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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及芯片散热,尤其涉及一种基于微纳结构的新型芯片冷却平台。
技术介绍
1、现有的芯片散热装置在液冷方面主要利用冷却介质在管道内流动,通过冷板与芯片进行热交换。然而,不论是扁管还是圆管式,它们都存在冷却介质与芯片热交换的材料接触角大、润湿性能差的问题,这在一定程度上影响了换热性能。此外,随着科技的飞速发展,集成电路的集成度越来越高,电子产品的体积逐渐减小,对散热装置的要求也不断提高。目前市场上的散热装置受加工工艺的限制,存在体积较大、材料利用率低、有效散热面积和散热效率低等问题。这使得散热装置在满足高效散热的同时,还需满足体积小、材料利用率高、有效散热面积大且散热效率高等要求。因此,开发一种新型的、高效的、小体积的散热装置已成为当前亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于微纳结构的新型芯片冷却平台,以解决上述现有技术存在的问题。
2、为实现上述目的,本专利技术提供了一种基于微纳结构的新型芯片冷却平台,包括:
3、平台本体;
4、冷却管道,所述冷却管道为闭环结构,且部分所述冷却管道设置于所述平台本体内;所述冷却管道内填充有冷却介质,位于所述平台本体内的所述冷却管道的内壁上设置有扰流结构;设置于所述平台本体外侧的所述冷却管道上安装有单向液压泵一;
5、外侧散热装置,所述外侧散热装置用于对所述冷却管道内的冷却介质进行散热。
6、优选的,所述扰流结构包括布置在所述冷却管道内壁上的若干个微纳凸起,所
7、优选的,所述微纳凸起为泡沫金属。
8、优选的,相邻两所述微纳凸起的设置角度方向相反。
9、优选的,所述冷却介质为液态金属。
10、优选的,设置于所述平台本体内的所述冷却管道为蛇形结构。
11、优选的,本专利技术还包括:
12、连接管道,所述连接管道设置于所述平台本体的外侧,所述连接管道的两端均通过三通阀门安装在所述冷却管道上;所述连接管道上安装有单向液压泵二,所述单向液压泵二与所述单向液压泵一并联设置;
13、测温组件,所述测温组件设置于所述平台本体出口端的所述冷却管道上,所述测温组件用于测量所述冷却管道内的冷却介质的温度;
14、控制电机,所述控制电机用于控制所述三通阀门的启闭及流通方向,所述测温组件与所述控制电机电性连接。
15、优选的,所述测温组件为温度计。
16、优选的,所述外侧散热装置包括散热管道,所述散热管道的两端均连通在所述冷却管道上,所述散热管道上沿冷却介质流通方向依次设置的蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀,所述膨胀阀的出口端的散热管道通过所述蒸发器与所述冷却管道连通。
17、优选的,所述平台本体包括:
18、壁板;
19、导热组件,所述导热组件固定安装在所述壁板的内壁上,所述导热组件包括依次设置的散热薄板、t4紫铜板和导热硅脂,所述冷却管道设置于两组所述导热组件之间,且所述冷却管道与所述散热薄板接触配合。
20、与现有技术相比,本专利技术具有如下优点和技术效果:
21、1、相比以工质水做载冷剂的传统液冷散热技术,本专利技术借助液态金属自身特性,具有高导热性和低粘度,减少热阻和热应力,换热效果好,换热快,时间短;
22、2、相比传统液态散热的普通管道,本专利技术通过应用泡沫金属材料排列在冷却管道内适量数量的微纳凸起,破坏流体的层流区,使冷却管道内的冷却介质保持紊态,增强换热;与此同时,泡沫金属密度小、孔隙率高的自身特性和微纳结构,减小冷却流体的接触角,保证轻质的同时增强润湿性能及通透性;
23、3、使用了液态金属作为载冷剂,能过保证有效散热面积不变的情况下,缩小散热装置的占用空间,实现电子装置的微型化;相邻蛇形流道的紧贴排列,更是提高了对空间的利用率,使得管道四面接触芯片,强化了换热性能;
24、4、通过控制三通阀门及单向液压泵的开关,使液态金属能够在仍处较低温度时,继续在冷却平台中的冷却管道内不断地循环流动进行芯片冷却;在液态金属达到需要冷却的温度后,控制三通阀门的流向,使液态金属流出冷却管道,流入外侧散热装置进行散热冷却,以达到高效冷却、节能减排的效果。
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1.一种基于微纳结构的新型芯片冷却平台,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的基于微纳结构的新型芯片冷却平台,其特征在于,所述扰流结构包括布置在所述冷却管道(8)内壁上的若干个微纳凸起(9),所述微纳凸起(9)沿所述冷却管道(8)的周向等间距设置,且所述微纳凸起(9)沿所述冷却管道(8)的轴线方向交错设置。
3.根据权利要求2所述的基于微纳结构的新型芯片冷却平台,其特征在于,所述微纳凸起(9)为泡沫金属。
4.根据权利要求2所述的基于微纳结构的新型芯片冷却平台,其特征在于,相邻两所述微纳凸起(9)的设置角度方向相反。
5.根据权利要求1所述的基于微纳结构的新型芯片冷却平台,其特征在于,所述冷却介质为液态金属。
6.根据权利要求1所述的基于微纳结构的新型芯片冷却平台,其特征在于,设置于所述平台本体(1)内的所述冷却管道(8)为蛇形结构。
7.根据权利要求1所述的基于微纳结构的新型芯片冷却平台,其特征在于,还包括:
8.根据权利要求7所述的基于微纳结构的新型芯片冷却平台,其特征在于,所述测温组件
9.根据权利要求1所述的基于微纳结构的新型芯片冷却平台,其特征在于,所述外侧散热装置包括散热管道,所述散热管道的两端均连通在所述冷却管道(8)上,所述散热管道上沿冷却介质流通方向依次设置的蒸发器(6)、压缩机(2)、冷凝器(3)和膨胀阀(4),所述膨胀阀(4)的出口端的散热管道通过所述蒸发器(6)与所述冷却管道(8)连通。
10.根据权利要求1所述的基于微纳结构的新型芯片冷却平台,其特征在于,所述平台本体(1)包括:
...【技术特征摘要】
1.一种基于微纳结构的新型芯片冷却平台,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的基于微纳结构的新型芯片冷却平台,其特征在于,所述扰流结构包括布置在所述冷却管道(8)内壁上的若干个微纳凸起(9),所述微纳凸起(9)沿所述冷却管道(8)的周向等间距设置,且所述微纳凸起(9)沿所述冷却管道(8)的轴线方向交错设置。
3.根据权利要求2所述的基于微纳结构的新型芯片冷却平台,其特征在于,所述微纳凸起(9)为泡沫金属。
4.根据权利要求2所述的基于微纳结构的新型芯片冷却平台,其特征在于,相邻两所述微纳凸起(9)的设置角度方向相反。
5.根据权利要求1所述的基于微纳结构的新型芯片冷却平台,其特征在于,所述冷却介质为液态金属。
6.根据权利要求1所述的基于微纳结构的新型芯...
【专利技术属性】
技术研发人员:李昊炜,冯炜峻,鲁泽昊,陈泽铭,谢润吉,李文冠,
申请(专利权)人:广东海洋大学,
类型:发明
国别省市:
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