[發明專利]一種浸沒式液冷燒結多孔毛細芯耦合微通道散熱裝置

有效

• 申請號: 202110464785.8
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113357953B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 張永海;劉萬渤;朱志強;楊小平;魏進家
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F28D15/04
• 分類號: F28D15/04;H01L23/427
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李鵬威

1.一種浸沒式液冷燒結多孔毛細芯耦合微通道散熱裝置，其特征在于，包括沸騰-蒸發燒結多孔毛細芯(1)、排氣微通道銅基板(2)、導熱片(3)、芯片熱源(4)、絕熱硅膠墊(5)和封裝基板(6)；

所述排氣微通道銅基板(2)包括一個方形凸臺及一個圓形均熱臺，所述凸臺位于均熱臺上側中心位置，所述凸臺上通過線切割有米字型的排氣微通道(7)，所述沸騰-蒸發燒結多孔毛細芯(1)呈棱臺形，且沸騰-蒸發燒結多孔毛細芯(1)的頂部設置有多孔毛細芯錐形凹槽(9)，所述沸騰-蒸發燒結多孔毛細芯(1)的底部與打磨后的排氣微通道銅基板(2)頂面接觸并燒結成一體，且沸騰-蒸發燒結多孔毛細芯(1)利用微米級氣霧法所產銅粒子燒結而成，所述均熱臺底部粘有導熱片(3)，導熱片(3)的底部粘有芯片熱源(4)，所述芯片熱源(4)安裝在封裝基板(6)上，所述封裝基板(6)上緊密貼合有能夠將導熱片(3)和芯片熱源(4)嵌套在均熱臺和封裝基板(6)之間的絕熱硅膠墊(5)。

2.根據權利要求1所述的一種浸沒式液冷燒結多孔毛細芯耦合微通道散熱裝置，其特征在于，所述排氣微通道銅基板(2)的排氣微通道(7)呈“米”字形，其中十字排氣微通道長度l_1-1為14mm，對角排氣微通道長度l_1-2為19.8mm，寬度w₁均為1.2mm，高度h₁均為1.5mm。

3.根據權利要求1所述的一種浸沒式液冷燒結多孔毛細芯耦合微通道散熱裝置，其特征在于，所述凸臺總高h₂為6mm，排氣微通道銅基板的均熱臺外徑Φ₁為36mm。

4.根據權利要求1所述的一種浸沒式液冷燒結多孔毛細芯耦合微通道散熱裝置，其特征在于，所述沸騰-蒸發燒結多孔毛細芯(1)底面長度l₂和寬度w₂皆為14mm，頂面長度l₃和寬度w₃皆為8mm，沸騰-蒸發燒結多孔毛細芯(1)的高h₃為4mm，所述多孔毛細芯錐形凹槽(9)底面尺寸與所述沸騰-蒸發燒結多孔毛細芯(1)頂面尺寸相同，多孔毛細芯錐形凹槽(9)的高h₄為2mm。

5.根據權利要求1所述的一種浸沒式液冷燒結多孔毛細芯耦合微通道散熱裝置，其特征在于，所述排氣微通道銅基板(2)側面緊密包裹著絕熱硅膠墊(5)以防止冷卻工質泄露，所述絕熱硅膠墊(5)底面內徑Φ₂為24mm，中徑與均熱臺外徑Φ₁相同，所述絕熱硅膠墊(5)外徑Φ₃為50mm，高h₅為7mm。

6.根據權利要求1所述的一種浸沒式液冷燒結多孔毛細芯耦合微通道散熱裝置，其特征在于，所述導熱片(3)為圓形，且導熱片(3)尺寸Φ₄為18mm，厚度h₆為1mm。

7.根據權利要求1所述的一種浸沒式液冷燒結多孔毛細芯耦合微通道散熱裝置，其特征在于，所述芯片熱源(4)為正方形，且芯片熱源(4)尺寸為l₄×l₄×h₇，其中l₄為10mm，h₇為1mm，芯片熱源(4)上端與導熱片(3)底面貼合，下端嵌在外徑為Φ₃的封裝基板(6)中心，封裝基板(6)高h₈為1mm。

8.根據權利要求1所述的一種浸沒式液冷燒結多孔毛細芯耦合微通道散熱裝置，其特征在于，所述排氣微通道銅基板(2)各壁面均經化學拋光二次加工，保證表面粗糙度Ra5μm，所述排氣微通道銅基板(2)與沸騰-蒸發燒結多孔毛細芯(1)結合面采用粗砂輪打磨粗糙以便兩者黏連。