[發明專利]一種基于敏感材料的3D打印流道散熱裝置

在審

• 申請號: 202210252768.2
• 申請日: 2022-03-15
• 公開（公告）號: CN114725044A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 傅佳宏;張宇;王鵬飛;湯慧萍;肖寶蘭;伍茜
• 申請（專利權）人: 浙大城市學院
• 主分類號: H01L23/473
• 分類號: H01L23/473;H01L23/373;H05K1/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林松海

本發明公開了一種基于敏感材料的3D打印流道散熱裝置，利用3D打印的方式將流道散熱裝置打印于線路板上；所述的流道散熱裝置包括流體入口、入口蓄積域、微孔射流域、芯片散熱域、連接管、出口蓄積域、流體出口，冷卻劑由流體入口流入，經過入口蓄積域，由微孔射流域噴出至芯片散熱域的芯片或需高散熱電子元件上，降溫后，經連接管流至出口蓄積域由流體出口流出；由流體入口、入口蓄積域、微孔射流域、出口蓄積域、流體出口構成的流體域外表面覆蓋敏感材料，用于熱量傳遞的調節。本發明利用介電冷卻劑可直接與電子元器件接觸散熱的特性，將散熱流道通過3D打印的方式直接打印在線路板上，具有體積小、布置靈活、散熱效率高等特性。

技術領域

本發明為微電子散熱領域，涉及一種基于敏感材料的3D打印流道散熱裝置。

背景技術

隨著微電子領域的發展，芯片算力在大幅度提升，大功率電力電子控制單元、分布式算力單元越來越多，與之對應的產生電子元器件在單位體積下發熱量激增問題，傳統散熱器往往通過增大體積的方法來減小散熱壓力，此與電子元器件集成化、小型化發展相悖。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的是提供一種基于敏感材料的3D打印流道散熱裝置，利用3D打印的方式將流道散熱裝置打印于線路板上，在布置高度可定制化的基礎上，相比與傳統散熱器具有體積更小、散熱效率更高。

一種基于敏感材料的3D打印流道散熱裝置，利用3D打印的方式將流道散熱裝置打印于線路板上；所述的流道散熱裝置包括流體入口、入口蓄積域、微孔射流域、芯片散熱域、連接管、出口蓄積域、流體出口，冷卻劑由流體入口流入，經過入口蓄積域，由微孔射流域噴出至芯片散熱域的芯片或需高散熱電子元件上，降溫后，經連接管流至出口蓄積域由流體出口流出；由流體入口、入口蓄積域、微孔射流域、出口蓄積域、流體出口構成的流體域外表面覆蓋敏感材料，用于熱量傳遞的調節。

所述流體入口外表面為螺紋型，與流體管道相接。

所述入口蓄積域內設有分流機構實現流體從微孔射流域均勻流出。

所述連接管呈斜向上設計打印。

所述連接管有多個，使冷卻液均勻流動。

所述流體出口外表面為螺紋型，與流體管道相接。

所述的流體域外表面覆蓋有敏感材料，分為導熱層及敏感材料層。

所述的敏感材料層的主要成分為六角硫化物，具有熱導率隨溫度變化突變的特性，在低溫時起保溫層作用，高溫時起加速散熱作用。

本發明的有益效果：

本發明提出一種基于敏感材料的3D打印流道散熱裝置利用介電冷卻劑可直接與電子元器件接觸散熱的特性，將散熱流道通過3D打印的方式直接打印在線路板上，實現高熱流密度下的快速散熱，高效分配熱流，在同傳統散熱器對比中具有體積小、布置靈活、散熱效率高的特性。

流道外包覆有敏感材料，其具有熱導率隨溫度變化突變的特性，可在低溫時起保溫層作用，高溫時加速散熱。將多種材料組合3D打印制成散熱流道，使導熱系數可隨溫度調整，實現散熱器的優化設計。

附圖說明

圖1為本發明裝置所述一種基于敏感材料的3D打印流道散熱裝置的立體圖。

圖2為本發明裝置所述一種基于敏感材料的3D打印流道散熱裝置的一種結構示意圖。

圖3為本發明裝置所述一種基于敏感材料的3D打印流道散熱裝置的流道域的結構示意圖。

圖4為本發明裝置所述一種基于敏感材料的3D打印流道散熱裝置的流道材料的結構示意圖。

圖5為本發明裝置所述敏感材料的熱敏導熱特性示意圖。

圖6為應用實施例中某5G元器件幾何模型圖。