一种电子器件液冷散热装置及其散热方法制造方法及图纸

本申请公开了一种电子器件液冷散热装置及其散热方法，包括：散热本体；散热本体包括贴合于计算机芯片设置的毛细均温板、远离计算机芯片设置的冷却板以及由冷却板和毛细均温板围设构成封闭的真空腔；毛细均温板包括蒸发腔体以及设置在蒸发腔体内壁上的毛细芯，蒸发腔体内充注并封装有受热后发生相变的液体工质；冷却板通过外部冷却介质循环带走液体工质受热相变为蒸汽所产生的热量，并将蒸汽冷凝为液体。能够可以解决传统液冷冷板主动式散热与被动式散热效率低下与能耗高的问题，本申请应用涉及两相被动式冷却，通过使液体工质沸腾和冷凝令传热效率成倍增加，有效地将温度维持在电子器件发热限值之下,允许更高的电子器件性能利用率。利用率。利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种电子器件液冷散热装置及其散热方法


[0001]本申请涉及印制线路板制造
，特别是涉及一种电子器件液冷散热装置及其散热方法。

技术介绍

[0002]随着电子元器件性能的不断提升，芯片及电子元器件的热流密度急剧增加，高热流密度随之带来的散热问题已经是限制芯片性能最关键的因素之一。如果要维持芯片的温度在正常的工作范围以内，就需要采取有效的散热方法使得芯片迅速降温。当下针对电子设备的散热手段主要是风冷强制对流进行散热，然而从芯片的发展趋势和功耗规模来看，风冷散热已经愈发吃力。新兴的水冷散热，为此打开了一条新通道，如何运用水冷散热获得安静、高效、稳定、长寿的散热装置，成为行业散热的重要课题。
[0003]目前常见的水冷芯片散热装置多为主动式冷板散热，然而此方式受限于当前制造技术的影响，冷板内部结构相对简单，多为长直型结构，此结构均流性较差；而有明显均流散热效果的冷板结构，多囿于当前蚀刻技术的限制难以实现理论上散热效果好但结构复杂的冷板的大规模实施应用；并且常规冷板装置有效散热面积也受限于芯片自身大小，使得装置散热能力依赖更高的泵功才可达到高功耗芯片的散热需求，随之能耗负担更重。而被动式散热区别于主动式冷板，被动式散热由于其自发性，能耗低，结构简单且系统稳定，在电子散热方面也有很好的应用前景。其中常利用毛细芯自吸效应实现被动散热技术，而此类技术也有其局限性，散热效率低，无法快速将电子器件热量带出到环境中。因此，设计专利技术一种能兼顾散热性优、压损能耗小并可量产的散热装置显得尤为重要。

技术实现思路
/>[0004]本申请提供一种电子器件液冷散热装置及其散热方法，能够同时利用两相被动式散热与主动散热的优点，有效地将温度维持在电子器件发热限值之下,允许更高的电子器件性能利用率的效果。
[0005]根据一些实施例，本申请提供了一种电子器件液冷散热装置，包括：散热本体，用于给计算机芯片散热；所述散热本体包括贴合于计算机芯片设置的毛细均温板、远离计算机芯片设置的冷却板以及由所述冷却板和所述毛细均温板围设构成封闭的真空腔；所述真空腔的底部设置有毛细芯，且所述真空腔内充注并封装有受热后发生相变的液体工质；所述冷却板通过外部冷却介质循环带走液体工质受热相变为蒸汽所产生的热量，并将蒸汽冷凝为液体。
[0006]可选的是，所述散热本体设置为梯形棱台，所述冷却板的横截面积大于所述毛细均温板底部的横截面积，所述毛细均温板的底部贴合于计算机芯片。
[0007]可选的是，所述毛细均温板的上端敞口设置且与所述冷却板的下表面相贴合并密封设置。
[0008]可选的是，所述冷却板包括微通道冷板，所述微通道冷板的一侧连接供有冷却介
质流入的流入口、另一侧连接有供冷却介质流出的流出口。
[0009]可选的是，所述散热装置还包括冷却装置和泵，所述冷却装置的出口通过传输管路与所述微通道冷板的流入口连接，所述泵设置在所述冷却装置的入口和所述微通道冷板的流出口之间，所述泵分别通过传输管路与所述冷却装置的入口、微通道冷板的流出口连接。
[0010]可选的是，所述散热本体的毛细均温板通过导热硅胶粘接在计算机芯片上。
[0011]可选的是，所述毛细芯通过金属粉末烧结制备且烧结在所述真空腔的底部上。
[0012]根据一些实施例，本申请还提供了一种根据电子器件液冷散热装置的散热方法，该方法包括以下步骤：向所述真空腔中注入液体工质，当液体工质充满所述毛细芯后，将所述真空腔密封；将所述散热本体的毛细均温板贴合于计算机芯片上；计算机芯片产生热量后，热量从计算机芯片表面通过所述毛细均温板的底面进入到所述真空腔中，使所述真空腔中的液体工质温度升高，当液体工质的温度上升到沸点后，液体工质沸腾相变为蒸汽，蒸汽上升至接触所述微通道冷板；蒸汽在所述微通道冷板的作用下冷凝为液体，该液体通过所述真空腔壁面返回所述毛细芯；毛细芯结构使液体通过毛细力自驱返回至所述真空腔的底部，持续为计算机芯片提供低温工质。
[0013]可选的是，还包括：将所述真空腔抽成负压。
[0014]可选的是，所述液体工质采用水、丙酮、乙醇、氨水中的任意一种。
[0015]本公开的实施例至少具有以下优点：
[0016](1)、本申请将由计算机芯片工作过程中产生的热量传导至毛细均温板的底部，该热量会持续对真空腔内的液体工质进行加热，至液体工质沸点时，液体工质沸腾相变变为蒸汽，蒸汽在真空腔内上升遇顶部的冷却板冷凝，冷凝后的液体工质通过真空腔的壁面返回毛细芯，毛细芯结构使液体通过毛细力自驱返回至真空腔的底部，由此持续为计算机芯片提供低温工质，完成毛细均温板散热作用循环，因此可以通过使液体工质沸腾与冷凝使传热效率成倍增加，有效地将温度维持在电子器件发热限值之下,允许更高的电子器件性能利用率；
[0017](2)、将散热本体设置为梯形棱台可以在空间容许的最大程度上增大散热面积，提高散热效果的同时不过度占用印制电路板的空间，可允许更灵活的硬件设计方案与密度；
[0018](3)、本申请可灵活配置液体工质，且相对用量少，可进一步节约成本。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是本申请实施例中电子器件液冷散热装置的结构示意图；
[0021]图2是本申请实施例中电子器件液冷散热装置的内部示意图；
[0022]图3是现有技术中散热装置的结构示意图；
[0023]图4是本申请实施例中毛细均温板的原理示意图；
[0024]图5是本申请实施例中微通道冷板的冷却示意图；
[0025]图6是本申请实施例中电子器件液冷散热方法的流程示意图。
[0026]附图说明：1、散热本体；11、毛细均温板；111、毛细芯；12、微通道冷板；121、流入口；122、流出口；13、真空腔；2、计算机芯片；3、泵；4、冷却装置。
具体实施方式
[0027]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本申请的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合，相互引用。
[0028]为解决因在散热面积受制约的情况下，常规冷板散热仅通过常规主动式散热方式散热，而毛细均温板仅依赖自身被动式散热方式，各自散热效率都较低的问题，本申请实施例提供一种电子器件液冷散热装置及散热方法，其中散热装置包括：散热本体，用于给计算机芯片散热；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子器件液冷散热装置，其特征在于，包括：散热本体(1)，用于给计算机芯片(2)散热；所述散热本体(1)包括贴合于计算机芯片(2)设置的毛细均温板(11)、远离计算机芯片(2)设置的冷却板以及由所述冷却板和所述毛细均温板(11)围设构成封闭的真空腔(13)；所述真空腔(13)的底部设置有毛细芯(111)，且所述真空腔(13)内充注并封装有受热后发生相变的液体工质；所述冷却板通过外部冷却介质循环带走液体工质受热相变为蒸汽所产生的热量，并将蒸汽冷凝为液体。2.根据权利要求1所述的电子器件液冷散热装置，其特征在于，所述散热本体(1)设置为梯形棱台，所述冷却板的横截面积大于所述毛细均温板(11)底部的横截面积，所述毛细均温板(11)的底部贴合于计算机芯片(2)。3.根据权利要求2所述的电子器件液冷散热装置，其特征在于，所述毛细均温板(11)的上端敞口设置且与所述冷却板的下表面相贴合并密封设置。4.根据权利要求1所述的电子器件液冷散热装置，其特征在于，所述冷却板包括微通道冷板(12)，所述微通道冷板(12)的一侧连接有供冷却介质流入的流入口(121)、另一侧连接有供冷却介质流出的流出口(122)。5.根据权利要求4所述的电子器件液冷散热装置，其特征在于，所述散热装置还包括冷却装置(4)和泵(3)，所述冷却装置(4)的出口通过传输管路与所述微通道冷板(12)的流入口(121)连接，所述泵(3)设置在所述冷却装置(4)的入口和所述微通道冷板(12)的流出口(122)之间，所述泵(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨悦，
申请(专利权)人：苏州浪潮智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：