CN106409791B - 一种液体浸没式芯片散热器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液体浸没式芯片散热器，包括附着在芯片上方的壳体；壳体内部具有上端开口的集油槽，壳体底端设置有多个流通槽，流通槽与集油槽通过流通孔连通；流通槽的下侧开口，下开口与芯片接触；壳体周侧开设有多个溢流槽，溢流槽的内端口与集油槽连通，外端口通向壳体外侧。本发明与将液体工质直接喷淋至芯片表面的冷却方式相比，通过集油槽将液体工质汇聚，最后经由流通槽与芯片接触，一方面相对延长了液体工质与芯片的接触时间，有利于芯片表面均温，充分散热，提高芯片进出油的温差，从而提高液体工质的使用效率；另一方面液体工质在集油槽内储存一段时间，可以进行部分预热，避免温度急剧变化对芯片的影响。

Description

一种液体浸没式芯片散热器
技术领域
本发明涉及电子器件的散热冷却领域，尤其涉及一种液体浸没式芯片散热器。
背景技术
随着电子元器件的小型化、微小型化，集成电路的高集成化和微组装，元器件的热流密度不断提高，热设计面临严峻挑战。电子功率模块、电子芯片等大功率器件在工作时产生大量的热量，必须被冷却装置带走。目前使用的电子芯片散热器存在以下缺点：
空气冷却中，电子芯片散热器采用金属材料成型，通过与电子芯片接触进行导热，然后采用风扇等强制空气对流冷却，不仅增加了风扇功耗，并且噪声提高，影响大功率电子器件的使用环境。采用空气冷却，要求环境温度降低到25℃左右才能保证芯片表面温度在适宜范围内，空调耗能大，节能效果差。另外由于电子器件的放置环境要求无尘，采用风扇强制冷却对空气清洁度要求较高。
液体喷淋冷却中液体工质与芯片接触时间短，吸热少，液体工质使用效率低。
针对以上缺点，急需发明一种使用在液体喷淋冷却中的散热器，来延长液体工质与芯片的接触时间，充分散热，提高芯片进出油的温差，从而提高液体工质的使用效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种液体浸没式芯片散热器，解决现有液体喷淋冷却中液体工质与芯片接触时间短，吸热少，液体工质使用效率低的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种液体浸没式芯片散热器，包括附着在芯片上方的壳体；所述壳体内部具有上端开口的集油槽，所述壳体底端设置有多个流通槽，所述流通槽与所述集油槽通过流通孔连通；所述流通槽的下侧开口，下开口与芯片接触；所述壳体周侧开设有多个溢流槽，所述溢流槽的内端口与所述集油槽连通，外端口通向所述壳体外侧。
进一步的，所述集油槽的轮廓的形状为碗状。
再进一步的，所述集油槽的轮廓的形状为圆柱体、方形柱体或多边形柱体。
再进一步的，所述流通孔为竖直通孔，上端与所述集油槽的底部连通，下端与所述流通槽连通。
再进一步的，多个所述流通槽呈圆周排列，多个流通槽均有一个端头汇聚到中间与所述流通孔连通。
再进一步的，多个所述溢流槽水平呈圆周排列。
再进一步的，所述溢流槽位于所述壳体的侧壁中间部位。
再进一步的，所述壳体的外轮廓的形状为圆柱状、方形柱体或多边形柱体。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果如下：
本发明与将液体工质直接喷淋至芯片表面的冷却方式相比，通过集油槽将液体工质汇聚，最后经由流通槽与芯片接触，一方面相对延长了液体工质与芯片的接触时间，有利于芯片表面均温，充分散热，提高芯片进出油的温差，从而提高液体工质的使用效率；另一方面液体工质在集油槽内储存一段时间，可以进行部分预热，避免温度急剧变化对芯片的影响。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本发明液体浸没式芯片散热器剖视图；
图2为溢流槽结构示意图；
图3为流通槽结构示意图；
附图标记说明：1、壳体；2、集油槽；3、溢流槽；4、流通孔；5、流通槽；6、芯片。
具体实施方式
如图1-3所示，一种液体浸没式芯片散热器的其中一种具体实施例，包括附着在芯片6上方的壳体1，壳体的外轮廓的形状为圆柱状、方形柱体或多边形柱体，本具体实施例中壳体的外轮廓的形状为圆柱状，所述壳体1内部开设有上端开口的集油槽2，集油槽2的轮廓形状可以为碗状、圆柱体、方形柱体或多边形柱体，本具体实施例中壳体1内开设的集油槽2形状为碗状，用于收集上方滴落的液体工质，碗状集油槽2的上端开口大，侧壁平滑过渡至底部。集油槽底部开设有竖直的流通孔4，流通孔4下端连通有十二个流通槽5，十二个流通槽5水平呈圆周状向四周发散，所述流通槽5的下侧开口，下开口与芯片6接触，集油槽2内的冷却工质经由流通孔4进入流通槽5内，从而与芯片6接触，通过此种散热器结构使液体工质与芯片6直接接触并且可以保持足够的时间，液体工质与芯片6充分换热，提高散热器进出液体工质的温差，从而提高液体工质的利用效率。
除上述技术特征外，所述壳体1的侧壁中间位置周侧开设有多个溢流槽3，溢流槽3将壳体1的侧壁环面均匀排布满，每个溢流槽3的内端口与所述集油槽2连通，外端口通向所述壳体1外侧，将集油槽2与壳体1外侧连通，使集油槽2内部液体工质汇聚到溢流槽3高度时，液体工质从溢流槽3流出。
本发明的液体浸没式芯片6散热器可以采用质量轻、成本低的材质制作，与现有的金属合金散热器相比，性价比高；同时避免了服务器内风扇的使用，降低功耗，减小噪音。
当芯片6开始工作时，外部喷淋系统开启，上端喷淋的液体工质通过碗状集油槽2汇聚到壳体1底部从而液面不断升高；当液面升高到溢流槽3高度时，液体工质从溢流槽3流出来保持液面高度；同时液体工质通过底部的液体流通孔4进入液体流通槽5，并且通过液体流通槽5底部开口，与下面的芯片6直接接触，将发热元件产生的热量带到远处散掉，然后将冷却的液体工质再次喷淋到散热器上，循环上述过程。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种液体浸没式芯片散热器，其特征在于：包括附着在芯片(6)上方的壳体(1)；所述壳体(1)内部具有上端开口的集油槽(2)，所述壳体(1)底端设置有多个流通槽(5)，所述流通槽(5)与所述集油槽(2)通过流通孔(4)连通；所述流通槽(5)的下侧开口，所述下侧开口与芯片(6)接触；所述壳体(1)周侧开设有多个溢流槽(3)，所述溢流槽(3)的内端口与所述集油槽(2)连通，外端口通向所述壳体(1)外侧；所述流通孔(4)为竖直通孔，上端与所述集油槽(2)的底部连通，下端与所述流通槽(5)连通；多个所述流通槽(5)水平呈圆周状向四周发散，多个流通槽(5)均有一个端头汇聚到中间与所述流通孔(4)连通。
2.根据权利要求1所述的液体浸没式芯片散热器，其特征在于：所述集油槽(2)的轮廓的形状为碗状。
3.根据权利要求1所述的液体浸没式芯片散热器，其特征在于：所述集油槽(2)的轮廓的形状为圆柱体或多边形柱体。
4.根据权利要求1所述的液体浸没式芯片散热器，其特征在于：多个所述溢流槽(3)水平呈圆周排列。
5.根据权利要求4所述的液体浸没式芯片散热器，其特征在于：所述溢流槽(3)位于所述壳体(1)的侧壁中间部位。
6.根据权利要求1所述的液体浸没式芯片散热器，其特征在于：所述壳体(1)的外轮廓的形状为圆柱状或多边形柱体。
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