一种逆重力散热系统及其散热方法技术方案

本发明专利技术公开了一种逆重力散热系统，所述逆重力散热系统包括热管，所述热管顶端为发热端，底端为冷凝端；夹层，所述夹层位于所述热管顶端，所述夹层内设有相连通的上层空腔与下层空腔，所述上层空腔与所述下层空腔的内部体积相同，所述夹层内填充有磁性液态金属，所述夹层上设置有磁性开关；循环通道，所述循环通道位于所述热管顶端与底端之间，所述循环通道顶端与所述上层空腔位置对应，所述循环通道上设置有磁源，所述循环通道内填充有受磁源驱动的磁性纳米工质，当磁源启动时，磁性纳米工质沿循环通道方向流动。本发明专利技术能够满足大功耗芯片在逆重力场景下的使用，无需对芯片进行“降耗限频”，有效提高了对芯片的散热能力。有效提高了对芯片的散热能力。有效提高了对芯片的散热能力。

【技术实现步骤摘要】
一种逆重力散热系统及其散热方法


[0001]本专利技术属于散热系统
，尤其涉及一种逆重力散热系统及其散热方法。

技术介绍

[0002]随着电子产品的发展，芯片制程能力的增加以及封装程度的复杂程度，导致单芯片合封DIE数越来越多，芯片功耗越来越大，而芯片的功耗越大，随之对芯片的外置散热能力要求越来越高。
[0003]由于实际使用场景的需要，很多情况下散热配套产品热管均要面对逆重力使用的情况，甚至会在高达90
°
完全垂直的场景下使用，这一系列的因素对于散热产品和散热系统都提出来更加苛刻的要求，同等尺寸下散热能力损失严重，经常可能导致系统宕机。
[0004]为了解决芯片在逆重力使用情况下的散热风险，当前的主要解决思路：其一减少逆重力场景下的使用，但是这个会极大的限制客户在实际使用场景，无法有效满足客户的使用需求，也无形中降低了产品在客户端的竞争力；其二就是降低芯片功耗，对于逆重力使用大功耗芯片当前普遍做法就是采用“降耗限频”，但是这种做法会极大的限制芯片性能和整机性能的发挥，因此以上两种方法均存在相应缺陷，无法满足客户在逆重力场景下的使用。

技术实现思路

[0005]本专利技术克服了现有技术的不足，提供一种逆重力散热系统及其散热方法，以解决现有技术中存在的问题。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种逆重力散热系统，对逆重力情形下的芯片进行散热，所述逆重力散热系统包括
[0007]热管，所述热管顶端为发热端，底端为冷凝端；
>[0008]夹层，所述夹层位于所述热管顶端，所述夹层内设有相连通的上层空腔与下层空腔，所述上层空腔与所述下层空腔的内部体积相同，所述夹层内填充有磁性液态金属，所述夹层上设置有磁性开关；
[0009]循环通道，所述循环通道位于所述热管顶端与底端之间，所述循环通道顶端与所述上层空腔位置对应，所述循环通道上设置有磁源，所述循环通道内填充有受磁源驱动的磁性纳米工质，当磁源启动时，磁性纳米工质沿循环通道方向流动。
[0010]本专利技术一个较佳实施例中，所述夹层固定于所述热管顶端，所述夹层为导热金属层。
[0011]本专利技术一个较佳实施例中，所述磁性液态金属为镓基合金与磁性纳米颗粒结合后的液态物质。
[0012]本专利技术一个较佳实施例中，所述磁性开关位于所述夹层靠近所述上层空腔一侧，当磁性开关闭合时，磁性液态金属位于所述上层空腔内且将上层空腔充满，当磁性开关断开时，磁性液态金属由上层空腔流入下层空腔且将下层空腔充满。
[0013]本专利技术一个较佳实施例中，所述磁性纳米工质由磁性纳米颗粒与作为基液的流体组成。
[0014]本专利技术一个较佳实施例中，所述磁性纳米颗粒为以下一种或多种的组合：铁合金颗粒、钙钛型颗粒、钆合金颗粒；所述流体为水。
[0015]本专利技术一个较佳实施例中，所述磁源为电磁铁，所述磁源的直径大于所述循环通道的外径。
[0016]本专利技术还公开了一种逆重力散热系统的散热方法，包括以下步骤：
[0017]S1、外部主机设定芯片的标准温度S1，芯片的实际温度参数为T1，热管顶端的实际温度参数为Te，底端的实际温度参数为Tc；
[0018]S2、将T1与S1比较，计算
△
T1＝T1‑
S1以及
△
Thp＝Te
‑
Tc，当
△
T1≥0或
△
Thp≥5时，磁性开关断开，磁源启动；
[0019]S3、位于上层空腔内的磁性液态金属流入下层空腔并将下层空腔填满，同时磁性纳米工质在磁源作用下进行热磁对流，沿循环通道方向持续进行流动，将位于热管发热端的热量带至热管的冷凝端，完成散热。
[0020]本专利技术一个较佳实施例中，所述磁源与所述热管顶端之间的距离不大于所述循环通道长度的1/8或者所述磁源与所述热管底端之间的距离不大于所述循环通道长度的1/8。
[0021]本专利技术解决了
技术介绍
中存在的缺陷，本专利技术具备以下有益效果：
[0022](1)本专利技术提供一种逆重力散热系统及其散热方法，能够满足大功耗芯片在逆重力场景下的使用，无需对芯片进行“降耗限频”，有效提高了对芯片的散热能力；
[0023](2)采用磁性纳米工质在循环通道内进行循环，能够在热管无法满足芯片的散热需求时，将芯片产生的热量从热管的发热端带至冷凝端，完成对热量的传导，降低芯片的温度，提高芯片的使用效果。
附图说明
[0024]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明；
[0025]图1为本专利技术优选实施例的整体结构示意图；
[0026]图2为图1中A部放大图；
[0027]图3为本专利技术优选实施例夹层的内部结构示意图；
[0028]图4为本专利技术优选实施例的流程图；
[0029]图中：100、芯片；10、热管；11、发热端；12、冷凝端；20、夹层；21、上层空腔；22、下层空腔；23、磁性开关；30、循环通道；31、磁源。
具体实施方式
[0030]以下将以图式揭露本专利技术的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本专利技术。也就是说，在本专利技术的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
[0031]另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本专利技术，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件
或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。
[0032]结合图1至图3所示，本实施例提供一种逆重力散热系统，对逆重力情形下的芯片100进行散热，该逆重力散热系统包括
[0033]热管10，热管10顶端为发热端11，底端为冷凝端12，芯片100处于热管10的发热端11，热管10内的冷却工质对芯片100产生的热量进行散热；
[0034]夹层20，夹层20位于热管10顶端，夹层20内设有相连通的上层空腔21与下层空腔22，上层空腔21与下层空腔22的内部体积相同，夹层20内填充有磁性液态金属，夹层20上设置有磁性开关23，磁性开关23位于夹层20靠近上层空腔21一侧，当磁性开关23闭合时，磁性液态金属位于上层空腔21内且将上层空腔21充满，当磁性开关23断开时，磁性液态金属由上层空腔21流入下层空腔22且将下层空腔22充满，当热管10无法满足芯片100的散热需求时，磁性开关23闭合，位于上层空腔21内的磁性液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种逆重力散热系统，对逆重力情形下的芯片进行散热，其特征在于，所述逆重力散热系统包括热管(10)，所述热管(10)顶端为发热端(11)，底端为冷凝端(12)；夹层(20)，所述夹层(20)位于所述热管(10)顶端，所述夹层(20)内设有相连通的上层空腔(21)与下层空腔(22)，所述上层空腔(21)与所述下层空腔(22)的内部体积相同，所述夹层(20)内填充有磁性液态金属，所述夹层(20)上设置有磁性开关(23)；循环通道(30)，所述循环通道(30)位于所述热管(10)顶端与底端之间，所述循环通道(30)顶端与所述上层空腔(21)位置对应，所述循环通道(30)上设置有磁源(31)，所述循环通道(30)内填充有受磁源(31)驱动的磁性纳米工质，当磁源(31)启动时，磁性纳米工质沿循环通道(30)方向流动。2.根据权利要求1所述的逆重力散热系统，其特征在于，所述夹层(20)固定于所述热管(10)顶端，所述夹层(20)为导热金属层。3.根据权利要求1所述的逆重力散热系统，其特征在于，所述磁性液态金属为镓基合金与磁性纳米颗粒结合后的液态物质。4.根据权利要求1所述的逆重力散热系统，其特征在于，所述磁性开关(23)位于所述夹层(20)靠近所述上层空腔(21)一侧，当磁性开关(23)闭合时，磁性液态金属位于所述上层空腔(21)内且将上层空腔(21)充满，当磁性开关(23)断开时，磁性液态金属由上层空腔(21)流入下层空腔(22)且将下层空腔(22)充满。5.根据权利要求1所述的逆重力散热系统，其特征在于，所述磁性纳米工质由磁性纳米颗粒与作为基液的流体组成。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建林，金晓骏，
申请(专利权)人：苏州诚启传热科技有限公司，
类型：发明
国别省市：