一种液冷散热结构制造技术

本发明专利技术公开一种液冷散热结构，本发明专利技术涉及光电合封技术领域，用于解决现有技术中针对大功耗交换芯片异形封装的光电合封系统散热效果差、均温性差的问题。包括：分液结构、第一微流道结构、接触冷板以及第二微流道结构；接触冷板覆盖在第二微流道结构上方，第一微流道结构覆盖在接触冷板上方；第一微流道结构上方设置有分液结构；分液结构为螺旋桨式；第一微流道结构为针对光芯片设置的结构；第二微流道结构为针对交换芯片设置的结构。螺旋桨式均匀分液结构，能够实现光芯片的均温性、低温性，同时保证光芯片与大功耗交换芯片不会造成彼此的热串扰，提升针对大功耗交换芯片异形封装的光电合封系统的散热效果。电合封系统的散热效果。电合封系统的散热效果。

【技术实现步骤摘要】
一种液冷散热结构


[0001]本专利技术涉及光电合封
，尤其涉及一种液冷散热结构。

技术介绍

[0002]数据中心的算力功能、数据传输功能主要由各种IT设备组成，如服务器。在服务器中需要用到交换芯片以及光芯片等组件进行数据交换和数据传输。传统的数据中心光互连方式大多采用可插拔式的光芯片，通过服务器外部、内部的光纤和电学组件进行光和电信号的传输。随着数据交换的速率和带宽的需求逐年提升，面板可插拔的光芯片技术受到速率、尺寸的限制，已经逐渐达到瓶颈，因此光电共封装(Co
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packagedoptics，CPO)技术显示出了更好的应用于数据交换的潜力。
[0003]光电合封系统，就是不断的将光芯片和交换芯片的互连距离缩小，最终形成将光芯片与交换芯片集成到同一衬底上的结构。目前，已知最大的交换芯片的容量可达51.2T，且随着容量的不断提升，会采用多芯片组合的方式进行封装或堆叠结构进行异形封装，并且会添加一些增强机械强度的措施，如加强环等，如102.4T可用两个51.2T的芯片进行“拼接”。同时，单个光芯片的容量3.2T，整个光电合封系统需要一个交换芯片模块和16个光芯片，该交换芯片的功耗可达830W，根据OIF标准组织提供的白皮书，单个3.2T光芯片的功耗为64W，因此整个组件功耗将会达到2000W，这还不包括电源系统以及其他电子器件系统。因此将如此大功耗的光、电器件集成到一起，势必要考虑到散热的问题，且光器件对于温度比较敏感，较大的温升会导致光信号质量的劣化。
[0004]因此，提供一种针对大功耗交换芯片异形封装的光电合封系统的液冷散热结构。
[0005]
技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种液冷散热结构，用于解决现有技术中针对大功耗交换芯片异形封装的光电合封系统散热效果差、均温性差的问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]本专利技术提供一种液冷散热结构，液冷散热结构至少包括：
[0009]分液结构、第一微流道结构、接触冷板以及第二微流道结构；
[0010]所述接触冷板覆盖在所述第二微流道结构上方，所述第一微流道结构覆盖在所述接触冷板上方；所述第一微流道结构上方设置有分液结构；所述分液结构为螺旋桨式；所述第一微流道结构为针对光芯片设置的结构；所述第二微流道结构为针对交换芯片设置的结构。
[0011]可选的，所述分液结构包括进液结构以及出液结构；
[0012]所述进液结构包含1条进液流道；所述出液结构包括8条出液流道。
[0013]可选的，所述液冷散热结构应用于异形封装交换芯片的光电合封系统；所述光电合封系统的交换芯片功耗大于预设阈值。
[0014]可选的，所述第一微流道结构为对称式结构，用于对光芯片进行换热；
[0015]所述第二微流道结构为针对异形封装交换芯片设置的结构；所述第二微流道结构的尺寸小于所述第一微流道结构的尺寸。
[0016]可选的，对于所述光芯片，在所述液冷散热结构的四个边角分别设置出液口；
[0017]对于所述交换芯片，在进液口对称中心旁对称设置四个出液口；所述进液口的尺寸大于所述出液口的尺寸；所述进液口呈十字花型。
[0018]可选的，所述第一微流道结构以及所述接触冷板的中间镂空；镂空面积等于所述第二微流道结构的面积。
[0019]可选的，所述光电合封系统中光芯片基于所述交换芯片对称设置；所述光芯片的数量是根据光芯片自身带宽、光芯片自身速率、所述交换芯片的带宽以及所述交换芯片的速率来确定的。
[0020]可选的，所述光电合封系统的带宽大于预设带宽阈值；所述光电合封系统的速率大于预设速率阈值；所述光芯片的数量与所述带宽、速率成正比。
[0021]可选的，所述螺旋桨式的分液结构基于进液口呈中心对称，对四个方向的分液流量进行均匀化处理。
[0022]可选的，所述光电合封系统中包括交换芯片以及光芯片；所述光电合封系统的交换芯片的结温需控制在80℃以下。
[0023]与现有技术相比，本专利技术提供一种液冷散热结构，包括分液结构、第一微流道结构、接触冷板以及第二微流道结构；接触冷板覆盖在第二微流道结构上方，第一微流道结构覆盖在接触冷板上方；第一微流道结构上方设置有分液结构；分液结构为螺旋桨式；第一微流道结构为针对光芯片设置的结构；第二微流道结构为针对交换芯片设置的结构。螺旋桨式均匀分液结构，能够实现光芯片的均温性、低温性，同时保证光芯片与大功耗交换芯片不会造成彼此的热串扰，提升针对大功耗交换芯片异形封装的光电合封系统的散热效果。
附图说明
[0024]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0025]图1为本专利技术提供的液冷散热结构的整体结构示意图；
[0026]图2为本专利技术提供的1进8出进出液结构示意图；
[0027]图3为本专利技术提供的1进8出进出液结构正面示意图；
[0028]图4为本专利技术提供的1进8出进出液结构反面示意图；
[0029]图5为本专利技术提供的对称式光芯片第一微流道结构示意图；
[0030]图6为本专利技术提供的接触冷板结构示意图；
[0031]图7为本专利技术提供的第二微流道结构示意图。
[0032]附图标记：
[0033]101
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分液结构、102
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第一微流道结构、103
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接触冷板、104
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第二微流道结构、202
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第一出液口、203
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第二出液口。
具体实施方式
[0034]为了便于清楚描述本专利技术实施例的技术方案，在本专利技术的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如，第一阈值和第二阈值仅仅是为了区分不同的阈值，并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
[0035]需要说明的是，本专利技术中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本专利技术中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
[0036]本专利技术中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液冷散热结构，其特征在于，液冷散热结构至少包括：分液结构、第一微流道结构、接触冷板以及第二微流道结构；所述接触冷板覆盖在所述第二微流道结构上方，所述第一微流道结构覆盖在所述接触冷板上方；所述第一微流道结构上方设置有分液结构；所述分液结构为螺旋桨式；所述第一微流道结构为针对光芯片设置的结构；所述第二微流道结构为针对交换芯片设置的结构。2.根据权利要求1所述的液冷散热结构，其特征在于，所述分液结构包括进液结构以及出液结构；所述进液结构包含1条进液流道；所述出液结构包括8条出液流道。3.根据权利要求1所述的液冷散热结构，其特征在于，所述液冷散热结构应用于异形封装交换芯片的光电合封系统；所述光电合封系统的交换芯片功耗大于预设阈值。4.根据权利要求3所述的液冷散热结构，其特征在于，所述第一微流道结构为对称式结构，用于对光芯片进行换热；所述第二微流道结构为针对异形封装交换芯片设置的结构；所述第二微流道结构的尺寸小于所述第一微流道结构的尺寸。5.根据权利要求2所述的液冷散热结构，其特征在于，对于所述光芯片，在所述液冷散热结构的...

【专利技术属性】
技术研发人员：温淞，薛海韵，陈钏，何慧敏，刘丰满，王启东，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：