[實用新型]一種熱電式計算機芯片散熱器

有效

• 申請號: 201020681174.6
• 申請日: 2010-12-25
• 公開（公告）號: CN201904319U
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 高宏;王慶
• 申請（專利權）人: 紫光股份有限公司
• 主分類號: H01L23/36
• 分類號: H01L23/36;H01L23/34;H01L35/08
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅文群

技術領域

本實用新型涉及一種熱電式計算機芯片散熱器，屬于溫差發電和計算機芯片散熱技術領域。

背景技術

隨著計算機技術和集成電路制造技術的快速發展，計算機芯片的集成度、性能和時鐘頻率不斷提高。由于芯片中的晶體管的數量急劇增加，使芯片的工作電流也不斷增大，導致芯片單位體積所散出的熱量愈來愈高。如果計算機芯片持續在高溫下工作，會造成計算機核心內部電路短路或斷路，最后徹底損壞計算機。且溫度越高，徹底破壞計算機的速度就越快，計算機的壽命就越短。實驗數據表明，如果計算機正常工作時表面溫度超過50℃，內部溫度超過80℃，會因“電子遷移”現象使CPU造成永久的損壞。

為避免熱量累積導致溫度過高而損壞計算機，通常采用散熱技術來有效降低計算機芯片的工作溫度。風冷散熱是目前計算機芯片散熱的主要方式，風冷散熱器由散熱片和風扇構成，通過散熱片將芯片產生的熱量傳導出來，再通過風扇轉動產生氣流，通過強制對流的方式將散熱片蓄積的熱量帶走。

風冷散熱方式依靠空氣作為導熱媒質，散熱效率較低，為了增強熱交換能力，只能不斷增大散熱器的散熱面積，或提高風扇轉速，導致風冷散熱器的體積越來越大，風扇的高速運轉會對工作環境產生噪音干擾和電磁干擾。

發明內容

本實用新型的目的是提出一種熱電式計算機芯片散熱器，以克服已有技術中風冷散熱器體積大和噪聲大的缺點，利用計算機芯片工作廢熱進行溫差發電，然后采用熱電制冷技術進一步吸熱降溫。

本實用新型提出的熱電式計算機芯片散熱器，包括上溫差器件、下溫差器件、制冷板、吸熱板、散熱片和限流電阻；所述的上溫差器件的下表面和下溫差器件的上表面分別粘接在制冷板的上表面和下表面上，上溫差器件的上表面與所述的散熱片緊密粘接，下溫差器件的下表面與吸熱板緊密粘接，吸熱板采用導熱硅膠粘接在待散熱計算機芯片的表面上，上溫差器件和下溫差器件的兩端分別相連；所述的限流電阻串聯在上溫差器件和下溫差器件的之間；所述的上溫差器件和下溫差器件均由多對溫差電偶構成，每對溫差電偶包括一個N型半導體電極和一個P型半導體電極，P型半導體電極和N型半導體電極的一端分別焊接在一個金屬電極上，P型半導體電極和N型半導體電極的另一端分別焊接在另外兩個金屬電極上，多對溫差電偶通過金屬電極相互連接后，在上、下兩面用導熱絕緣片夾緊粘接后成為溫差器件。

本實用新型提出的熱電式計算機芯片散熱器，其優點是，在散熱器中沒有旋轉機械，因而無噪聲、無震動、無磨損、零耗電、體積小、重量輕，運行可靠。本實用新型提出的熱電式計算機芯片散熱器利用CPU芯片產生的熱能進行發電和致冷，不需要其它輔助電源，節省能源消耗，是一種節能環保的計算機芯片散熱器。

附圖說明

圖1是熱電式計算機芯片散熱器結構示意圖。

圖2是熱電式計算機芯片散熱器中的溫差器件的結構示意圖。

圖1和圖2中，1是P型半導體電極，2是金屬電極，3是導熱絕緣片，4是散熱片，5是N型半導體電極，6是限流電阻，7是制冷板，8是吸熱板，9是計算機芯片，10是導熱硅膠，11是連接導線。

具體實施方式

本實用新型提出的熱電式計算機芯片散熱器，其結構如圖1所示。包括上溫差器件、下溫差器件、制冷板7、吸熱板8、散熱片4和限流電阻6。上溫差器件的下表面和下溫差器件的上表面分別粘接在制冷板7的上表面和下表面上，上溫差器件的上表面與所述的散熱片4緊密粘接，下溫差器件的下表面與吸熱板8緊密粘接，吸熱板8采用導熱硅膠10粘接在待散熱計算機芯片9的表面上，上溫差器件和下溫差器件的兩端分別相連。限流電阻6串聯在上溫差器件和下溫差器件的之間。上溫差器件和下溫差器件的結構如圖2所示，均由多對溫差電偶構成，每對溫差電偶包括一個N型半導體電極5和一個P型半導體電極1，P型半導體電極和N型半導體電極的一端分別焊接在一個金屬電極2上，P型半導體電極和N型半導體電極的另一端分別焊接在另外兩個金屬電極上，多對溫差電偶通過金屬電極2相互連接后，在上、下兩面用導熱絕緣片3夾緊粘接后成為溫差器件。

本實用新型提出的熱電式計算機芯片散熱器中，吸熱板從高溫熱源(計算機芯片)吸收熱量，在溫差發電器件兩端形成溫差，溫差發電器件直接將一部分熱能轉換成電能，另一部分熱能則傳遞給低溫冷源(制冷板)；將溫差發電器件產生的電壓直接施加到溫差致冷器件上，溫差致冷器件通電后在冷端(制冷板)產生吸熱、在熱端(散熱片)產生放熱現象，把制冷板從溫差發電器件吸收的熱量傳到散熱片上，使冷端保持較低溫度，利用制冷方式不斷吸收計算機芯片產生的熱量，并將熱量不斷散走。