[發明專利]一種半導體設備的板卡箱及其的設計方法

有效

• 申請號: 202110572870.6
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113301780B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 付宗輝;徐揚
• 申請（專利權）人: 上海御微半導體技術有限公司
• 主分類號: G06F1/20
• 分類號: G06F1/20;G06F113/08;G06F119/08
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

1.一種半導體設備的板卡箱，其特征在于，包括：至少一個板卡本體和送風裝置；

圍繞所述板卡本體四周設置的殼體，所述殼體與所述板卡本體之間設置有間隙，所述間隙的間距為第一預設距離；所述送風裝置自所述間隙向所述板卡本體送風；

位于所述殼體內部的隔板，所述隔板至少遍歷每個所述板卡本體中的關鍵芯片；所述隔板鄰近所述關鍵芯片表面的一側與所述關鍵芯片表面形成狹縫；

所述狹縫的間距與所述送風裝置的送風速度滿足狹縫強迫對流換熱模型，其中，所述第一預設距離大于多個所述狹縫的間距中的最大距離；

所述狹縫的間距H與所述送風裝置的送風速度V滿足以下公式：

V＝c1Uc2Lc3νc4Hc5；其中，c1、c2、c3、c4、c5為系數，U為傳統板卡外掠平板強迫對流換熱模型的來流速度，L為所述關鍵芯片的鄰近所述隔板一側的表面沿所述送風速度方向的寬度，ν為運動粘性系數。

2.根據權利要求1所述的半導體設備的板卡箱，其特征在于，所述送風裝置的送風功率P滿足如下公式：

P＝VHWρkRT_air{[(ρV²/2+P_air)/P_air]^(k-1)/k-1}/(k-1)/η_motor/η_imp；其中，W為所述關鍵芯片的鄰近所述隔板一側的表面沿垂直于所述送風速度方向的寬度，k為大氣絕熱指數，R為大氣的氣體常數，η_motor為電機效率，T_air為大氣溫度，ρ為大氣密度，P_air為大氣壓力，η_imp為葉輪效率；

當關鍵芯片的溫度達到目標溫度時，所述狹縫的間距H與所述送風裝置的送風速度V需使得P最小。

3.根據權利要求2所述的半導體設備的板卡箱，其特征在于，所述送風裝置的轉速大于或等于20000rpm。

4.根據權利要求1所述的半導體設備的板卡箱，其特征在于，所述殼體與所述隔板之間可拆卸連接，所述殼體與所述板卡本體之間可拆卸連接。

5.根據權利要求1所述的半導體設備的板卡箱，其特征在于，每個所述關鍵芯片上方設置有導流板。

6.根據權利要求5所述的半導體設備的板卡箱，其特征在于，所述導流板與所述隔板之間可拆卸連接。

7.根據權利要求1或5所述的半導體設備的板卡箱，其特征在于，所述關鍵芯片為具有邏輯計算能力，溫度易升高的芯片。

8.一種半導體設備的板卡箱的設計方法，其特征在于，應用于如權利要求1-7任一項所述的半導體設備的板卡箱，包括以下步驟：

圍繞所述板卡本體四周設置殼體；其中，所述殼體與所述板卡本體之間設置有間隙，所述間隙的間距為第一預設距離；所述送風裝置自所述間隙向所述板卡本體送風；

在所述殼體內部設置隔板；其中，所述隔板至少遍歷每個所述板卡本體中的關鍵芯片；所述隔板鄰近所述關鍵芯片表面的一側與所述關鍵芯片表面形成狹縫；

所述狹縫的間距與所述送風裝置的送風速度滿足狹縫強迫對流換熱模型，所述第一預設距離大于多個所述狹縫的間距中的最大距離；

所述狹縫的間距H與所述送風裝置的送風速度V滿足以下公式：

V＝c1Uc2Lc3νc4Hc5；其中，c1、c2、c3、c4、c5為系數，U為傳統板卡外掠平板強迫對流換熱模型的來流速度，L為所述關鍵芯片的鄰近所述隔板一側的表面沿所述送風速度方向的寬度，ν為運動粘性系數。