[發明專利]熱移散熱器

有效

• 申請號: 201810470577.7
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108695278B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 吳鴻平;楊衞平
• 申請（專利權）人: 深圳市科太科技有限公司
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L23/427
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種利用工質相變直接吸收大功率高集成度半導體芯片排熱界面熱量的熱移散熱器，其特征是與半導體芯片排熱界面接觸的底面由熱移管并列至熱移管筏面構成，熱移管為擠壓成形的翼型管，內徑保持為圓形，管外壁帶有側翼，第一種是由小于1.0mm的薄壁管形成的熱移管，管壁軸向兩側翼底面與管外壁相切連成管平面，第二種是由含1.0mm以上的厚壁形成的熱移管，管壁軸向兩側翼底面與去掉弓形管壁的弦平面連成管平面，弦平面中心線到壁內徑的厚度不得超過1.0mm，第三種是壁厚小于1.0mm也采取去掉弓形管壁由弦平面連接側翼平面，熱移管管平面并列起來形成熱移管筏面，熱移管的翼寬度決定熱移管管平面的間距，并列數量決定筏面的寬度，熱移管內壁為光管或具有間距為0.2mm凹凸為0.2mm的螺紋線，貼內壁附著40～100目篩網，利用張力吸附液態工質于內壁以利提高爆發速度，熱移管一端面為工質蒸氣出口端連接U形蒸氣拐管進口，蒸氣拐管出口連接冷凝管，經冷凝區翅片散熱，冷凝管出口連接冷凝拐管的進口，冷凝拐管的出口連接匯流管，冷凝工質通過冷凝拐管進入匯流管，匯流管上并、串聯排布節流管，由節流管進入熱移管另一端面即進縮口端，形成封閉循環管路，節流管內徑與熱移管內徑比為1∶3～8，雖管路在結構上是并聯管路，但工質流在循環過程中，通過匯流管也發生串聯，因此，熱移管筏面大于半導體芯片或器件的排熱面，在熱移管軸向距管壁內徑0.5mm的側翼內，設有熱移管筏溫度探頭孔道，該孔道與界面相切，僅允許直徑小于1.0mm溫度探頭插入，檢測界面溫度與散熱器相變區溫度，在蒸氣拐管外壁焊接毛細管，其內徑僅允許直徑小于1.0mm溫度探頭插入，檢測蒸氣區溫度，在熱移散熱器散熱翅片折中處焊接毛細管，僅允許直徑小于1.0mm溫度探頭插入，檢測散熱器表面溫度，在冷凝拐管或匯流管焊溫度毛細管，僅允許直徑小于1.0mm溫度探頭插入，檢測回流溫度，在工質配方達到標定比例與劑量下，芯片從開始工作時起，熱移管筏面內工質就將界面熱量吸收，單沸進而共沸爆發相變成氣態，使熱移管筏中產生循環壓力，氣態工質流經連通的蒸發拐管進入冷凝管散熱，冷凝后經冷凝拐管回到匯流管，最后通過節流管連通到熱移管筏中，構成全程循環管路，工質再次吸熱，再次相變，保持循環壓力，其中節流管起單向閥作用，迫使含有熱量氣態工質只能移至蒸氣拐管，根據散熱功率通過插片或插管或兩者混合的方式分布散熱翅片，由此構成各種型式的熱移散熱器。

2.根據權利要求1所述的熱移散熱器，其特征是：采用壁厚為0.8mm標準管，通過模具擠壓成內徑保持為圓形，管外壁帶有側翼(3)的熱移管(1)，管壁軸向兩側翼底面與去掉弓形管壁的弦平面連成管平面，弦平面中心線與熱移管內徑厚度為0.5mm，管平面大于管外徑2.0mm，與半導體芯片排熱界面接觸的散熱器底面由熱移管管平面以小于0.2mm間距并列至熱移管筏面(2)構成，熱移管一端面為蒸氣出口端(6)連接U形蒸氣拐管(7)的進口，蒸氣拐管的出口連接冷凝管(8)，冷凝管連接冷凝拐管(9)進口，冷凝拐管出口連接匯流管(10)，冷凝工質通過冷凝拐管進入匯流管，匯流管上并聯排布節流管(11)，由節流管插入熱移管另一端面即進縮口端(12)，形成封閉循環管路，節流管內徑與熱移管內徑比為1∶6，芯片從開始工作時起，熱移管筏將界面熱量就吸收，單沸進而共沸爆發相變成氣態，使熱移管筏中產生循環壓力，氣態工質流經連通的蒸發拐管進入冷凝管散熱，冷凝后經冷凝拐管回到匯流管，最后通過節流管連通到熱移管筏中，構成全程循環管路，工質再次吸熱，再次相變，保持循環壓力，其中節流管起單向閥作用，迫使含有熱量氣態工質只能移至蒸氣拐管，根據散熱功率通過插片式分布散熱翅片(13)，冷凝管錯位穿插，以利吹風，并在熱移管筏兩側焊接與半導體芯片排熱面接觸的裝卡框(16)，由此構成插片式熱移散熱器。