[發明專利]一種散熱器

有效

• 申請號: 201911045835.8
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN110943058B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 李法敬;王志鋒;林澤欽;王道勇
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L23/373;H01L23/427;H01L23/473
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 謝岳鵬

本發明公開了一種散熱器，包括冷卻座、熱管，所述冷卻座與熱管連接，熱管螺旋狀設置，熱管的兩端用管道連通，熱管內設有交替設置有若干個段液態金屬、低沸點液體，所述低沸點液體的沸點在50℃至100℃之間。本發明通過液態金屬和低沸點液體的交替設置，當熱管內的低沸點液體受熱時，低沸點液體發生相變，相鄰的管路之間產生壓差，從而推動液體金屬運動，使用液體金屬作為傳熱主體，并且通過低沸點液體推動液體金屬在熱管內循環運動，提高了傳熱性能。

技術領域

本發明涉及芯片散熱領域，特別是一種散熱器。

背景技術

隨著目前芯片技術集成化、小型化和高頻高速化的發展，芯片單位面積上的發熱功率越來越大，溫度越來越高，但是大功率芯片也因溫度的影響而使其故障率顯著提高，美國空軍部門^[1]的調查結果顯示，由溫度引起的電子器件失效率高達55％，并且溫度每增加1℃，電子設備的可靠性下降5％。因此，散熱對于電子元件顯得格外重要。而散熱器作為電子元件的主要散熱裝置，其市場規模亦穩步增長，統計數據顯示，中國散熱技術市場從2011年的900億元增至2017年的1386億元，預計到2022年可達到2000億元。

在現有的芯片冷卻技術中，最常見的散熱方式為風冷散熱技術和液體冷散熱技術。

其中，液體冷散熱技術通過動力裝置直接驅動管內液體循環流動，可實現大功率芯片的高效冷卻，但由于其配備了附屬動力裝置，導致其成本高、體積大。

而風冷散熱技術一般搭配熱管技術組合使用，目前主流芯片風冷散熱器結構包括散熱翅片、熱管冷卻基座及風扇等部件。熱管具備良好的等溫性能，通過熱管高效導熱性可將芯片產生的熱量快速傳遞至散熱翅片，并通過風扇對其進行風冷，利用空氣的強制對流換熱實現熱量的耗散。其冷卻能力受到熱管導熱性能的直接限制。當芯片發熱嚴重時，熱管極易達到傳熱極限而出現傳熱性能惡化的現象，導致芯片溫度迅速上升，使芯片的工作環境惡化。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種散熱器以提高散熱器的傳熱性能。

本發明解決其技術問題的解決方案是：

一種散熱器，包括冷卻座、熱管，所述冷卻座與熱管連接，熱管螺旋狀設置，熱管的兩端用管道連通，熱管內設有交替設置有若干個段液態金屬、低沸點液體，所述低沸點液體的沸點在50℃至100℃之間。

作為上述技術方案的進一步改進，所述冷卻座包括底座和固定塊，所述熱管的螺旋延伸方向橫向設置，所述底座位于熱管的下方，所述熱管環繞固定塊，所述熱管被夾在固定塊和底座之間，所述底座和固定塊相對的面上均開設有凹槽，所述熱管與凹槽連接。

作為上述技術方案的進一步改進，還包括散熱組件，所述散熱組件包括若干固定在一起的散熱鰭片，若干個所述散熱鰭片沿著熱管的螺旋延伸方向間隔設置；所述散熱組件與熱管焊接在一起；所述散熱鰭片上設有開口向下的安裝區，所述熱管設在安裝區內，所述底座在散熱鰭片的下方與散熱鰭片連接。

作為上述技術方案的進一步改進，所述低沸點液體設置為無水乙醇。

作為上述技術方案的進一步改進，所述液態金屬設置為鎵銦合金。

作為上述技術方案的進一步改進，還包括進風風扇，所述進風風扇安裝于冷卻座的其中一個側壁，所述進風風扇的出風方向朝向熱管。

作為上述技術方案的進一步改進，所述進風風扇的出風方向垂直于熱管的螺旋延伸方向，所述進風風扇的出風方向朝向熱管。

作為上述技術方案的進一步改進，還包括出風風扇，所述出風風扇設置于冷卻座的一側，所述出風風扇與進風風扇相對設置，所述出風風扇的出風方向遠離熱管。

作為上述技術方案的進一步改進，包括節流板，所述節流板與底座固定連接，所述節流板開設有節流孔，所述節流孔靠近熱管內徑逐漸減小，所述進風風扇與節流板固定連接。