本发明专利技术公开了一种集成电流体动力泵的服务器芯片浸没式液冷散热装置，由上至下依次包括散热翅片、导热硅脂、均热板、第一导热硅胶片、EHD泵送层盖板、腔室板、EHD泵送层底板、第二导热硅胶片、第三绝缘板、第三导热硅胶片、多孔金属厚板、第四导热硅胶片及第四绝缘板，上述各个部分依次叠加形成一体。该散热装置可以实现对高热流密度芯片进行持续且充分的冷却，以满足高功率服务器芯片的散热要求。以满足高功率服务器芯片的散热要求。以满足高功率服务器芯片的散热要求。
【技术实现步骤摘要】
集成电流体动力泵的服务器芯片浸没式液冷散热装置
[0001]本专利技术涉及数据中心散热冷却
，具体涉及一种集成电流体动力泵的服务器芯片浸没式液冷散热装置。
技术介绍
[0002]随着数据中心数量和规模的日益发展，数据中心制冷面临着严峻的挑战，为解决数据中心服务器的高效散热，需要保证服务器中高热流功率芯片等电子元件的有效冷却，以及开发高效低能耗的冷却系统。当前数据中心冷却主流是风冷，但随着高性能处理芯片的部署，单机柜功率密度不断增大，上述传统数据中心的散热系统逐渐不能满足数据中心的散热需求，因此具有流动性强、换热系数高等优势的液冷技术逐渐成为目前数据中心服务器散热技术的研究热点。特别是如今MEMS加工技术越发完善，有助于设计针对服务器芯片级别的微小型化散热装置。
[0003]浸没式液冷是指芯片与液态工质直接接触的冷却方式。液体工质一般为高比热绝缘流体，能快速带走热量而不损伤芯片。对于单相浸没式系统，换热过程中冷却工质始终保持液态，通过系统循环实现电子设备散热。现有技术中大多数液冷散热装置在液体工质循环过程中，使用水泵对吸收发热芯片热量后的液体工质进行输送，再在该液体工质运输过程中，对其进行冷却，最终传输至发热芯片表面，实现液体工质循环，而水泵运作过程中容易产生大量热，从而影响液体工质对芯片的作用，降低整个装置的散热效率。
[0004]电流体动力泵(Electrohydrodynamic，EHD)强化传热是将电场及其理论引入传热学领域的一种方法，电场作用于液体中自由电荷产生的库仑体积力是电流体泵的主要驱动力，利用电场、流场和温度场的相互作用而达到强化传热的目的，在众多主动强化换热技术中被认为是一种很有前景的散热技术。将EHD应用于强化换热的原因在于高压电场针对不同电极设计能得到对应的效益，一是对流体的电对流效应，二是对流体的泵送效应。
[0005]如何将电流体动力泵与液冷散热装置相结合，是本领域人员函待解决的问题。
技术实现思路
[0006]为了克服现有技术的上述缺点与不足，本专利技术的目的在于提供一种集成电流体动力泵的服务器芯片浸没式液冷散热装置。
[0007]本专利技术针对服务器中受限空间难以实现高热流密度芯片散热的难题，利用电流体效应实现了液体工质稳定的循环，以及加强了液体工质的扰流状态，达到强化芯片散热的目的。
[0008]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0009]一种集成电流体动力泵的服务器芯片浸没式液冷散热装置，由上至下依次包括散热翅片、导热硅脂、均热板、第一导热硅胶片、EHD泵送层盖板、腔室板、EHD泵送层底板、第二导热硅胶片、第三绝缘板、第三导热硅胶片、多孔金属厚板、第四导热硅胶片及第四绝缘板，上述各个部分依次叠加形成一体。
[0010]进一步，所述均热板包括初始液进口及堵头，所述初始液进口与堵头进行密封连接；
[0011]所述第一导热硅胶片包括热液冷却流道；
[0012]所述EHD泵送层盖板包括地极接线孔、热液流通孔、高压极接线孔、冷液流通孔、第一S型梳状电极与第一绝缘板，所述第一S型梳状电极包括第一S型宽电极与第一S型窄电极；
[0013]所述腔室板包括地极接线孔、冷液传输流道、热液流通孔及高压极接线孔；
[0014]所述EHD泵送层底板包括地极接线孔、冷液流通孔、热液流通孔、高压极接线孔、第二S型梳状电极与第二绝缘板，所述第二S型梳状电极包括第二S型宽电极与第二S型窄电极。
[0015]进一步，高压极接线柱从上而下依次通过EHD泵送层盖板的高压极接线孔、腔室板的高压极接线孔与EHD泵送层底板的高压极接线孔，并与第一S型宽电极及第二S型宽电极相接触并连接；地极接线柱从上而下依次通过EHD泵送层盖板的地极接线孔、腔室板的地极接线孔与EHD泵送层底板的地极接线孔，并分别与第一S型窄电极及第二S型窄电极相接触并连接在一起。
[0016]进一步，所述第二导热硅胶片包括第二中间镂空部及第二热液流通孔；
[0017]所述第三绝缘板包括中间镂空部、热液流通孔、多孔金属薄板及两侧用于固定的阶梯；
[0018]所述多孔金属薄板设有接线片，其中多孔金属薄板贴合阶梯进行固定安装；
[0019]所述第三导热硅胶片包括中间镂空部及连接孔；
[0020]所述多孔金属厚板包括阵列圆孔及圆环块。
[0021]进一步，所述多孔金属厚板的圆环块外径与第三导热硅胶片连接孔的内径尺寸相同，且圆环块的高度与第三导热硅胶片的厚度相同。
[0022]进一步，所述第四绝缘板包括中间镂空部、圆槽及金属圆环件，
[0023]所述金属圆环件设有接线片，金属圆环件嵌入第四绝缘板的圆槽进行固定安装。
[0024]进一步，还包括第五导热硅胶片，所述第五导热硅胶片包括位于中央的热流腔室及热液流通孔，芯片位于换热腔室的中央。
[0025]进一步，所述第一绝缘板、第二绝缘板、第三绝缘板及第四绝缘板为绝缘耐腐蚀硬性材料。
[0026]进一步，所述腔室板为柔性材料，厚度为0.2
‑
0.3mm；所述第一导热硅胶片，第二导热硅胶片，第三导热硅胶片、第四导热硅胶片及第五导热硅胶片双面都具有粘性，厚度均为4
‑
5mm。
[0027]进一步，所述多孔金属薄板的厚度为多孔金属厚板的厚度的1/3
‑
1/2，所述多孔金属薄板的接线片及金属圆环件的接线片厚度均为0.02
‑
0.04mm。
[0028]一种集成电流体动力泵的服务器芯片浸没式液冷散热装置的控制方法，包括：
[0029]液冷散热装置填满液体工质后合上堵头密封；第一导热硅胶片的热液冷却流道存储有冷却过后的液体工质，第一S型宽电极与第二S型宽电极通过高压极接线柱连通高压电场，第一S型窄电极与第二S型窄电极通过地极接线柱连通地极，异质电荷层的作用下冷液先从热液冷却通道经过EHD泵送层盖板的冷液流通孔流入腔室板的冷液传输流道，然后液
体工质通过EHD泵送层底板的冷液流通孔，依次向下经过第二导热硅胶片的中间镂空部、第三绝缘板的中间镂空部、第三导热硅胶片的中间镂空部、多孔金属厚板的阵列圆孔、第四导热硅胶片的中间镂空部、第四绝缘板的中间镂空部，最后到达第五导热硅胶片的换热腔室，液体工质与芯片进行热交换；
[0030]多孔金属厚板的阵列圆孔与高压电场接通，多孔金属薄板通过接线片与地极接通；液体工质在高压电场作用下发生解离，在多孔金属厚板和多孔金属薄板的阵列圆孔内部分别形成异质电荷层，诱导液体工质进行沿平面法向竖直向下的流动，从而强化了芯片表面的对流换热，实现高效散热；
[0031]同时多孔金属厚板的圆环块与高压电场接通，金属圆环件通过接线片与地极接通，异质电荷层的作用下促使液体工质通过第五导热硅胶片的热液流通孔离开换热腔室，然后从下而上依次通过第四绝缘板的圆槽通孔、第四导热硅胶片的热液流通孔、多孔金属厚板的圆环块通孔、第三绝缘板的热液流通孔、第二导热硅胶片的热本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种集成电流体动力泵的服务器芯片浸没式液冷散热装置，其特征在于，由上至下依次包括散热翅片、导热硅脂、均热板、第一导热硅胶片、EHD泵送层盖板、腔室板、EHD泵送层底板、第二导热硅胶片、第三绝缘板、第三导热硅胶片、多孔金属厚板、第四导热硅胶片及第四绝缘板，上述各个部分依次叠加形成一体。2.根据权利要求1所述的服务器芯片浸没式液冷散热装置，其特征在于，所述均热板包括初始液进口及堵头，所述初始液进口与堵头进行密封连接；所述第一导热硅胶片包括热液冷却流道；所述EHD泵送层盖板包括地极接线孔、热液流通孔、高压极接线孔、冷液流通孔、第一S型梳状电极与第一绝缘板，所述第一S型梳状电极包括第一S型宽电极与第一S型窄电极；所述腔室板包括地极接线孔、冷液传输流道、热液流通孔及高压极接线孔；所述EHD泵送层底板包括地极接线孔、冷液流通孔、热液流通孔、高压极接线孔、第二S型梳状电极与第二绝缘板，所述第二S型梳状电极包括第二S型宽电极与第二S型窄电极。3.根据权利要求2所述的服务器芯片浸没式液冷散热装置，其特征在于，高压极接线柱从上而下依次通过EHD泵送层盖板的高压极接线孔、腔室板的高压极接线孔与EHD泵送层底板的高压极接线孔，并与第一S型宽电极及第二S型宽电极相接触并连接；地极接线柱从上而下依次通过EHD泵送层盖板的地极接线孔、腔室板的地极接线孔与EHD泵送层底板的地极接线孔，并分别与第一S型窄电极及第二S型窄电极相接触并连接在一起。4.根据权利要求3所述的服务器芯片浸没式液冷散热装置，其特征在于，所述第二导热硅胶片包括第二中间镂空部及第二热液流通孔；所述第三绝缘板包括中间镂空部、热液流通孔、多孔金属薄板及两侧用于固定的阶梯；所述多孔金属薄板设有接线片，其中多孔金属薄板贴合阶梯进行固定安装；所述第三导热硅胶片包括中间镂空部及连接孔；所述多孔金属厚板包括阵列圆孔及圆环块。5.根据权利要求4所述的服务器芯片浸没式液冷散热装置，其特征在于，所述多孔金属厚板的圆环块外径与第三导热硅胶片连接孔的内径尺寸相同，且圆环块的高度与第三导热硅胶片的厚度相同。6.根据权利要求5所述的服务器芯片浸没式液冷散热装置，其特征在于，所述第四绝缘板包括中间镂空部、圆槽及金属圆环件，所述金属圆环件设有接线片，金属圆环件嵌入第四绝缘板的圆槽进行固定安装。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的服务器芯片浸没式液冷散热装置，其特征在于，还包括第五导热硅胶片，所述第五导热硅胶片包括位于中央的热流腔室及热液流通孔，芯片位于换热腔室的中央。8.根据权利要求6所述的服...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘敏强，吴禹超，李超，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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