[實(shí)用新型]大功率集成電路芯片冷卻裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200620126350.3
• 申請日: 2006-10-13
• 公開（公告）號: CN200965874Y
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳文錄;曾曙;趙新平;薛建順;劉國平;張旭;袁華;袁浩;朱文杰
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫江南計算技術(shù)研究所
• 主分類號: H01L23/473
• 分類號: H01L23/473;H05K7/20
• 代理公司: 無錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 殷紅梅

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種大功率集成電路芯片冷卻裝置，具體地說是適用于多芯片組裝結(jié)構(gòu)的功率芯片及大功率電源模塊等單器件熱流密度在20W/cm²以內(nèi)的各種器件冷卻。

背景技術(shù)

大功率芯片和芯片組發(fā)熱的冷卻方法通常采用風(fēng)冷方式，但隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，單芯片的IC功能更復(fù)雜、時鐘頻率快速提高、封裝變薄、封裝的引腳間距減小、封裝的引腳數(shù)降低等因素導(dǎo)致單芯片不斷地向大功率和小型化方向發(fā)展，采用傳統(tǒng)的風(fēng)冷方式已經(jīng)滿足不了單芯片和芯片組的散熱問題。一般芯片封裝可接觸的表面積都在48*32mm²左右，當(dāng)芯片的工作頻率達(dá)到800MHZ以上時，最大功率可達(dá)100W，外殼與散熱裝置平均熱流密度可達(dá)7.1W/cm²以上，當(dāng)系統(tǒng)使用大量大功率芯片時，芯片原裝的散熱器和風(fēng)扇可控制的最高結(jié)溫僅在100℃左右，而芯片封裝外殼溫度不能超過65℃(設(shè)計要求)，如采用強(qiáng)制風(fēng)冷解決芯片的散熱，會引起電子產(chǎn)品工作不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種采用冷卻水(液)經(jīng)冷水機(jī)組冷卻，將冷卻水(液)經(jīng)主管路及各分支管路送至各冷卻單元，通過各類印制電路板上的冷板帶走各器件產(chǎn)生的熱量，冷卻各發(fā)熱單元；溫度升高的冷卻水(液)回到冷水機(jī)組，經(jīng)機(jī)組冷卻后又送到主機(jī)系統(tǒng)，如此反復(fù)循環(huán)，從而給主機(jī)系統(tǒng)各功能部件提供一個穩(wěn)定、可靠的溫度環(huán)境，保證主機(jī)可靠、高效運(yùn)行。

本實(shí)用新型的主要解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本實(shí)用新型主要采用進(jìn)口管依次與球閥、直角彎頭、快速接頭、直角彎頭、直頭、直角彎頭相連接后再與冷板部件的冷卻進(jìn)口管道相連接；直角彎頭與冷板部件的冷卻出口管道相連接，直角彎頭依次與直頭、直角彎頭、快速接頭、直角彎頭、球閥相連接后再與總出口管連接。

本實(shí)用新型冷板部件包括底冷板、上冷板、冷卻管道，在底冷板上設(shè)有冷卻管道，在其上面再復(fù)合上冷板，在冷卻管道內(nèi)有冷卻水或冷卻液循環(huán)流通。

本實(shí)用新型冷卻管道由主管路及分支路連通構(gòu)成。冷卻管道采用鋁合金或銅材料制成。

本實(shí)用新型與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，合理；由于采用冷卻水(液)經(jīng)冷水機(jī)組冷卻，由水泵產(chǎn)生壓力，將冷卻水(液)經(jīng)主管路及各分支管路送至各冷卻單元，通過各類印制電路板上的冷板帶走各器件產(chǎn)生的熱量，冷卻各發(fā)熱單元；溫度升高的冷卻水(液)回到冷水機(jī)組，經(jīng)機(jī)組冷卻后又送到主機(jī)系統(tǒng)，如此反復(fù)循環(huán)，從而給主機(jī)系統(tǒng)各功能部件提供一個穩(wěn)定、可靠的溫度環(huán)境，保證主機(jī)可靠、高效運(yùn)行；可支持多組芯片的冷卻，能冷卻功耗高的芯片，并能夠緩解冷卻水(液)在長期運(yùn)行中對系統(tǒng)內(nèi)的鋁、銅及不繡鋼等材質(zhì)的腐蝕，從而可延長使用壽命。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型冷卻水(液)管道結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型使用狀態(tài)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面本實(shí)用新型將結(jié)合附圖中的實(shí)施例作進(jìn)一步描述：

本實(shí)用新型主要由進(jìn)口管1、球閥2、直角彎頭3、快速接頭4、直角彎頭5、直頭6、直角彎頭7、冷板部件8、直角彎頭9、直頭10、直角彎頭11、快速接頭12、直角彎頭13、球閥14、總出口管15、上冷板16、冷卻水(液)管道17及底冷板21、冷板部件冷卻水(液)進(jìn)口23、冷板部件冷卻水(液)出口22等組成。

圖1、圖2所示：采用進(jìn)口管1依次與球閥2、直角彎頭3、快速接頭4、直角彎頭5、直頭6、直角彎頭7相連接后再與冷板部件8的冷卻水(液)進(jìn)口23管道相連接；直角彎頭9與冷板部件8的冷卻水(液)出口22管道相連接，直角彎頭9依次與直頭10、直角彎頭11、快速接頭12、直角彎頭13、球閥14相連接后再與總出水(液)口管15連接。

圖3所示：冷板部件8包括底冷板21、上冷板16、冷卻水(液)管道17，在底冷板21上設(shè)有冷卻管道17，在其上面再復(fù)合一塊上冷板16，并在冷卻水(液)管道17內(nèi)有冷卻水或冷卻液循環(huán)流通。

冷卻水(液)管道17由主管路及分支路連通組成。冷卻水(液)管道17采用鋁合金或銅材料制成，并經(jīng)機(jī)械加工后形成。

本實(shí)用新型的工作原理及工作過程：

工作原理：