[實用新型]散熱系統

無效

• 申請號: 200620167647.4
• 申請日: 2006-12-26
• 公開（公告）號: CN201000900Y
• 公開（公告）日: 2008-01-02
• 發明（設計）人: 石桂菊
• 申請（專利權）人: 石桂菊
• 主分類號: H01L35/30
• 分類號: H01L35/30;H01L23/34;H01L23/38;H05K7/20;G06F1/20;F25B21/02
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉芳

技術領域

本實用新型涉及一種散熱系統，尤其是一種制冷芯片的熱端導流片與熱端散熱器的外壁直接結合的散熱系統。

背景技術

目前半導體制冷散熱系統的熱端無論何種散熱器(如鋁型材散熱器、熱管散熱器、單態工質循環散熱器等)均采用半導體制冷芯片的熱端與散熱器傳熱平面直接貼合方式。

如圖1所示，為現有的散熱系統的側面剖視圖，包括熱端鋁型材散熱器91(也可以是熱管散熱器、單態工質循環散熱器等)，半導體制冷芯片8，通過熱端基板81與熱端鋁型材散熱器91相貼合，通過冷端基板82，與冷端換熱器92相貼合，制冷芯片8兩側的導流片83、84與基板81、82相接觸，導流片84、85之間為半導體導電粒子85，熱端鋁型材散熱器91和冷端換熱器92之間還有泡沫隔熱材6，最后利用螺釘7將的拉緊力將半導體制冷芯片8的熱端基板81與熱端鋁型材散熱器91的傳熱平面貼緊以減少兩者之間在熱量傳遞過程中形成的接觸熱阻，螺釘7外包裹有絕熱套70。

如圖2所示，為現有的熱端鋁型材散熱器的結構示意圖，包括鋁基座910，鋁基座910上為鋁翅片911。如圖3所示，為現有的冷端換熱器的結構示意圖。

如圖4所示，為現有的散熱系統的另一側剖視圖，包括熱端熱管散熱器90，半導體制冷芯片8通過熱端基板81與熱端熱管散熱器90相貼合，通過冷端基板82與冷端換熱器92相貼合，制冷芯片8兩側的導流片83、84與基板81、82相接觸，導流片84、85之間為半導體導電粒子85，熱端熱管散熱器90和冷端換熱器92之間還有泡沫隔熱材6，最后利用螺釘7將的拉緊力將半導體制冷芯片8的熱端基板81與熱端熱管散熱器90的蒸發腔900貼緊以減少兩者之間在熱量傳遞過程中形成的接觸熱阻，螺釘7外包裹有絕熱套70。蒸發腔900內填充有工質901。

如圖5所示，為現有的散熱系統的再一側剖視圖，該散熱系統與上述散熱系統的區別僅在于，熱端基板81與熱端散熱器92的換熱腔920相貼合，換熱腔920內填充有單態工質921。

其工作原理為：通電后，半導體制冷芯片8熱端產生的熱量通過熱端基板81和熱端散熱器90、91、92接觸，傳遞給散熱器90、91、92，散熱器90、91、92將熱量借助于實體導熱金屬傳導、散熱器內工質的蒸發與冷凝傳導或散熱器的單態工質傳導，將傳導到散熱器90、91、92的熱量再與大氣進行熱交換，從而實現散熱。半導體制冷芯片8的熱端基板81一旦完成散熱，利用peltier(珀爾貼)效應在半導體制冷芯片8冷端基板82則有冷量產生，通過和半導體制冷芯片8冷端基板81連接的冷端換熱器92，實現冷量的導出。此類制冷系統中半導體制冷芯片8熱端基板81的熱量、冷端基板82的冷量傳導均采用平面貼合熱傳導方式，所以，還需有制冷系統連接螺釘7及防止熱短路的隔熱泡沫、絕熱套等。

此類制冷系統由于采用面-面接觸的平面貼合方式進行熱量傳遞，因此，必須借助外部的夾緊力，較簡單的方案為靠螺釘的拉緊力進行平面貼合。雖然安裝簡單，但是當熱端基板81和熱端散熱器90、91、92貼合表面的平面度出現正、負同向加工誤差(如：兩平面同時凹或凸)時，影響兩平面的貼合，近而影響熱量傳遞，導致制冷系統產冷量減少；另外，因靠夾緊力貼合，夾緊力相對大些對貼合有利(至少應滿足貼合力要求)；而另一方面，由于半導體制冷芯片工作時，芯片本身會產生熱應力，為吸收該應力導致的熱應變，則需夾緊力越小越好，從而發生矛盾。并且在制冷系統安裝過程中，安裝螺釘使半導體制冷芯片熱冷端與熱端散熱器、冷端換熱器貼合裝配過程中易產生貼合面方向的剪切力，而半導體制冷芯片承受正方向壓力能力較強，承受剪切力較弱，易遭成制冷片受損傷，影響制冷系統制冷性能及使用壽命。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有散熱系統的缺陷，提供一種散熱系統，從而確保半導體制冷芯片熱、冷端與熱端散熱器、冷端換熱器的充分貼合，以進一步減少半導體制冷芯片熱端熱量傳遞過程中的熱阻，提高半導體制冷系統的產冷量及轉換效率，并且減小裝配制冷系統時對半導體制冷芯片內部造成的損傷，提高系統的可靠性及使用壽命。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種散熱系統，包括：

半導體制冷芯片，該半導體制冷芯片包括熱端導流片和冷端導流片，熱端導流片和冷端導流片之間具有半導體導電粒子；冷端基板，與所述冷端導流片相連接；

熱端散熱器，與所述熱端導流片相貼合，用于散熱；

冷端換熱器，與所述冷端基板相貼合；

螺釘，穿設與所述熱端散熱器和冷端換熱器。