[發明專利]一種應用于高功率光源芯片的面陣噴射降壓強化散熱裝置

在審

• 申請號: 202110557623.9
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113285008A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 陳瑯;李特;王貞福;于學成
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: H01L33/64
• 分類號: H01L33/64;H01S5/024;H01L23/367;H01L23/373;H01L23/473
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 史曉麗

1.一種應用于高功率光源芯片的面陣噴射降壓強化散熱裝置，包括自上而下相互層疊設置的上密封疊片(1)、上冷卻疊片(2)、導流疊片(3)、下冷卻疊片(4)和下密封疊片(5)；

所述下密封疊片(5)上設置相互隔離的第一入水口(6)和第一出水口(7)；

所述下冷卻疊片(4)上設置相互隔離的第一鏤空微結構(8)和第二鏤空微結構(9)；所述第一鏤空微結構(8)的位置對應于第一入水口(6)；所述第一鏤空微結構(8)內設有由若干個筋板構成的冷卻通道(10)；所述第二鏤空微結構(9)的位置對應于第一出水口(7)；

所述導流疊片(3)上設置相互隔離的第二入水口(11)、第三鏤空微結構(12)與導流結構；所述第二入水口(11)的位置對應于第一鏤空微結構(8)；所述導流結構的位置對應于若干個冷卻通道(10)；

所述上冷卻疊片(2)上設有相互隔離的第三入水口(14)、第二出水口(15)、第四鏤空微結構(16)；所述第三入水口(14)與第二出水口(15)的位置分別對應于第二入水口(11)、第三鏤空微結構(12)；

所述上密封疊片(1)上設置相互隔離第四入水口(18)與第三出水口(19)，其位置分別對應于第三入水口(14)與第二出水口(15)；

其特征在于：

所述導流結構為面陣噴射結構(13)；所述面陣噴射結構(13)由N×M個噴射孔組成，其中N為列，M為行；

所述第四鏤空微結構(16)內，且與導流疊片(3)上面陣噴射結構(13)相對應的位置設有熱量導引片(17)；

所述熱量導引片(17)采用銅或金剛石或碳化硅制作，包括X個的筋條，X個的筋條構成X+1個微型通道(23)，且每個筋條與其相鄰筋條的距離相等；最外側微型通道(23)的寬度大于內側。

2.根據權利要求1所述的一種應用于高功率光源芯片的面陣噴射降壓強化散熱裝置，其特征在于：所述噴射孔根據形狀分為長方形噴射孔(131)和正方形噴射孔(132)；

所述長方形噴射孔(131)設有兩列，且設置在面陣噴射結構(13)的兩側；所述正方形噴射孔(132)設有N-2列，設置在兩列長方形噴射孔(131)之間；

所述長方形噴射孔(131)的寬等于正方形噴射孔(132)的邊長。

3.根據權利要求2所述的一種應用于高功率光源芯片的面陣噴射降壓強化散熱裝置，其特征在于：所述長方形噴射孔(131)的長為0.5mm，正方形噴射孔(132)的邊長為0.2mm。

4.根據權利要求3所述的一種應用于高功率光源芯片的面陣噴射降壓強化散熱裝置，其特征在于：所述筋條的長短有序分布，最外側的三個筋條為短筋條，其余筋條長短交替分布。

5.根據權利要求4所述的一種應用于高功率光源芯片的面陣噴射降壓強化散熱裝置，其特征在于：所述最外側微型通道(23)的寬度為0.5mm，所述內側微型通道(23)的寬度為0.2mm。

6.根據權利要求5所述的一種應用于高功率光源芯片的面陣噴射降壓強化散熱裝置，其特征在于：所述第四鏤空微結構(16)沿著第三入水口(14)兩側延伸至第二出水口(15)。

7.根據權利要求6所述的一種應用于高功率光源芯片的面陣噴射降壓強化散熱裝置，其特征在于：所述第二鏤空微結構(9)包括主流通區域(91)、兩條相互對稱的第一微通道(92)和兩條相互對稱的第二微通道(93)；

所述主流通區域(91)的位置對應于第一出水口(7)；

所述第一微通道(92)由主流通區域(91)延伸至第一鏤空微結構(8)；所述第二微通道(93)由主流通區域(91)延伸至第一微通道(92)邊緣，且與第一微通道(91)相隔離；

所述第三鏤空微結構(12)與第二鏤空微結構(9)完全相同。

8.根據權利要求7所述的一種應用于高功率光源芯片的面陣噴射降壓強化散熱裝置，其特征在于：所述第一鏤空微結構(8)內處于中間的兩個筋板等長，且向兩邊依次遞減。