系 统在运行时同时满足散热与温度测量的功能升级， 为产品可靠性 提供技术支撑。 [0008]为实现上述目的， 本发明提供如下技 术方案： [0009]一种大功率元器件的散热测温一体化结构， 包括与大功率元器件一体化设置的散 热器， 大功率元器件设置在PCB上； [0010]所述大功率元器件的周边设置有第一温度传感器； [0011]所述散热器的内部嵌入有第二温度传感器， 第二温度传感器的管腿焊接有电路 板， 电路板的一端与PCB连接 。 [0012]优选地， 所述第二温度传感器设置在散热器的内部几何中心位置处。 [0013]优选地， 所述第二温度传感器通过高温导热胶固定在散热器的内部 。 [0014]优选地， 所述第二温度传感器的管腿 采用甩线的方式与电路板焊接 。说　明　书 1/4 页 3 CN 114088244 A 3