一种基于相变液冷的芯片微型散热系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于相变液冷的芯片微型散热系统，其包括位于最下方的导热材料、安装于所述导热材料上的散热箱体、填充于所述散热箱体内的液冷相变材料以及安装于所述散热箱体上的散热鳍片，所述散热鳍片呈柱状其内部形成有进口和出口与所述散热箱体内部相连通的散热气道，所述散热气道包括形成上下回转状的若干上行通道和下行通道，相邻的所述上行通道和所述下行通道之间形成散热间隙孔，所述散热间隙孔与所述散热气道隔绝且与大气相连通。在有限的体积内有效增加相变液的气化面积，以及增加了相变液的冷却路径，加大了液化速率，有利于芯片散热系统的微型化、高效率。高效率。高效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于相变液冷的芯片微型散热系统


[0001]本技术涉及芯片散热设备，特别是一种基于相变液冷的芯片微型散热系统。

技术介绍

[0002]随着电子技术的发展，芯片集成度越来越高且功耗越来越大，芯片面积却越来越小，小面积产生的大热量如果不能及时散逸出去将会对芯片甚至整个系统的功能、稳定性等造成极其严重的影响，因此芯片的散热问题是一个必须解决的问题。
[0003]目前常见的散热系统包括风冷和水冷，风冷系统简单，但散热效率低；水冷系统由于液体具有高热容和高传导率，散热能力较风冷技术更强，但是水冷系统制造复杂，体积大，且具有一定的危险性，即若发生漏水现象将对这个电子系统产生不可恢复的破坏。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种制造简单、散热效率高、可微型化的基于相变液冷的芯片微型散热系统。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于相变液冷的芯片微型散热系统，其包括位于最下方的导热材料、安装于所述导热材料上的散热箱体、填充于所述散热箱体内的液冷相变材料以及安装于所述散热箱体上的散热鳍片，所述散热鳍片呈柱状其内部形成有进口和出口与所述散热箱体内部相连通的散热气道，所述散热气道包括形成上下回转状的若干上行通道和下行通道，相邻的所述上行通道和所述下行通道之间形成散热间隙孔，所述散热间隙孔与所述散热气道隔绝且与大气相连通。
[0006]另一种优化方案，每个所述散热气道包括两个所述上行通道和两个所述下行通道，所述最中间的上行通道呈柱状，其外侧依次设置呈筒状的下行通道、上行通道以及下行通道，位于最中间的上行通道的下端口为该散热气道的进口，最外侧的下行通道的下端口为该散热气道的末端出口。
[0007]另一种优化方案，所述散热间隙呈筒形的槽状。
[0008]另一种优化方案，所述散热间隙位于由内至外的第一个下行通道和第二上行通道之间。
[0009]另一种优化方案，所述出口上设有重力感应开关，当位于最外侧的下行通道的下端部凝结形成一定重量的相变材料时自动开启。
[0010]另一种优化方案，所述散热箱体由铜板制成，其下端面和/或侧面上形成有多个用于增大液冷相变材料与所述散热箱体接触面积的凹槽。
[0011]另一种优化方案，所述凹槽为矩形凹槽或正方形凹槽或圆形凹槽。
[0012]另一种优化方案，所述液冷相变材料为氟碳化合物或机硅冷却液，所述散热鳍片为铝板材料。
[0013]另一种优化方案，位于中间的上行通道和下行通道的下端部连通且与所述散热箱体之间通过重力感应开关分隔开，当位于中间的上行通道和下行通道的下端部的重力感应
开关上的液态状的液冷相变材料重量高于重力感应开关设定的重量时，液态状的液冷相变材料对应的重力感应开关打开形成中部出口。
[0014]另一种优化方案，所述重力感应开关为微型弹簧开关。
[0015]由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：在有限的体积内有效增加相变液的气化面积，以及增加了相变液的冷却路径，加大了液化速率，有利于芯片散热系统的微型化、高效率。
附图说明
[0016]附图1为本专利技术的结构示意图；附图2为本专利技术的剖视图；附图3为本专利技术中散热气道的结构示意图。
具体实施方式
[0017]下面结合附图所示的实施例对本专利技术作进一步描述。
[0018]如图1
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3所示，基于相变液冷的芯片微型散热系统包括位于最下方的导热材料1、安装于导热材料1上的散热箱体2、填充于散热箱体2内的液冷相变材料以及安装于散热箱体2上的散热鳍片3。导热材料1为导热硅胶或导热硅脂等，可以很好地传递芯片产生的热量。液冷相变材料为氟碳化合物或机硅冷却液等。散热鳍片3为铝板等材料制成。散热箱体2由铜板制成，其下端面和/或侧面上形成有多个用于增大液冷相变材料与散热箱体2接触面积的凹槽21。凹槽21不局限于矩形凹槽21或正方形凹槽21或圆形凹槽21等。散热鳍片3呈柱状其内部形成有进口43和末端出口44与散热箱体2内部相连通的散热气道，散热气道包括形成上下回转状的若干上行通道41和下行通道42，相邻的上行通道41和下行通道42之间形成散热间隙45孔，散热间隙45孔与散热气道隔绝且与大气相连通。
[0019]每个散热气道包括两个上行通道41和两个下行通道42，最中间的上行通道41呈柱状，其外侧依次设置呈筒状的下行通道42、上行通道41以及下行通道42，位于最中间的上行通道41的下端口为该散热气道的进口43，最外侧的下行通道42的下端口为该散热气道的末端出口44。位于中间的上行通道41和下行通道42的下端部连通且与所述散热箱体2之间通过重力感应开关6分隔开，当位于中间的上行通道41和下行通道42的下端部的重力感应开关6上的液态状的液冷相变材料重量高于重力感应开关6设定的重量时，液态状的液冷相变材料对应的重力感应开关6打开形成中部出口46。散热间隙45呈筒形的槽状。将散热间隙45设于由内至外的第一个下行通道42和第二上行通道41之间，使的温度处于50
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80℃之间的气体刚好通过散热间隙45，将能最大化散热速度。相对于没有散热间隙的散热鳍片，气体液化速度明显加快，重力感应开关释放液滴的速度增加一倍以上。若在散热鳍片上方安装风扇，可加速散热间隙空气流通速率，明显增加液化速度。
[0020]末端出口44和中部出口46上设有重力感应开关6，当位于最外侧的下行通道42的下端部凝结形成一定重量的相变材料时自动开启。重力感应开关6为微型弹簧开关，弹簧上面支撑有与通道大小相适应的轻质塑料挡板，弹簧另一端与鳍片侧壁相连。
[0021]上述实施例只为说明本专利技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本专利技术的内容并据以实施，并不能以此限制本专利技术的保护范围。凡根据本专利技术
精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于相变液冷的芯片微型散热系统，其包括位于最下方的导热材料、安装于所述导热材料上的散热箱体、填充于所述散热箱体内的液冷相变材料以及安装于所述散热箱体上的散热鳍片，其特征在于：所述散热鳍片呈柱状其内部形成有进口和出口与所述散热箱体内部相连通的散热气道，所述散热气道包括形成上下回转状的若干上行通道和下行通道，相邻的所述上行通道和所述下行通道之间形成散热间隙孔，所述散热间隙孔与所述散热气道隔绝且与大气相连通。2.根据权利要求1所述的基于相变液冷的芯片微型散热系统，其特征在于：每个所述散热气道包括两个所述上行通道和两个所述下行通道，所述最中间的上行通道呈柱状，其外侧依次设置呈筒状的下行通道、上行通道以及下行通道，位于最中间的上行通道的下端口为该散热气道的进口，最外侧的下行通道的下端口为该散热气道的末端出口。3.根据权利要求1所述的基于相变液冷的芯片微型散热系统，其特征在于：所述散热间隙呈筒形的槽状。4.根据权利要求2所述的基于相变液冷的芯片微型散热系统，其特征在于：所述散热间隙位于由内至外的第一个下行通道和第二上行通道之间。5.根据权利要求1所述的基于相变液冷的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李尧，苌凤义，
申请(专利权)人：中科芯苏州微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：