芯片集成散热结构以及服务器散热系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种芯片集成散热结构以及服务器散热系统，涉及服务器技术领域。该芯片集成散热结构包括第一基板、连接于第一基板的芯片以及安装于第一基板的散热组件，散热组件与第一基板共同围设成用于容设芯片的装配腔；散热组件包括与第一基板相对且间隔布置的散热部，且散热部贴附于芯片背离第一基板的一侧。本实用新型专利技术提供的芯片集成散热结构通过将芯片与散热部直接焊接接触，减小芯片与散热部之间的散热热阻，从而提高散热性能，以满足更高热流密度工况时的散热需求。同时，这样的设置有效缩减了芯片散热所需的空间，提高结构紧凑性。凑性。凑性。

【技术实现步骤摘要】
芯片集成散热结构以及服务器散热系统


[0001]本技术涉及服务器
，特别是涉及芯片集成散热结构以及服务器散热系统。

技术介绍

[0002]随着服务器等电子设备不断向高集成度化、小型化以及高频化等方向发展，对散热性能要求更高。
[0003]目前，高热流密度电子元器件的散热热流密度需求已经高达500W/cm2，因此传统的风冷散热并不能满足此时的散热需求。即便有浸没式液冷散热的广泛应用，但是这种散热方式存在整体散热热阻较高的问题，故而仍然无法满足越来越高的高热流密度电子元器件的散热需求。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对现有技术中散热方式存在整体散热热阻较高的技术问题，提供一种芯片集成散热结构，其具有较低的散热热阻，能够满足更高热流密度工况时散热需求。
[0005]一种芯片集成散热结构，包括第一基板、连接于所述第一基板的芯片以及安装于所述第一基板的散热组件，所述散热组件与所述第一基板共同围设成用于容设所述芯片的装配腔；所述散热组件包括与所述第一基板相对且间隔布置的散热部，且所述散热部焊接或一体成型于所述芯片背离所述第一基板的一侧。
[0006]上述的芯片集成散热结构，通过散热组件与第一基板共同围设成用于装配芯片的装配腔，当芯片安装在第一基板上时，芯片背离第一基板的一侧面直接与散热部焊接。也就是说，本技术提供的芯片集成散热结构通过将芯片与散热部直接焊接固定或者一体成型，减小芯片与散热部之间的散热热阻，从而提高散热性能，以满足更高热流密度工况时的散热需求。同时，这样的设置有效缩减了芯片散热所需的安装空间，提高结构紧凑性。
[0007]在其中一个实施例中，所述散热组件包括设置于所述第一基板的封装盖，所述装配腔限定于所述封装盖与所述第一基板之间；所述散热部一体成型、或激光刻蚀、或固定连接于所述封装盖上与所述第一基板相对的位置。通过将散热部与用于封装芯片的封装盖一体成型、或者在封装盖上直接激光刻蚀出散热部、或者将所述散热部焊接在封装盖上，可通过取消安装散热器所用的弹簧螺钉，避免了对芯片的压损；同时，正是因为取消了采用弹簧螺钉压合界面材料的方式，进一步降低了热传导路径中的热阻。
[0008]在其中一个实施例中，所述封装盖包括：散热基板，连接于所述散热部并沿所述散热部的径向向外延伸；封装件，一端与散热基板固定连接或一体成型，另一端与第一基板固定连接或一体成型。例如，所述封装件包括封装边缘，固接于所述第一基板，并与所述散热基板沿所述芯片的厚度方向相对且间隔布置；以及侧板，连接于所述封装边缘与所述散热基板之间。通过散热基板与散热部连接，以延长连接臂便于与侧板连接，封装边缘的设置实
现相对第一基板的封装，从而形成装配腔。
[0009]在其中一个实施例中，所述散热组件包括：环座，固接于所述第一基板；散热基板，连接于所述散热部并沿所述散热部的径向向外延伸，所述散热基板与所述环座固定连接或一体成型。通过散热基板与散热部连接，延长散热部自身的连接臂以便于与环座连接，从而形成装配腔。同时，利用散热基板和环座的配合、散热部与芯片直接焊接，即可实现散热部相对基板的装配，且取消采用弹簧螺钉压合界面材料的方式，降低了整体散热热阻。
[0010]在其中一个实施例中，所述环座朝向所述第一基板的一侧构造有用于容设部分电子元件的容纳腔。通过容纳腔的设置对第一基板上其他的电子元件进行保护。
[0011]在其中一个实施例中，所述散热部包括散热板，所述散热板的一侧焊接于所述芯片，所述散热板的另一侧设置有多个间隔排布的散热凸起部或散热凹下部，每个所述散热凸起部或散热凹下部均具有经过表面处理过的沸腾面，例如微纳结构。散热板的设置提高了与芯片的接触面积，以提高热传导面积；同时，利用凸起部或散热凹下部提高散热板与外部冷却介质的接触面积，并通过对沸腾面进行微纳结构的表面处理，提高散热性能，其中，所述散热凸起部可为散热凸柱、散热翅片；所述散热凹下部可为散热凹槽、散热凹孔。
[0012]在其中一个实施例中，所述散热板包括有高导热材料、或热管、或VC、或冷板。
[0013]在其中一个实施例中，所述散热部朝向所述第一基板的一侧壁与所述芯片焊接，且所述侧壁与所述芯片之间设置有热界面材料层。通过热界面材料层的设置进一步降低热阻。
[0014]在其中一个实施例中，所述散热部相对所述第一基板的投影面积大于所述芯片相对所述第一基板的投影面积，且所述散热部相对所述第一基板的投影区域能够覆盖住所述芯片相对所述第一基板的投影区域。如此，即可确保散热部完全覆盖在芯片上，增大散热面积，以便芯片产生的热量更为充分的传递至散热部。
[0015]在其中一个实施例中，以所述散热部相对所述第一基板的投影区域为第一区域，以所述芯片相对所述第一基板的投影区域为第二区域；所述第二区域具有互相垂直的第一边长和第二边长；所述第一区域沿所述第一边长的长度与所述第一边长的差值，占所述第一边长的5％
‑
30％；所述第一区域沿所述第二边长的长度与所述第二边长的差值，占所述第二边长的5％
‑
30％。通过对第一区域相对第二区域的数值限定，满足增大散热面积的同时，降低制造成本。
[0016]在其中一个实施例中，所述芯片集成散热结构还包括第二基板，所述第二基板与所述第一基板背离所述芯片的一侧固定连接。例如，利用球栅阵列封装方式提高装配效率。
[0017]在其中一个实施例中，所述芯片集成散热结构还包括顶盖，所述顶盖罩设于所述散热部背离所述芯片的一侧。顶盖的设置能够将热量集成以与冷量交换散热。
[0018]本技术还提供了一种服务器散热系统，能够缓解上述至少一个技术问题。
[0019]一种服务器散热系统，包括上述的芯片集成散热结构和散热壳体，所述散热壳体内容纳有绝缘冷却介质和浸没于所述绝缘冷却介质的所述芯片集成散热结构；并通过所述绝缘冷却介质直接对所述芯片集成散热结构进行散热；
[0020]或者，包括上述的芯片集成散热结构和风冷散热组件，所述风冷散热组件设置于所述芯片集成散热结构中散热部背离芯片的一侧，通过冷却风并对所述芯片集成散热结构进行散热；
[0021]或者，包括上述的芯片集成散热结构和冷板散热组件，所述冷板散热组件设置于所述芯片集成散热结构中散热部背离芯片的一侧，并通过冷板散热组件内的冷却流体间接对所述芯片集成散热结构进行散热。进而通过采用上述的芯片集成散热结构，提高整个服务器的散热效率，以适应于更高热流密度工况；同时所述芯片集成散热结构适配性强，可以同时适配到多种散热方式，例如浸没散热、风冷散热和冷板散热等，大量节省芯片散热的成本。
附图说明
[0022]图1为本技术实施例提供的芯片集成散热结构的第一示意图；
[0023]图2为本技术实施例提供的芯片集成散热结构的第二示意图；
[0024]图3为本技术实施例提供的芯片集成散热结构的第三示意图；
[0025]图4为本技术实施例提供的芯片集本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片集成散热结构，其特征在于，所述芯片集成散热结构(100)包括：第一基板(10)；芯片(20)，连接于所述第一基板(10)；以及散热组件(30)，安装于所述第一基板(10)，并与所述第一基板(10)共同围设成用于容设所述芯片(20)的装配腔(40)；所述散热组件(30)包括与所述第一基板(10)相对且间隔布置的散热部(31)，且所述散热部(31)焊接或一体成型于所述芯片(20)背离所述第一基板(10)的一侧。2.根据权利要求1所述的芯片集成散热结构，其特征在于，所述散热组件(30)包括设置于所述第一基板(10)的封装盖(32)，所述装配腔(40)限定于所述封装盖(32)与所述第一基板(10)之间；所述散热部(31)一体成型、或激光刻蚀、或固定连接于所述封装盖(32)上与所述第一基板(10)相对的位置。3.根据权利要求2所述的芯片集成散热结构，其特征在于，所述封装盖(32)包括：散热基板(33)，连接于所述散热部(31)并沿所述散热部(31)的径向向外延伸；封装件，一端与散热基板固定连接或一体成型，另一端与第一基板固定连接或一体成型。4.根据权利要求1所述的芯片集成散热结构，其特征在于，所述散热组件(30)包括：环座(36)，固接于所述第一基板(10)；散热基板(33)，连接于所述散热部(31)并沿所述散热部(31)的径向向外延伸，所述散热基板(33)与所述环座(36)固定连接或一体成型。5.根据权利要求4所述的芯片集成散热结构，其特征在于，所述环座(36)朝向所述第一基板(10)的一侧构造有用于容设部分电子元件的容纳腔(361)。6.根据权利要求1所述的芯片集成散热结构，其特征在于，所述散热部(31)包括散热板(311)，所述散热板(311)的一侧焊接于所述芯片(20)，所述散热板(311)的另一侧设置有多个间隔排布的散热凸起部(312)或散热凹下部，每个所述散热凸起部(312)或散热凹下部均具有经过表面处理过的沸腾面。7.根据权利要求6所述的芯片集成散热结构，其特征在于，所述散热板(311)包括有高导热材料、或热管、或VC、或冷板。8.根据权利要求1所述的芯片集成散热结构，其特征在于，所述散热部(31)朝向所述第一基板(10)的一侧壁(310...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成，张鹏，李兰兰，常乾坤，
申请(专利权)人：曙光数据基础设施创新技术北京股份有限公司，
类型：新型
国别省市：