本发明涉及热敏感器件， 特别是涉及一种热敏感器件及其散热系统。 背景技术

温度补偿型石英晶体谐振器 （Temperature Compensate X'tal Oscillator,

TCXO )是一种通过附加的温度补偿电路使得由工作� �度变化产生的振荡频率 变化量削减的石英晶体振荡器， 被广泛地应用于移动通信系统。

由于 TCXO具有温度高敏感特性， 因此在其自身温度补偿电路难以补偿 工作温度变化对频率稳定度造成的影响时， 需要通过外部辅助散热系统来进 行散热， 以使其工作在要求的频率稳定度内。

在现有技术的 TCXO散热架构中， TCXO外壳与屏蔽盖同时与导热垫片 接触。 此时， 在 TCXO的工作温度超出一定温度范围时， 通过导热垫片的热 量传递对 TCXO进行散热， 使得 TCXO在相对合理的温度下工作。 然而， 在 上述散热架构中， 当外部温度较低时，通过导热垫片的热量传递 而使得 TCXO 在较低的温度下工作。 这样会引起 TCXO的工作温度变化较大， 影响频率稳 定度。 因此， 在应用到外部温度较低的场景下时， 需要利用温度补偿电路对

TCXO加热， 增加额外功耗， 不适用于靠电池供电的移动设备。

此外， 在具有温度高敏感特定的其他热敏感器件的使 用过程中也存在类 似的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种热敏感 器件及其散热系统， 以使 得热敏感器件能够在相对恒定的工作温度下工 作， 提高热敏感器件的工作稳 定性。

为解决上述技术问题， 本发明提供一种热敏感器件的散热系统， 包括散 热件和热膨胀导热件。 其中， 散热件与热敏感器件的发热源间隔设置， 热膨 胀导热件设置于发热源与散热件之间。 在热膨胀导热件的温度低于温度阔值 时， 热膨胀导热件与发热源或散热件保持间隔设置 ， 在热膨胀导热件的温度 等于或高于温度阔值时， 热膨胀导热件在发热源与散热件之间形成热连 接。

为解决上述技术问题， 本发明还提供一种热敏感器件， 包括外壳、 发热 源以及热膨胀导热件。 发热源设置于外壳内， 热膨胀导热件设置于外壳内， 且位于发热源与外壳之间。 在热膨胀导热件的温度低于温度阔值时， 热膨胀 导热件与外壳或发热源保持间隔设置， 在热膨胀导热件的温度等于或高于温 度阔值时， 热膨胀导热件在外壳与发热源之间形成热连接 。

区别于现有技术的情况， 本发明实施例的热敏感器件及其散热系统利用 热膨胀导热件的热胀冷缩特性， 根据热敏感器件的温度进行选择性散热， 使 得热敏感器件能够在相对恒定的工作温度下工 作， 提高了热敏感器件的工作 稳定性。

附图说明

图 1是根据本发明第一实施例的热敏感器件的散� �系统的第一工作状态 的结构示意图；

图 2是根据本发明第一实施例的热敏感器件的散� �系统的第二工作状态的 结构示意图；

图 3是根据本发明第二实施例的热敏感器件的散� �系统的第一工作状态的 结构示意图；

图 4是根据本发明第二实施例的热敏感器件的散� �系统的第二工作状态的 结构示意图；

图 5是根据本发明第三实施例的热敏感器件的散� �系统的第一工作状态的 结构示意图；

图 6是根据本发明第三实施例的热敏感器件的散� �系统的第二工作状态的 结构示意图；

图 7是根据本发明第四实施例的热敏感器件的散� �系统的第一工作状态的 结构示意图；

图 8是根据本发明第四实施例的热敏感器件的散� �系统的第二工作状态的 结构示意图；

图 9是根据本发明第五实施例的热敏感器件的散� �系统的第一工作状态的 结构示意图；

图 10是根据本发明第五实施例的热敏感器件的散� ��系统的第二工作状态 的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种热敏感器件的散热系 统， 该散热系统主要包括 散热件和热膨胀导热件。 其中， 散热件与热敏感器件的发热源间隔设置， 热 膨胀导热件设置于发热源与散热件之间。 在热膨胀导热件的温度低于温度阔 值时， 热膨胀导热件与发热源或散热件保持间隔设置 ， 在热膨胀导热件的温 度等于或高于温度阔值时， 热膨胀导热件在发热源与散热件之间形成热连 接。

通过上述方式， 本发明实施例的热敏感器件的散热系统能够根 据热敏感 器件的温度进行选择性散热， 使得热敏感器件能够在相对恒定的工作温度下 工作， 提高了热敏感器件的工作稳定性。 述。

请参见图 1-2, 图 1是根据本发明第一实施例的热敏感器件的散� �系统的 第一工作状态的结构示意图， 图 2是根据本发明第一实施例的热敏感器件的 散热系统的第二工作状态的结构示意图。 在本实施例中， 热敏感器件 10 为 TCXO, 其具体包括外壳 11、 设置于外壳 11内部的发热源 12 (例如， 温度补 偿型石英晶体谐振芯片） 以及热敏电阻 13等元件。 发热源 12通过直接接触 或经适当的导热介质热连接到外壳 11。 当然， 本领域技术人员完全可以想到， 热敏感器件 10可以是其他热敏感器件。 此时， 发热源 12为在工作过程中产 生热量， 并需要对其进行散热的任意元件。

在本实施例中， 热敏感器件 10 的散热系统包括屏蔽盖 21、 散热鰭片组 22以及热膨胀导热件 23。 屏蔽盖 21设置于热敏感器件 10的外围， 用于对热 敏感器件 10进行屏蔽。散热鰭片组 22设置于屏蔽盖 21上。 热膨胀导热件 23 设置于外壳 11与屏蔽盖 21之间， 并具体设置于屏蔽盖 21上。 热膨胀导热件 23具有热胀冷缩特性。如图 1所示， 在热膨胀导热件 23的温度低于一预先设 定的温度阔值时， 热膨胀导热件 23与外壳 11保持间隔设置。 此时， 外壳 11 与屏蔽盖 21和散热鰭片组 22之间无法通过热膨胀导热件 23形成热连接。 如 图 2所示， 在热膨胀导热件 23的温度等于或高于上述温度阔值时， 热膨胀导 热件 23热膨胀成与外壳 11接触， 使得外壳 11与屏蔽盖 21和散热鰭片组 22 之间通过热膨胀导热件 23形成热连接， 进而在发热源 12与屏蔽盖 21和散热 鰭片组 22之间形成热连接。 此时， 发热源 12产生的热量经外壳 11和热膨胀 导热件 23传递到屏蔽盖 21和散热鰭片组 22, 并由屏蔽盖 21和散热鰭片组 22进行散热。

在本实施例中， 温度阔值可根据发热源 12的正常工作温度进行设置， 同 时可根据外壳 11与屏蔽盖 21之间的间距以及热膨胀导热件 23的线膨胀系数 设置热膨胀导热件 23的厚度。

在本实施例中， 通过屏蔽盖 21与散热鰭片组 22的组合作为散热件对热 敏感器件 10进行散热。 然而， 本领域技术人员完全可以根据实际情况进行变 化。 例如， 在一备选实施例中， 若屏蔽盖 21 的散热面积足以满足发热源 12 的散热需求， 可以将散热鰭片组 22省略。 在另一备选实施例中， 若无需使用 屏蔽盖 21对热敏感器件 10进行屏蔽或者屏蔽盖 21的导热系数无法满足导热 需求时， 可将屏蔽盖 21省略或在屏蔽盖 21设置一开口， 进而将热膨胀导热 件 23直接设置于散热鰭片组 22之上。

通过上述方式， 利用热膨胀导热件 23的热胀冷缩特性， 根据热敏感器件 10的温度进行选择性散热，使得热敏感器件 10能够在相对恒定的工作温度下 工作， 提高了热敏感器件 10的工作稳定性。 具体来说， 在发热源 12的温度 超过正常工作温度时， 热膨胀导热件 23在发热源 12与屏蔽盖 21和散热鰭片 组 22之间形成热连接， 进而实现外部辅助散热， 而在发热源 12的温度保持 在正常工作温度时， 则断开发热源 12与屏蔽盖 21和散热鰭片组 22之间所形 成的热连接，进而避免外部环境温度过高或过 低对发热源 12的温度造成影响。

请参见图 3-4, 图 3是根据本发明第二实施例的热敏感器件的散� �系统的 第一工作状态的结构示意图， 图 4是根据本发明第二实施例的热敏感器件的 散热系统的第二工作状态的结构示意图。 在本实施例中， 热敏感器件 30包括 外壳 31、 设置于外壳 31 内部的发热源 32以及热敏电阻 33等元件。 发热源 32通过直接接触或经适当的导热介质热连接到� ��壳 31。 热敏感器件 30的散 热系统则包括屏蔽盖 41、 散热鰭片组 42 以及热膨胀导热件 43。 本实施例与 图 1-2所示的第一实施例的不同之处在于， 本实施例的热膨胀导热件 43设置 于外壳 31上， 并且如图 3所示， 在热膨胀导热件 43的温度低于温度阔值时， 热膨胀导热件 43与屏蔽盖 41保持间隔设置。 此时， 外壳 31与屏蔽盖 41和 散热鰭片组 42之间无法通过热膨胀导热件 43形成热连接。 如图 4所示， 在 热膨胀导热件 43的温度等于或高于上述温度阔值时， 热膨胀导热件 43热膨 胀成与屏蔽盖 41接触， 使得外壳 31与屏蔽盖 41和散热鰭片组 42之间通过 热膨胀导热件 43形成热连接，进而在发热源 32与屏蔽盖 41和散热鰭片组 42 之间形成热连接。 此时， 发热源 32产生的热量可经外壳 31和热膨胀导热件 43传递到屏蔽盖 41和散热鰭片组 42, 并由屏蔽盖 41和散热鰭片组 42进行 散热。

与第一实施例类似， 本领域技术人员完全可以根据实际情况对本实 施例 中由屏蔽盖 41与散热鰭片组 42所形成的散热件进行变化。

通过上述方式， 利用热膨胀导热件 43的热胀冷缩特性， 根据热敏感器件 30的温度进行选择性散热，使得热敏感器件 30能够在相对恒定的工作温度下 工作， 提高了热敏感器件 30的工作稳定性。 此外， 由热膨胀导热件 43直接 设置于热敏感器件 30的外壳 31上， 可以进一步提高热膨胀导热件 43对发热 源 32的温度的响应。

请参见图 5-6, 图 5是根据本发明第三实施例的热敏感器件的散� �系统的 第一工作状态的结构示意图， 图 6是根据本发明第三实施例的热敏感器件的 散热系统的第二工作状态的结构示意图。 在本实施例中， 热敏感器件 50包括 外壳 51、设置于外壳 51内部的发热源 52以及热敏电阻 53等元件。 热敏感器 件 50的散热系统则包括散热鰭片组 62以及热膨胀导热件 63。 本实施例与图 1-2所示的第一实施例的不同之处在于， 本实施例的热膨胀导热件 63设置于 热敏感器件 50的外壳 51 内， 且位于发热源 52与外壳 51之间， 散热鰭片组 62则通过直接接触或经适当的导热介质热连接� ��热敏感器件 50的外壳 51上。 具体来说， 如图 5所示， 热膨胀导热件 63设置于外壳 51上， 并在热膨胀导 热件 63的温度低于温度阔值时与发热源 52保持间隔设置。 此时， 外壳 51与 发热源 52之间无法通过热膨胀导热 63形成热连接。 如图 6所示， 在热膨胀 导热件 63的温度等于或高于上述温度阔值时， 热膨胀导热件 63热膨胀成接 进而在发热源 53与散热鰭片组 62之间形成热连接。 此时， 发热源 52产生的 热量经热膨胀导热件 63和外壳 51传递到散热鰭片组 62, 并由散热鰭片组 62 进行散热。

在本实施例中， 通过散热鰭片组 62作为散热件对热敏感器件 50进行散 热。 然而， 本领域技术人员完全可以根据实际情况对本实 施例中的由散热鰭 片组 62所形成的散热件进行变化。 例如， 在一备选实施例中， 若需要对热敏 感器件 50进行屏蔽， 则可以在外壳 51与散热鰭片组 62之间设置屏蔽盖。 此 时， 屏蔽盖通过直接接触或经适当的导热介质热连 接到外壳 51上， 而散热鰭 片组 62则可省略或进一步通过直接接触或经适当的� ��热介质热连接到屏蔽盖 上。

通过上述方式， 利用热膨胀导热件 63的热胀冷缩特性， 根据热敏感器件 50的温度进行选择性散热，使得热敏感器件 50能够在相对恒定的工作温度下 工作， 提高了热敏感器件 50的工作稳定性。 此外， 热膨胀导热件 63设置于 热敏感器件 50的外壳 51内， 便于产品的集成化。

请参见图 7-8, 图 7是根据本发明第四实施例的热敏感器件的散� �系统的 第一工作状态的结构示意图， 图 8是根据本发明第四实施例的热敏感器件的 散热系统的第二工作状态的结构示意图。 在本实施例中， 热敏感器件 70包括 外壳 71、设置于外壳 71内部的发热源 72以及热敏电阻 73等元件。 热敏感器 件 70的散热系统则包括散热鰭片组 82以及热膨胀导热件 83。 本实施例与图 5-6所示的第三实施例的不同之处在于， 本实施例的热膨胀导热件 83设置于 发热源 72上， 并且如图 7所示， 在热膨胀导热件 83的温度低于温度阔值时， 热膨胀导热件 83与外壳 71保持间隔设置。 此时， 外壳 71与发热源 72之间 无法通过热膨胀导热件 83形成热连接。 如图 8所示， 在热膨胀导热件 83的 温度等于或高于上述温度阔值时， 热膨胀导热件 83热膨胀成与外壳 71接触， 使得外壳 71与发热源 72之间通过热膨胀导热件 83形成热连接， 进而在发热 源 72与散热鰭片组 82之间形成热连接。 此时， 发热源 72产生的热量可经热 膨胀导热件 83和外壳 71传递到散热鰭片组 82,并由散热鰭片组 82进行散热。

与第三实施例类似， 本领域技术人员完全可以根据实际情况对本实 施例 中由散热鰭片组 82所形成的散热件进行变化。

通过上述方式， 利用热膨胀导热件 83的热胀冷缩特性， 根据热敏感器件 70的温度进行选择性散热，使得热敏感器件 70能够在相对恒定的工作温度下 工作， 提高了热敏感器件 70的工作稳定性。 此外， 由热膨胀导热件 83直接 设置于发热源 72, 可以进一步提高热膨胀导热件 83对发热源 72的温度的响 应。

在上述实施例中， 热膨胀导热件 23、 43、 63和 83需具有热胀冷缩特性， 且其线膨胀系数优选大于 30%,且导热系数优选大于 lW/(mK),即 1瓦 /(米-开 尔文)。

请参见图 9-10, 图 9根据本发明第五实施例的热敏感器件的散热� �统的 第一工作状态的结构示意图， 图 10是根据本发明第五实施例的热敏感器件的 散热系统的第二工作状态的结构示意图。 本实施例的热敏感器件的散热系统 进一步包括具有多孔结构 911的绝热骨架 91 , 并且热膨胀导热件 103釆用相 变导热材质， 例如导热硅胶。 热膨胀导热件 103设置于绝热骨架 91的多孔结 构 911 中。 如图 9所示， 在热膨胀导热件 103的温度低于温度阔值时， 热膨 胀导热件 103呈固态， 并且仅占据多孔结构 911 的部分空间， 此时无法在绝 热骨架 91的相对两侧形成热连接。 如图 10所示， 在热膨胀导热件 103的温 度等于或高于温度阔值时， 热膨胀导热件 103变成液态， 并发生膨胀。 此时， 热膨胀导热件 103占据多孔结构 911的整个空间， 进而在绝热骨架 91的相对 两侧形成热连接。

进一步。 上述第三和第四实施例中的热膨胀导热件可以 设置在热敏感器 件的外壳内作为热敏感器件的一部分， 进而形成本发明实施例的热敏感器件。 在本发明实施例的热敏感器件中， 热膨胀导热件设置于热敏感器件的外壳内， 且位于发热源与外壳之间。 在热膨胀导热件的温度低于温度阔值时， 热膨胀 导热件与外壳或发热源保持间隔设置， 在热膨胀导热件的温度等于或高于温 度阔值时， 热膨胀导热件在外壳与发热源之间形成热连接 。 在本发明实施例 的热敏感器件中， 热膨胀导热件同样可以釆用第五实施例中的热 膨胀导热件 103。

通过上述方式， 本发明实施例的热敏感器件可以与上文描述的 屏蔽盖和 / 或散热鰭片组或者其他散热件组合来对热敏感 器件内的发热源进行选择性散 热。 此外， 当热敏感器件的外壳面积可满足发热源的散热 需求时， 也可以省 略上述的外部散热件。

以上所述仅为本发明的实施例， 并非因此限制本发明的专利范围， 凡是利用 本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等 效流程变换， 或直接或间接运 用在其他相关的技术领域， 均同理包括在本发明的专利保护范围内。