CN104347546A - 一种多效芯片液体冷却装置 - Google Patents

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CN104347546A CN201410472393.6A CN201410472393A CN104347546A CN 104347546 A CN104347546 A CN 104347546A CN 201410472393 A CN201410472393 A CN 201410472393A CN 104347546 A CN104347546 A CN 104347546A
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郑刚
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Abstract

本发明公开了一种多效芯片液体冷却装置，将微管道布置在焊球之间，利用微泵使冷却液在微管道内循环流动，以使达到对焊球进行冷却的目的。该装置不仅可以对芯片本身进行冷却，还可以降低焊球的温度，这样可以大幅度提高整个芯片组件的散热效率，提高焊球的热可靠性，及芯片的使用寿命。不仅结构简单，加工方便，而且价格低廉，噪音低，散热效果良好，可应用于电子封装散热领域。

Description

一种多效芯片液体冷却装置
技术领域：
本发明属于电子封装散热领域，具体涉及一种具有多重功效的利用液体对芯片进行冷却的装置。
背景技术：
芯片作为电子器件的核心部件，所有的电子器件都离不开芯片，作为新一代的BGA、CSP封装芯片，其应用的范围更是十分的广泛。随着微电子封装技术的快速发展，封装芯片内的热流密度也在迅速增长，如奔腾Ⅳ热流密度最高达到100W/cm2。然而，目前所有散热器散热的对象都集中在芯片上，焊球作为封装芯片的关键部位，并没有得到广泛的关注。一种多效芯片液体冷却装置可以同时对芯片和焊球进行散热处理，增加散热效果。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种多效芯片液体冷却装置，以实现利用液体同时对芯片和焊球进行散热，提高散热效果。
为了解决以上技术问题，本发明的具体技术方案如下：
一种多效芯片液体冷却装置，包括芯片(12)、焊球(13)和PCB板(14)，其特征在于还包括：散热器式水箱(1)、冷却液腔(2)、冷却液(3)、冷却液注入口(4)、微泵吸口(5)、微泵(6)、微泵出口(7)、L型孔道(8)、支撑柱(9)、冷却液回流口(10)、微管道(11)；
所述两个L型孔道(8)分别位于两个支撑柱(9)内；微泵(6)固定在散热器式水箱(1)上；微泵吸口(5)与冷却液注入口(4)连接；微泵出口(7)与微管道(11)的一个端口连接；微管道(11)的另一端口与冷却液回流口(10)连接；微管道(11)近两端口的垂直部位固定在L型孔道(8)中，微管道(11)中间部分形状为水平面内的U形并包围焊球(13)；散热器式水箱(1)固定在支撑柱(9)上端；散热器式水箱(1)位于芯片(12)之上，并与芯片(12)之间留有间隙；支撑柱(9)的下端固定在PCB板(14)上；冷却液腔(2)开设于散热器使水箱(1)的底板内部并有一出口即为冷却液注入口(4)；冷却液(3)充满整个冷却液腔(2)本发明的工作过程如下：启动微泵，微泵便将冷却液从冷却液腔中冷却液注入口吸出，使冷却液3沿着微管道向下流动至G1，然后在微管道中以倒U型流向G2，再向上经冷却液回流口流回冷却液腔中，往复循环，实现对芯片和焊球的冷却作用。
本发明具有的有益效果
本发明通过利用微泵提供动力，使冷却液在微管道内循环流动，通过将微管道以倒U形状布置在最外层焊球的外侧，并将散热器式水箱安置于芯片之上，这样可以大幅度的降低芯片和最外层焊球周围的热量，起到保护芯片和焊球的目的。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图1—A为图1中A-A截面图；
图1—B为图1中B-B截面图;
图2为本发明结构的俯视图；
图中：1—散热器式水箱，2—冷却液腔，3—冷却液，4—冷却液注入口，5—微泵吸口，6—微泵，7—微泵出口，8—L型孔道，9—支撑柱，10—冷却液回流口，11—微管道，12—芯片，13—焊球，14—PCB板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明。
本发明的安装及使用过程如下。
在安装之前使上述零件处于分离状态。
利用线切割技术将散热器式水箱1的底部加工出冷却液腔2，作为冷却液3的储备装置。先将微管道11的中间部分以焊球矩阵的大小为依据加工成倒U型，并安放在焊球的外侧，如图1-B所示。将4个支撑柱9固定在PCB板14上，其中两个带有L型孔道8的支撑住按图1所示位于一侧，L型孔道8的截面图如图1-A所示。将微管道11的近两个端口的部分固定在L型孔道8中。将微管道11的两个端口分别接通微泵出口7和冷却液回流口10。将冷却冷3注满冷却液腔2。微泵6固定在散热器式水箱1上，并将微泵吸口5与散热器式水箱1的冷却液注入口4连接，如图2所示。最后将散热器式水箱1固定在支撑柱9上。完成所有的安装后，启动微泵6，微泵6便将冷却液3从冷却液腔2吸出使其便沿着微管道向下流动至G1，然后以倒U型流向G2，再向上经冷却液回流口11流回冷却液腔2中，往复循环，实现对芯片12和焊球13的冷却作用。

Claims (1)

1.一种多效芯片液体冷却装置，包括芯片(12)、焊球(13)和PCB板(14)，其特征在于还包括：散热器式水箱(1)、冷却液腔(2)、冷却液(3)、冷却液注入口(4)、微泵吸口(5)、微泵(6)、微泵出口(7)、L型孔道(8)、支撑柱(9)、冷却液回流口(10)、微管道(11)；
所述两个L型孔道(8)分别位于两个支撑柱(9)内；微泵(6)固定在散热器式水箱(1)上；微泵吸口(5)与冷却液注入口(4)连接；微泵出口(7)与微管道(11)的一个端口连接；微管道(11)的另一端口与冷却液回流口(10)连接；微管道(11)近两端口的垂直部位固定在L型孔道(8)中，微管道(11)中间部分形状为水平面内的U形并包围焊球(13)；散热器式水箱(1)固定在支撑柱(9)上端；散热器式水箱(1)位于芯片(12)之上，并与芯片(12)之间留有间隙；支撑柱(9)的下端固定在PCB板(14)上；冷却液腔(2)开设于散热器使水箱(1)的底板内部并有一出口即为冷却液注入口(4)；冷却液(3)充满整个冷却液腔(2)。
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