一种芯片高效散热结构及散热设备制造技术

本发明专利技术提供了一种芯片高效散热结构及散热设备，涉及芯片散热技术领域，所述芯片高效散热结构包括芯片和液冷散热组件，液冷散热组件包括液态金属导热垫片和液冷板，芯片、液态金属导热垫片和液冷板从上至下依次设置，液冷板内设置有散热通道，散热通道内的冷却介质能通过液冷板和液态金属导热垫片与芯片换热；本发明专利技术采用液态金属导热垫片作为液冷板和芯片的导热部件，一方面具有较大的导热系数，能够有效传递芯片热量，另一方面具有较小的熔点，在导热的过程中，当芯片温度较高时处于液态，可密切黏附于芯片凹凸不平的端面上，散热更加充分；液态金属导热垫片和液冷板相互配合，散热效果显著，能够有效满足超大功率芯片的散热要求。要求。要求。

【技术实现步骤摘要】
一种芯片高效散热结构及散热设备


[0001]本专利技术涉及芯片散热装置
，具体涉及一种芯片高效散热结构及散热设备。

技术介绍

[0002]随着高端芯片向微型化、集成化的发展，其“散热”问题已经成为其向着更高性能芯片发展的阻碍。因此，发展高性能的散热系统已经迫在眉睫。
[0003]现如今，针对于高端大功率芯片，其热流密度可达300w/cm
²
，传统的风冷或者液冷装置完全不能满足其散热要求。
[0004]现有针对于较大功率芯片的散热，多采用浸没式液体散热技术，其是将发热的电子元件直接浸泡至如电子氟化液等冷却液中，通过冷却液循环，带走电子元件产生的热量，从而完成芯片的降温，现有的浸没式液体散热设备对水密性的要求较高，需保证其在长时间工作时不能漏液，并且冷却液易被空气中的其他物质污染，从而使设备具有较大的腐蚀风险，同时，针对于热流密度可达300w/cm
²
的超大功率芯片，当前的浸没式液态散热装置其散热能力有限，并不能有效地满足其散热要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种芯片高效散热结构及散热设备，以解决现有技术中存在的采用现有芯片散热装置无法有效满足超大功率芯片散热要求的技术问题；本专利技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果；详见下文阐述。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：本专利技术提供的一种芯片高效散热结构，包括芯片和液冷散热组件，其中：所述液冷散热组件包括液态金属导热垫片和液冷板，所述芯片、所述液态金属导热垫片和所述液冷板从上至下依次设置；所述液冷板内设置有散热通道，所述散热通道内的冷却介质能通过所述液冷板和所述液态金属导热垫片与所述芯片换热。
[0007]优选地，所述冷却介质采用液态金属介质，所述液态金属介质为Ga
68
in
20
Sn
12
。
[0008]优选地，所述液态金属导热垫片采用Ga
68
in
20
Sn
12
材质。
[0009]优选地，所述液冷板采用铝合金材质。
[0010]优选地，所述液冷板上设置有进液口和出液口，其中：所述进液口和所述出液口均与所述散热通道相连通；所述进液口和所述出液口设置在所述液冷板相对的两个侧端面上。
[0011]优选地，所述散热通道包括多个平行设置的单元流道，所述进液口和所述出液口设置为多个，其中：所述进液口的数量和所述出液口的数量均与所述单元流道的数量相同；所述单元流道的进液端和出液端分别与对应所述进液口和所述出液口相连。
[0012]优选地，所有所述单元流道设置在同一水平面上。
[0013]优选地，所述单元流道设置为直线型流道。
[0014]本专利技术提供一种散热设备，包括上述任一所述芯片高效散热结构。
[0015]本专利技术提供的一种芯片高效散热结构及散热设备至少具有以下有益效果：所述芯片高效散热结构包括芯片和液冷散热组件，所述液冷散热组件包括液态金属导热垫片和液冷板，所述芯片、所述液态金属导热片和所述液冷板从上至下依次设置，所述液冷板内设置有散热通道，在散热的过程中，冷却介质流经散热通道时，通过液冷板和液态金属导热垫片与芯片进行热交换。
[0016]采用液态金属导热垫片作为液冷板和芯片的导热部件，一方面具有较大的导热系数，能够有效传递芯片热量，另一方面具有较小的熔点，在导热的过程中，当芯片温度较高时，处于液态，可密切黏附于芯片凹凸不平的端面上，使散热更加充分。
[0017]本专利技术采用液态金属导热垫片与液冷板相配合，不但散热效果显著，而且相较于现有的浸没式液冷方式，对水密性的要求较小，设备运行更加可靠，同时，液态金属导热垫片不受空气中其他物质的影响，设备腐蚀风险较小。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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专利技术的一些实施例，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。
[0019]图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术的主视示意图；图3是本专利技术的后视示意图；图4是本专利技术散热模拟仿真图。
[0020]附图标记1、芯片；2、液冷散热组件；21、液态金属导热垫片；22、液冷板；221、散热通道；2211、单元流道；222、进液口；223、出液口。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。
[0022]实施例1：本专利技术提供了一种芯片高效散热结构，参考图1
‑
图3所示，所述芯片高效散热结构包括芯片1和液冷散热组件2。
[0023]液冷散热组件2包括液态金属导热垫片21和液冷板22，芯片1、液态金属导热垫片21和液冷板22从上至下依次设置。
[0024]液冷板22内设置有散热通道221，散热通道221内流通有冷却介质。
[0025]冷却芯片1时，所述冷却介质流经散热通道221，此时所述冷却介质通过液冷板22和液态金属导热垫片21与芯片1进行换热，从而带走芯片1的热量。
[0026]在此过程中，由于液态金属导热垫片21具有较小的熔点，因此当芯片1发热时，液态金属导热垫片21呈液态，黏附于芯片1凹凸不平的端面上，从而有效保证液态金属导热垫片21与芯片1的接触面积。
[0027]由于液态金属导热垫片21具有较大的导热系数，从而有效保证其导热性能。
[0028]由此，采用液态金属导热垫片21与内部流通有冷却介质的液冷板22相配合，散热效果显著，能够有效满足大功率芯片的散热要求。
[0029]同时，本专利技术具有液态金属导热垫片21和液冷板22的液冷散热组件2，相比较现有的浸没式液冷装置，对水密性的要求较小，整个设备运行更加可靠，同时，设备腐蚀风险小。
[0030]实施例2：实施例2建立在实施例1的基础上：如图1
‑
图3所示，所述冷却介质采用液态金属介质，所述液态金属介质为Ga
68
in
20
Sn
12
。
[0031]Ga
68
in
20
Sn
12
其导热系数为39w/m.k，相较于水的导热系数0.59w/m.k，是其66倍，能够大幅度提高散热能力。
[0032]作为可选地实施方式，液态金属导热垫片21采用Ga
68
in
20
Sn
12
材质。
[0033]Ga...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片高效散热结构，其特征在于，包括芯片和液冷散热组件，其中：所述液冷散热组件包括液态金属导热垫片和液冷板，所述芯片、所述液态金属导热垫片和所述液冷板从上至下依次设置；所述液冷板内设置有散热通道，所述散热通道内的冷却介质能通过所述液冷板和所述液态金属导热垫片与所述芯片换热。2.根据权利要求1所述的芯片高效散热结构，其特征在于，所述冷却介质采用液态金属介质，所述液态金属介质为Ga
68
in
20
Sn
12
。3.根据权利要求1所述的芯片高效散热结构，其特征在于，所述液态金属导热垫片采用Ga
68
in
20
Sn
12
材质。4.根据权利要求1所述的芯片高效散热结构，其特征在于，所述液冷板采用铝合金材...

【专利技术属性】
技术研发人员：王璞，杨冲，陈青勇，
申请(专利权)人：成都天成电科科技有限公司，
类型：发明
国别省市：