半导体器件散热装置及数据中心机房制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种半导体器件散热装置及数据中心机房，包括冷凝器和至少两组各自与不同半导体器件相接触的环路热管；所述两组环路热管的出口端相连通后与冷凝器的入口端连通，所述冷凝器的出口端经分流部件分流后再分别与环路热管的入口端连通。本实用新型专利技术通过环路热管利用内部工质的相变来进行吸热和散热，对不同半导体器件配置各自的环路热管，利用环路热管与半导体器件进行热交换来实现散热，并通过分流部件按照不同半导体器件的散热量调节冷凝器的流量配比，使不同环路热管中的液体工质流量与半导体器件的发热量相匹配，实现对散热资源的灵活分配，使散热效率更高、达到更好的散热效果、不会造成资源的浪费。

Semiconductor device heat sink and data center machine room

【技术实现步骤摘要】
半导体器件散热装置及数据中心机房
本技术涉及半导体散热系统
，尤其是一种半导体器件散热装置及数据中心机房。
技术介绍
半导体器件是导电性介于良导电体与绝缘体之间，利用半导体材料的特殊电特性来完成特定功能的电子器件，可用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换。半导体器件被广泛应用于工程技术的各个领域，尤其以半导体芯片的应用最为普遍。目前，半导体芯片的应用以计算机CPU、空调IPM以及PFC电路功率元器件为代表，还有激光投影仪中激光器和显示芯片等。这些半导体器件在应用中伴随其高性能化的工作而产生很大的发热量，为了防止由于这些半导体器件温度上升而可能使电子设备产生的功能故障，需要提高该半导体器件的散热性，使其产生的热量能够良好地向外部释放。目前，半导体器件的散热主要采用以下几种方式：1、铝型材散热器与风扇一体式，将导热硅脂与半导体发热对象紧固在一起，通过风扇运转将铝型材散热器传导出来热排出机体外部，实现降温功能；2、重力热管一端与半导体发热器件紧固连接，将热量传导到有风扇的铝型材散热器上，通过流过铝型材的空气将热量排出到机体外部，实现降温；3、利用制冷循环，一般采用压缩机，通过将冷端与发热半导体进行紧固连接进行降温，利用制冷循环将热量传递到机体外部。上述针对半导体器件的散热方案仅将发热器件的热量通过导热结构导出到附近的空气中，而对于发热量大的半导体器件而言，热量仍然会集中在发热器件周围，久而久之，依然会由于热量过高而产生故障。申请人之前提出了利用环路热管来对发热半导体器件进行远距离热传递的半导体散热装置专利申请，但鉴于现有设备中往往具有多个不同功率的半导体器件发热源，其发热量不同，对散热量的需求不同，因此若不对散热资源进行合理分配，会造成资源的浪费，同时也影响散热效果。数据中心机房是半导体器件的重要应用地，数据处心机房中一般都放置有大量的服务器，而服务器中包含了大量不同规格的半导体器件，服务器的发热量很大，目前数据中心机房采用的散热系统主要有风冷和液冷两种方式，风冷式机房散热系统主要依赖机房空调降低机房室内空气温度，再通过服务器机柜内置的风扇和通道组织气流，使室内冷空气进入机柜与服务器发生热交换，该散热技术发展较为成熟，但需消耗大量能源，并且组织气流会增大服务器与冷空气之间的换热温差，容易形成局部过热而引发宕机；液冷式机房散热系统发展较晚，目前有机房空调组合末端水冷式散热、浸泡式散热等多种形式，但都存在着液体泄漏易引起电路故障、腐蚀元器件等多方面的技术问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：提供一种半导体器件散热装置，可利用环路热管对散热资源进行灵活分配，以满足多个不同半导体器件的散热量需求为解决上述技术问题本技术所采用的技术方案是：半导体器件散热装置，包括冷凝器和至少两组各自与不同半导体器件相接触的环路热管；所述两组环路热管的出口端相连通后与冷凝器的入口端连通，所述冷凝器的出口端经分流部件分流后再分别与环路热管的入口端连通。进一步的是：所述环路热管包括蒸发器、蒸汽管路和液体管路，蒸发器与半导体器件的表面接触；所述蒸发器的出口端通过蒸汽管路与冷凝器的入口端连通，冷凝器的出口端通过液体管路与蒸发器的入口端连通；所述冷凝器和蒸汽管路所处高度高于蒸发器与液体管路的所处高度。进一步的是：所述蒸发器内设有储液器，所述储液器蒸汽管路、液体管路连通，储液器内装有液体工质。进一步的是：所述环路热管包括蒸发器、蒸汽管路和液体管路，蒸发器与半导体器件的表面接触；所述蒸发器的出口端通过蒸汽管路与冷凝器的入口端连通，冷凝器的出口端通过液体管路与蒸发器的入口端连通；进一步的是：所述蒸发器内设有储液器和毛细结构，所述储液器内装有液体工质，储液器设置在蒸发器的入口端；所述毛细结构与储液器连通并朝向蒸发器的出口端延伸。进一步的是：环路热管还包括设置在蒸发器入口端的启动器，所述启动器串联在蒸汽管路中。进一步的是：所述蒸汽管路上设有至少一个半导体连接件。进一步的是：所述蒸发器与半导体器件表面相接触的面为平整表面；蒸发器与半导体器件表面之间填充有导热介质。本技术还公开了一种包括上述半导体器件散热装置的数据中心机房。本技术的有益效果是：本技术通过环路热管利用内部工质的相变来进行吸热和散热，对不同半导体器件配置各自的环路热管，利用环路热管与半导体器件进行热交换来实现散热，并通过分流部件按照不同半导体器件的散热量调节冷凝器的流量配比，使不同环路热管中的液体工质流量与半导体器件的发热量相匹配，实现对散热资源的灵活分配，使散热效率更高、达到更好的散热效果、不会造成资源的浪费；数据中心机房采用上述半导体器件散热装置能有效降低能源消耗、提高对服务器的散热效果、对环境的影响较小。附图说明图1为本技术第一种实施例的结构示意图；图2为本技术第二种实施例的结构示意图；图3为本技术第三种实施例的结构示意图；图4为数据中心机房的第一种实施例的示意图；图5为数据中心机房的第二种实施例的示意图；图中标记为：1-半导体器件、2-冷凝器、3-分流部件、4-蒸发器、5-蒸汽管路、6-液体管路、7-储液器、8-毛细结构、9-半导体连接件、11-机房、12-服务器。具体实施方式为了便于理解本技术，下面结合附图对本技术进行进一步的说明。本技术所述的半导体器件散热装置通过环路热管来进行与半导体器件的热交换，本技术可通过两组或多组环路热管来满足不同半导体器件的散热量需求。如图1至图3所示的实施例中采用了两组环路热管，两组环路热管与同一个冷凝器2连通，每组环路热管各与一个半导体器件1相接触进行热交换，两组环路热管的出口端相连通后与冷凝器2的入口端连通，冷凝器2的出口端经分流部件3分流后再分别与环路热管的入口端连通；环路热管的具体结构包括蒸发器4、蒸汽管路5和液体管路6，蒸汽管路5和液体管路6都采用铜管结构，环路热管的蒸发器4出口端通过蒸汽管路5与冷凝器2的入口端连通，冷凝器2的出口端通过液体管路6与蒸发器4的入口端连通，且两组环路热管各自的蒸汽管路5相连通后再与冷凝器2连通，冷凝器2出口端的液体管路6经过分流部件3分支成两支后再分别与两组环路热管的蒸发器4连通；上述分流部件3一般选用适用性广的流量调节阀。本技术中，冷凝器2采用管状结构，蒸发器4可采用管状结构或长方体结构，为了提高热传递的面积，蒸发器4与半导体器件1表面相接触的面以平整表面为佳，即蒸发器4采用半圆管状结构；另外，由于机械加工不可能加工出理想化的平整表面，蒸发器4与半导体器件1的接触面上会存在细小的沟壑，沟壑中充满了空气，而空气的热阻值较高，为了降低热阻值以提高散热性能，在蒸发器4与半导体器件1之间填充有导热介质，导热介质可选用导热硅胶、导热硅脂或石墨垫片。本技术中蒸发器4与半导体器件1之间进行热交换，而热交换是依靠蒸发器4内的储液器7来实现的，如图1至图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.半导体器件散热装置，其特征在于：包括冷凝器(2)和至少两组各自与不同半导体器件(1)相接触的环路热管；各组所述环路热管的出口端相连通后与冷凝器(2)的入口端连通，所述冷凝器(2)的出口端经分流部件(3)分流后再分别与环路热管的入口端连通。/n

【技术特征摘要】
1.半导体器件散热装置，其特征在于：包括冷凝器(2)和至少两组各自与不同半导体器件(1)相接触的环路热管；各组所述环路热管的出口端相连通后与冷凝器(2)的入口端连通，所述冷凝器(2)的出口端经分流部件(3)分流后再分别与环路热管的入口端连通。


2.如权利要求1所述的半导体器件散热装置，其特征在于：所述环路热管包括蒸发器(4)、蒸汽管路(5)和液体管路(6)，蒸发器(4)与半导体器件(1)的表面接触；所述蒸发器(4)的出口端通过蒸汽管路(5)与冷凝器(2)的入口端连通，冷凝器(2)的出口端通过液体管路(6)与蒸发器(4)的入口端连通；所述冷凝器(2)和蒸汽管路(5)所处高度高于蒸发器(4)与液体管路(6)的所处高度。


3.如权利要求2所述的半导体器件散热装置，其特征在于：所述蒸发器(4)内设有储液器(7)，所述储液器(7)与蒸汽管路(5)、液体管路(6)连通，储液器(7)内装有液体工质。


4.如权利要求1所述的半导体器件散热装置，其特征在于：所述环路热管包括蒸发器(4)、蒸汽管路(5)和液体管路(6)，蒸发器(4)与半导体器件(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李越峰，袁竹，张娣，
申请(专利权)人：四川长虹空调有限公司，四川佳港科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51