[發(fā)明專利]用于高功率芯片的液冷散熱裝置和系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN115020360A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫成思;孫日欣;劉小剛;黃健
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳佰維存儲科技股份有限公司
• 主分類號: H01L23/473
• 分類號: H01L23/473
• 代理公司: 深圳市華勤知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44426
• 代理人: 羅粵

本發(fā)明公開一種用于高功率芯片的液冷散熱裝置和系統(tǒng)，該用于高功率芯片的液冷散熱裝置包括液冷基板和設(shè)于液冷基板上的冷卻液入口、冷卻液出口，液冷基板內(nèi)設(shè)置有液冷通道，液冷通道分別與冷卻液入口和冷卻液出口相通，冷卻液入口用于與進液管道連通，冷卻液出口用于與出液管道連通，液冷通道呈多葉形設(shè)置，冷卻液自冷卻液入口流入液冷通道，并經(jīng)冷卻液出口流出。本發(fā)明所提出的多葉狀液冷通道利用樹葉的葉狀形的弧形結(jié)構(gòu)讓雨水不易停留，以及樹葉中葉脈的分布狀態(tài)，減少了流體輸送的阻力，降低泵功，通過葉狀形通道分流，再匯合，對流換熱系數(shù)增強，散熱效果增強。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及芯片封裝領(lǐng)域，特別涉及一種用于高功率芯片的液冷散熱裝置和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著智能化普及及半導(dǎo)體市場的持續(xù)增長，芯片已經(jīng)廣泛應(yīng)用于智能穿戴、手機、車載電子、臺式電腦等設(shè)備上。而因為電子產(chǎn)品的小型化，芯片隨著摩爾定律集成度越來越高，嵌入式芯片封裝中追求更小的封裝面積比，即在單位面積內(nèi)能夠放置更多的芯片。但是，緊密相連的芯片在高密度的封裝下，會產(chǎn)生更大的熱功耗，導(dǎo)致電子產(chǎn)品的溫度急劇上升，而高溫會降低電子元器件的可靠性，從而導(dǎo)致電子產(chǎn)品失效。

因此，在電腦機箱、服務(wù)器中，CPU等為代表性的高功率芯片的散熱顯得尤為重要，傳統(tǒng)風(fēng)冷已經(jīng)無法解決機箱里高密度的熱流問題，熱電制冷技術(shù)則需要更多的功耗，而微通道液冷技術(shù)作為一種新型散熱技術(shù)，正逐漸被推廣使用。

目前，高功率芯片的液冷散熱通常采用直線形微通道，多條直線微通道在液冷散熱器中并列排布輸送冷卻液。然而，冷卻液在直線形微通道中通過，與微通道壁面的熱交換不充分，吸收熱量少，散熱效果差；直線形微通道互相多以90度角連接，拐彎弧度過大，微型泵需要更高的功耗來保證冷卻液在散熱通道內(nèi)的流動速度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提出一種用于高功率芯片的液冷散熱裝置，旨在解決上述背景技術(shù)中所提出的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種用于高功率芯片的液冷散熱裝置，包括液冷基板和設(shè)于所述液冷基板上的冷卻液入口、冷卻液出口，所述液冷基板內(nèi)設(shè)置有液冷通道，所述液冷通道分別與所述冷卻液入口和所述冷卻液出口相通，所述冷卻液入口用于與進液管道連通，所述冷卻液出口用于與出液管道連通，所述液冷通道呈多葉形設(shè)置，冷卻液自所述冷卻液入口流入所述液冷通道，并經(jīng)所述冷卻液出口流出。

進一步的，所述液冷通道包括多個葉形通道，多個所述葉形通道圍合形成多葉形。

進一步的，所述葉形通道包括四個，四個所述葉形通道分別為第一葉形通道、第二葉形通道、第三葉形通道和第四葉形通道，所述第一葉形通道、第二葉形通道、第三葉形通道和第四葉形通道相互連通；

所述第一葉形通道與所述第三葉形通道呈軸對稱設(shè)置，所述第二葉形通道與所述第四葉形通道呈軸對稱設(shè)置，所述第一葉形通道與所述冷卻液入口連通，所述第三葉形通道與所述冷卻液出口連通。

進一步的，所述液冷基板呈矩形設(shè)置，所述第一葉形通道與所述第三葉形通道沿所述液冷基板的一對角線設(shè)置，所述第二葉形通道與所述第四葉形通道沿所述液冷基板的另一對角線設(shè)置。

進一步的，所述液冷通道包括直通通道和多個分支通道，所述多個分支通道分別與所述直通通道連通，所述直通通道設(shè)置在所述冷卻液入口和所述冷卻液出口之間。

進一步的，所述冷卻液為去離子水、酒精或乙二醇。

進一步的，所述液冷基板和所述電路板的尺寸為30mm×30mm ×0.5mm。