CN108257931A - 一种集成电路板散热装置及其集成电路板 - Google Patents
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Abstract
一种集成电路板散热装置，用于安装在集成电路板上来导出集成电路板的热量，包括：安装单元，用于安装集成电路板；换热单元，固定在安装单元下方，具有换热片、固定在该换热片上的多根高导热丝以及与换热片连接的换热块，该换热单元用于与集成电路板进行热量交换；以及降温单元，具有采用管道串联形成回路的散热块、散热器、循环泵以及冷却液，其中，换热片与换热块为由相变蓄热材料制成的换热层和换热块，散热块与换热块贴合，用于将换热单元中的热量带走。
Description
技术领域
本发明涉及一种散热装置，具体的涉及一种用于集成电路板的散热装置及其集成电路板。
背景技术
集成电路板在工作时都有一定的损耗，大部分的损耗变成热量，当温度达到或超过允许的结温时元器件将受到损坏，因此需要安装散热装置对集成电路板进行保护。大型机房的设备以及温度设定较为严格的设备运行时会产生大量的热量，更需要高效的散热装置进行降温，以避免不必要的损失。
目前最常用的散热方法是利用散热器将热量散到周围空间，必要时再加上散热风扇，以加强冷却散热，常用散热器为铝合金散热器和陶瓷散热器。铝合金散热器在集成电路中使用较多，但由于其使用到了金属，因此可能会与其他电路耦合后产生天线效应，并形成电磁干扰，产生更大的EMI问题。而陶瓷散热器由于陶瓷烧结的加工工艺导致生产周期过长，价格昂贵，并且陶瓷的脆性大容易损坏，成本较高。其余的电子元件散热片不但设计结构复杂，并且散热效果差，不能很好的满足集成电路板的散热要求。
发明内容
本发明是为了解决上述大型机房的设备以及温度设定较为严格的设备运行时不能快速有效进行散热的问题，目的在于提供一种集成电路板散热装置及其集成电路板。
本发明提供的集成电路板散热装置，用于安装在集成电路板上来导出集成电路板的热量，其特征在于，包括：安装单元，用于安装集成电路板；换热单元，固定在安装单元下方，具有换热片、固定在该换热片上的多根高导热丝以及与换热片连接的换热块，该换热单元用于与集成电路板进行热量交换；以及降温单元，具有采用管道串联形成回路的散热块、散热器、循环泵以及冷却液，其中，换热片与换热块为由相变蓄热材料制成的换热层和换热块，散热块与换热块贴合，用于将换热单元中的热量带走。
本发明提供的集成电路板散热装置，还可以具有这样的特征，其特征在于：其中，换热片与换热块是一体成型的。
本发明提供的集成电路板散热装置，还可以具有这样的特征，其特征在于：其中，换热片为长方形，多根高导热丝沿换热片的长度方向相互平行排布。
本发明提供的集成电路板散热装置，还可以具有这样的特征，其特征在于：其中，每两根高导热丝之间的距离为0.5-1cm，高导热丝距离换热片边缘的距离为10-12mm。
本发明提供的集成电路板散热装置，还可以具有这样的特征，其特征在于：其中，散热块与换热块为大小形状相同的长方体形，散热块与换热块的贴合面为长方体的六个面中面积最大的面。
本发明提供的集成电路板散热装置，还可以具有这样的特征，其特征在于：其中，换热单元还具有绝缘层和封装层，绝缘层设置在换热片上方，封装层设置在换热片的下方。
本发明提供的集成电路板散热装置，还可以具有这样的特征，其特征在于：其中，循环泵分别与散热块和散热器连通。
本发明提供的集成电路板散热装置，还可以具有这样的特征，其特征在于：其中，降温单元中还具有补液器，用于为降温单元补充冷却液，补液器分别与散热块和散热器连通。
本发明提供的集成电路板散热装置，其特征在于，还具有：具有顶部开口的外壳，安装单元固定在顶部开口处，换热单元和降温单元设置在外壳内。
本发明提供的具有散热装置的集成电路板，其特征在于，包括：集成电路板和安装在该集成电路板上的散热装置，其中，散热装置为上述的任意一种集成电路板散热装置。
发明的作用与效果
本发明涉及的集成电路板散热装置，在该装置中因为具有换热片、固定在该换热片上的多根高导热丝以及与换热片连接的换热块，所以能够与集成电路板进行热量交换并且快速的将集成电路板运行过程中产生的大量热量导出，使得集成电路板的温度下降，以免高温对其性能造成损伤。由于换热片和换热块采用相变蓄热材料制成，使得蓄热过程近似等温，过程可控，不会导致周围温度升高，影响硬件设备。换热片设置有多根高导热丝，进一步提高了导热的效果，确保了大量的热量能够在短时间内被导出。
在该装置中还因为具有采用管道串联形成回路的散热块、散热器、循环泵以及冷却液组成的降温单元，因此具有很高的降温效率，能够将大量的热量及时消耗，保证设备温度的恒定。并且散热块与换热块贴合，具有较大的接触面积，使得热量的传导更为快速，及时将热量带走。这样的高降效率使得在大型机房的设备以及温度设定较为严格的设备使用时能够极为快速的降温，保证大量的热量能够短时间内被消除，避免局部温度过高损毁设备。
附图说明
图1为集成电路板散热装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明提供的集成电路板散热装置及其集成电路板的组成、工作原理以及有益效果作具体阐述。
本实施例中具有散热装置的集成电路板具有集成电路板和安装在该集成电路板上的散热装置100。
图1为集成电路板散热装置的结构示意图。
如图1所示，本实施例中的集成电路板散热装置100，用于安装在集成电路板上来导出集成电路板运行时产生的热量，具有安装单元1、换热单元、绝缘层2、降温单元、封装层3以及的外壳。
安装单元1用于安装集成电路板或电子元件，与至少一块集成电路板或其他需要降温的电子元件直接接触。
本实施例中安装单元1上安装有集成电路板12。
换热单元固定在所安装单元1的下方，用于与集成电路板进行热量交换，具有换热片4、高导热丝5以及换热块6。换热片4与换热块6是采用相变蓄热材料一体成型制成的。高导热丝5固定在换热片4上。换热片4为长方形，沿换热片4的长度方向相互平行排布有四根高导热丝5，每两根高导热丝5之间的距离为1cm，高导热丝5距离换热片4长边和宽边的边缘的距离均为10mm。散热块6为长方体型。
绝缘层2位于安装单元1与换热片4之间，粘接固定在换热片4上，用于避免集成电路短路。
降温单元，具有采用管道依次串联形成回路的散热块7、循环泵8、散热器9以及在管道中循环的冷却液。散热块7为与换热块6大小形状相同的长方形，相互贴合。散热块7与换热块6的贴合面为长方体的六个面中面积最大的面。降温单元还具有补液器10，设置在散热块7和散热器9之间，与管道连通。补液器10中存储有冷却液，用于为降温单元补充冷却液。补液器10中还具有液位传感器、补液控制器以及控制阀。液位检测器设置在管道中，与补液控制器导线连接。控制阀设置补液器10的出口，与补液控制器导线连接。当液位传感器检测到管道中的冷却液流量低于预定值时，补液控制器控制控制阀开启，使得补液器10中的冷却液补充至管道中，直至液位传感器检测到管道中的冷却液流量高于预定值后，补液控制器控制控制阀关闭，停止补液。
封装层3粘接固定在换热片4的底部，用于避免集成电路短路。
外壳，具有顶部开口。安装单元1固定在顶部开口处，至少一块集成电路板或其他需要降温的电子元件设置在顶部开口处。换热单元和降温单元安装在外壳内。
实施例的作用与效果
本发明涉及的集成电路板散热装置，在该装置中因为具有换热片、固定在该换热片上的多根高导热丝以及与换热片连接的换热块，所以能够与集成电路板进行热量交换并且快速的将集成电路板运行过程中产生的大量热量导出，使得集成电路板的温度下降，以免高温对其性能造成损伤。由于换热片和换热块采用相变蓄热材料制成，使得蓄热过程近似等温，过程可控，不会导致周围温度升高，影响硬件设备。换热片设置有多根高导热丝，进一步提高了导热的效果，确保了大量的热量能够在短时间内被导出。
在该装置中还因为具有采用管道串联形成回路的散热块、散热器、循环泵以及冷却液组成的降温单元，因此具有很高的降温效率，能够将大量的热量及时消耗，保证设备温度的恒定。并且散热块与换热块贴合，具有较大的接触面积，使得热量的传导更为快速，及时将热量带走。这样的高降效率使得在大型机房的设备以及温度设定较为严格的设备使用时能够极为快速的降温，保证大量的热量能够短时间内被消除，避免局部温度过高损毁设备。
进一步的，高导热丝在换热片上均匀的平行排布，使得整个换热片的换热效果更为均匀，避免不同区域的散热差异。两根高导热丝之间的距离较小，排布密度大，能够保证换热片的换热效率，使得大量的热量能够在短时间内被导出。
散热块与换热块为大小形状相同的长方体形，两者的贴合面为长方体的六个面中面积最大的面，较大的接触面利于热量的快速传导，及时将换热单元中的热量进行疏导，避免局部热量多引起温度升高。
绝缘层和封装层的设置避免集成电路出现短路的情况，在散热的过程中保证了集成电路的安全运行。
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种集成电路板散热装置，用于安装在集成电路板上来导出所述集成电路板的热量，其特征在于，包括：
安装单元，用于安装所述集成电路板；
换热单元，固定在所述安装单元下方，具有换热片、固定在该换热片上的多根高导热丝以及与所述换热片连接的换热块，该换热单元用于与所述集成电路板进行热量交换；以及
降温单元，具有采用管道串联形成回路的散热块、散热器、循环泵以及冷却液，
其中，所述换热片与所述换热块为由相变蓄热材料制成的换热层和换热块，
所述散热块与所述换热块贴合，用于将所述换热单元中的热量带走。
2.根据权利要求1所述的集成电路板散热装置，其特征在于：
其中，所述换热片与所述换热块是一体成型的。
3.根据权利要求1所述的集成电路板散热装置，其特征在于：
其中，所述换热片为长方形，
多根所述高导热丝沿所述换热片的长度方向相互平行排布。
4.根据权利要求3所述的集成电路板散热装置，其特征在于：
其中，每两根所述高导热丝之间的距离为0.5-1cm，
所述高导热丝距离所述换热片边缘的距离为10-12mm。
5.根据权利要求1所述的集成电路板散热装置，其特征在于：
其中，所述散热块与所述换热块为大小形状相同的长方体形，
所述散热块与所述换热块的贴合面为长方体的六个面中面积最大的面。
6.根据权利要求1所述的集成电路板散热装置，其特征在于：
其中，所述换热单元还具有绝缘层和封装层，
所述绝缘层设置在所述换热片上方，
所述封装层设置在所述换热片的下方。
7.根据权利要求1所述的集成电路板散热装置，其特征在于：
其中，所述循环泵分别与所述散热块和所述散热器连通。
8.根据权利要求1所述的集成电路板散热装置，其特征在于：
其中，所述降温单元中还具有补液器，用于为所述降温单元补充所述冷却液，
所述补液器分别与所述散热块和所述散热器连通。
9.根据权利要求1所述的集成电路板散热装置，其特征在于：还具有：
具有顶部开口的外壳，
所述安装单元层固定在所述顶部开口处，
所述换热单元和所述降温单元设置在所述外壳内。
10.一种具有散热装置的集成电路板，其特征在于，包括：
集成电路板和安装在该集成电路板上的散热装置，
其中，所述散热装置为权利要求1-9所述的任意一种集成电路板散热装置。
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005259794A (ja) * | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体素子冷却用ヒートシンク |
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Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2005259794A (ja) * | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体素子冷却用ヒートシンク |
| CN102376661A (zh) * | 2010-08-18 | 2012-03-14 | 三菱电机株式会社 | 半导体功率模块 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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