[實用新型]一種用于電子芯片散熱的梯度尺度孔隙燒結芯均熱板換熱器

有效

• 申請號: 201920632702.X
• 申請日: 2019-05-06
• 公開（公告）號: CN209515645U
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 沈超群;孫帥杰;劉向東
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L23/427;H01L23/467;H01L21/48
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙) 32222
• 代理人: 許必元

1.一種用于電子芯片散熱的梯度尺度孔隙燒結芯均熱板換熱器，其特征在于：所述換熱器由散熱風扇(1)、脈絡狀散熱片(2)和燒結芯均熱板(3)組成；所述燒結芯均熱板(3)內由均熱板基板(5)和均熱板蓋板(4)形成了中空腔室結構，所述中空腔室內設有梯度尺寸孔隙燒結芯，所述梯度尺寸孔隙燒結芯分三層，由小尺寸燒結芯層(8)、中尺寸燒結芯層(7)和大尺寸燒結芯層(6)構成，所述小尺寸燒結芯層(8)靠近電子芯片(9)設置，所述均熱板蓋板(4)的一面設有脈絡狀槽道(14)，所述脈絡狀槽道(14)由槽道主枝(15)和槽道分枝(16)構成，所述槽道主枝(15)由蓋板中心向四周分布，所述槽道分枝(16)分布在槽道主枝(15)的兩側，所述均熱板蓋板(4)與均熱板基板(5)緊固連接，所述脈絡狀槽道(14)所在面與所述梯度尺寸孔隙燒結芯貼合，所述均熱板蓋板(4)的另一面為光板結構，所述脈絡狀散熱片(2)與所述脈絡狀槽道(14)的結構相同，所述脈絡狀散熱片(2)固定設置在均熱板蓋板(4)的光板面上，所述脈絡狀散熱片(2)的位置與脈絡狀槽道(14)位置相對應，所述散熱風扇(1)和脈絡狀散熱片(2)通過螺栓與燒結芯均熱板(3)緊固連接。

2.根據權利要求1所述的一種用于電子芯片散熱的梯度尺度孔隙燒結芯均熱板換熱器，其特征在于：所述燒結芯均熱板(3)的殼體由均熱板基板(5)和均熱板蓋板(4)兩部分組成，均熱板基板(5)為5～12mm的金屬基板，在均熱板基板(5)上銑出3～10mm的槽，槽內部填充梯度孔隙燒結芯；均熱板蓋板(4)為2～3mm的金屬蓋板，均熱板蓋板(4)一面銑有脈絡狀槽道，另一面焊接設有橫截面形狀與槽道相同的脈絡狀散熱片(2)，脈絡狀散熱片(2)是高度為15～30mm的金屬散熱肋片。

3.根據權利要求1所述的一種用于電子芯片散熱的梯度尺度孔隙燒結芯均熱板換熱器，其特征在于：所述梯度尺寸孔隙燒結芯由不同粒徑的金屬粉末采用松裝燒結而成，小尺寸燒結芯層(8)的粉末粒徑為20～50微米，中尺寸燒結芯層(7)的粉末粒徑為50～100微米，小尺寸燒結芯層(8)的粉末粒徑為100～200微米。

4.根據權利要求1所述的一種用于電子芯片散熱的梯度尺度孔隙燒結芯均熱板換熱器，其特征在于：所述燒結芯均熱板(3)的殼體內部燒結芯采用由內至外呈放射狀分布的3層燒結芯結構；或呈上下平行分布的3層燒結芯結構。

5.根據權利要求1所述的一種用于電子芯片散熱的梯度尺度孔隙燒結芯均熱板換熱器，其特征在于：所述脈絡狀槽道(14)由4支相同多級分叉槽道溝槽組成，分別占據槽道區域的1/4，分叉槽道從蓋板中心引出，各級槽道深度相同；1級槽道無分叉，其長度為L₁，寬度為W₁；從第2級起，槽道包含槽道主枝(15)和槽道分枝(16)，各級主枝的軸線與第一級槽道軸線重合，各級主枝與分支間夾角θ范圍為5°～85°；各級主枝長度相等，即L₁=L₂=L₃=L₄=…=L_n，分支延伸至均熱板腔室邊緣；主枝與分支寬度相同，且各級寬度與上級寬度滿足Murray定律，即W_n³ = 3W_n+1³，n = 1，2，3，4，……。

6.根據權利要求1所述的一種用于電子芯片散熱的梯度尺度孔隙燒結芯均熱板換熱器，其特征在于：所述燒結芯均熱板(3)內充注并封裝有受熱后可發生相變的液體工作介質，被充注的工作介質體積占均熱板內部腔體體積的40%～60%。

7.根據權利要求1所述的一種用于電子芯片散熱的梯度尺度孔隙燒結芯均熱板換熱器，其特征在于：所述脈絡狀散熱片(2)表面設置有表面微凸起(18)，表面微凸起(18)的截面采用半圓形、矩形、三角形或梯形中的一種，以強化冷空氣吹拂散熱肋片表面的擾動，并進一步增加肋片的散熱面積，強化冷空氣與肋片間的換熱。