CN109411428A - 一种芯片的高效散热封装金属壳 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了芯片封装金属壳技术领域的一种芯片的高效散热封装金属壳，包括金属壳体，所述金属壳体的内部顶端设置有蛇形水冷管，所述蛇形水冷管的进水端贯穿金属壳体右侧内壁连接水冷侧管，所述蛇形水冷管的出水端贯穿金属壳体左侧内壁连接水冷侧管，右侧所述水冷侧管之间通过连接管道设置有微型循环泵，所述金属壳体顶部端壁内通过石墨板围成反应腔，所述反应腔的右侧设置有补水管道，所述补水管道的右侧连接有补水水囊，所述金属壳体的顶部设置有散热鳍片，所述金属壳体的内部顶端内壁设置有导热硅脂，该装置采用物理散热和化学吸热相结合，对芯片工作产生的热量散热更加高效，延长了芯片的使用寿命。

Description

一种芯片的高效散热封装金属壳
技术领域
本发明涉及芯片封装金属壳技术领域，具体为一种芯片的高效散热封装金属壳。
背景技术
随着各电子行业的发展需求，封装外壳广泛应用于航天、航空、航海、野战、雷达、通讯、兵器等军民用领域，尤其是金属封装外壳，金属外壳承载电路使其免受机械损伤，提供物理保护，芯片微电子领域产品的封装运用的越来越广范，需求的量越来越大，但目前芯片封装金属壳的散热结构均是在外部设置散热鳍片，散热效率低，效果差，影响芯片使用寿命。为此，我们提出一种芯片的高效散热封装金属壳。
发明内容
本发明的目的在于提供一种芯片的高效散热封装金属壳，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种芯片的高效散热封装金属壳，包括金属壳体，所述金属壳体的内部顶端设置有蛇形水冷管，所述蛇形水冷管的进水端贯穿金属壳体右侧内壁连接水冷侧管，所述蛇形水冷管的出水端贯穿金属壳体左侧内壁连接水冷侧管，右侧所述水冷侧管之间通过连接管道设置有微型循环泵，所述金属壳体顶部端壁内通过石墨板围成反应腔，所述反应腔的右侧设置有补水管道，所述补水管道的右侧连接有补水水囊，所述金属壳体的顶部设置有散热鳍片，所述金属壳体的内部顶端内壁设置有导热硅脂。
优选的，所述金属壳体包括内侧的铜导热层，所述铜导热层的外侧包覆铝合金散热层，所述反应腔位于铜导热层顶部。
优选的，所述反应腔内放置有五水合硫酸铜，所述补水水囊为橡胶水囊，且橡胶水囊内灌满蒸馏水。
优选的，所述蛇形水冷管为铜制水冷管，且铜制水冷管设置在导热硅脂内部，所述水冷侧管为铝合金水冷侧管。
优选的，所述反应腔四周的石墨板之间缝隙设置防水密封胶。
优选的，所述金属壳体的前端开设有进料管道，进料管道后端连接反应腔，进料管道的另一端设置有螺纹密封塞。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.金属壳体设置有铜导热层和铝合金散热层，利用铜良好的导热性能，铜导热层将金属壳体内的热量进行传导，利用铝良好的散热性能，铝合金散热层将铜导热层传导的热量向外界散失，散热速度快，效果好；
2.反应腔内放置有五水合硫酸铜，五水合硫酸铜在温度超过45度时，会进行吸热的分解反应，反应时对金属壳体内部热量进行吸收，受热时，补水水囊通过补水管道向反应腔补水，以便五水合硫酸铜重新结晶循环利用，也可以通过进料管道对五水合硫酸铜进行补充，化学吸热与物理散热相结合，散热更加高效；
3.采用铜制的蛇形水冷管和铝合金水冷侧管，利用铜良好的导热性能和铝良好的散热性能进行快速的热量交换，使金属壳体内部温度下降，延长了芯片的使用寿命。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明结构仰视图。
图中：1金属壳体、101铜导热层、102铝合金散热层、2蛇形水冷管、3水冷侧管、4微型循环泵、5石墨板、6反应腔、7补水管道、8补水水囊、9散热鳍片、10导热硅脂。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种芯片的高效散热封装金属壳，包括金属壳体1，金属壳体1的内部顶端设置有蛇形水冷管2，蛇形水冷管2的进水端贯穿金属壳体1右侧内壁连接水冷侧管3，蛇形水冷管2的出水端贯穿金属壳体1左侧内壁连接水冷侧管3，右侧水冷侧管3之间通过连接管道设置有微型循环泵4，金属壳体1顶部端壁内通过石墨板5围成反应腔6，反应腔6的右侧设置有补水管道7，补水管道7的右侧连接有补水水囊8，金属壳体1的顶部设置有散热鳍片9，金属壳体1的内部顶端内壁设置有导热硅脂10。
其中，金属壳体1包括内侧的铜导热层101，铜导热层101的外侧包覆铝合金散热层102，反应腔6位于铜导热层101顶部，利用铜良好的导热性能，铜导热层101将金属壳体1内的热量进行传导，利用铝良好的散热性能，铝合金散热层102将铜导热层101传导的热量向外界散失；
反应腔6内放置有五水合硫酸铜，补水水囊8为橡胶水囊，且橡胶水囊内灌满蒸馏水，五水合硫酸铜在温度超过45度时，会进行分解反应，其反应为吸热反应，对金属壳体1内部热量进行吸收，受热时，补水水囊8通过补水管道7向反应腔6补水，以便五水合硫酸铜重新结晶循环利用；
蛇形水冷管2为铜制水冷管，且铜制水冷管设置在导热硅脂10内部，水冷侧管3为铝合金水冷侧管，利用铜良好的导热性能和铝良好的散热性能进行快速的热量交换；
反应腔6四周的石墨板5之间缝隙设置防水密封胶，避免化学反应产生的水分流到芯片上导致短路；
金属壳体1的前端开设有进料管道，进料管道后端连接反应腔6，进料管道的另一端设置有螺纹密封塞，可以对五水合硫酸铜进行补充。
工作原理：使用时，当芯片工作产生热量，热量通过铜导热层101进行传导，铜导热层101将热量传到铝合金散热层102和反应腔6，铝合金散热层102将热量对外界进行，散热鳍片9加快铝合金散热层102散热效率，反应腔6内受热超过45摄氏度时，反应腔6内的五水合硫酸铜分解吸收热量，加快金属壳体1内部热量散失，同时，蛇形水冷管2和水冷侧管3通过微型循环泵4进行循环流动，蛇形水冷管2对金属壳体1内部进行降温，水冷侧管3在外侧将吸收热量后的水分再进行散热降温供循环使用，散热高效。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种芯片的高效散热封装金属壳，包括金属壳体(1)，其特征在于：所述金属壳体(1)的内部顶端设置有蛇形水冷管(2)，所述蛇形水冷管(2)的进水端贯穿金属壳体(1)右侧内壁连接水冷侧管(3)，所述蛇形水冷管(2)的出水端贯穿金属壳体(1)左侧内壁连接水冷侧管(3)，右侧所述水冷侧管(3)之间通过连接管道设置有微型循环泵(4)，所述金属壳体(1)顶部端壁内通过石墨板(5)围成反应腔(6)，所述反应腔(6)的右侧设置有补水管道(7)，所述补水管道(7)的右侧连接有补水水囊(8)，所述金属壳体(1)的顶部设置有散热鳍片(9)，所述金属壳体(1)的内部顶端内壁设置有导热硅脂(10)。
2.根据权利要求1所述的一种芯片的高效散热封装金属壳，其特征在于：所述金属壳体(1)包括内侧的铜导热层(101)，所述铜导热层(101)的外侧包覆铝合金散热层(102)，所述反应腔(6)位于铜导热层(101)顶部。
3.根据权利要求1所述的一种芯片的高效散热封装金属壳，其特征在于：所述反应腔(6)内放置有五水合硫酸铜，所述补水水囊(8)为橡胶水囊，且橡胶水囊内灌满蒸馏水。
4.根据权利要求1所述的一种芯片的高效散热封装金属壳，其特征在于：所述蛇形水冷管(2)为铜制水冷管，且铜制水冷管设置在导热硅脂(10)内部，所述水冷侧管(3)为铝合金水冷侧管。
5.根据权利要求1所述的一种芯片的高效散热封装金属壳，其特征在于：所述反应腔(6)四周的石墨板(5)之间缝隙设置防水密封胶。
6.根据权利要求1所述的一种芯片的高效散热封装金属壳，其特征在于：所述金属壳体(1)的前端开设有进料管道，进料管道后端连接反应腔(6)，进料管道的另一端设置有螺纹密封塞。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1064767A (zh) * 1991-03-01 1992-09-23 卡尔斯特电子公司 用于电子电路组件的壳体
US5705850A (en) * 1993-09-20 1998-01-06 Hitachi, Ltd. Semiconductor module
CN1980558A (zh) * 2005-12-09 2007-06-13 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 液冷式散热组合和液冷式散热装置
JP2013197160A (ja) * 2012-03-16 2013-09-30 Ihi Corp 冷却装置
JP2013197159A (ja) * 2012-03-16 2013-09-30 Ihi Corp 冷却装置
CN104036828A (zh) * 2014-05-15 2014-09-10 京东方科技集团股份有限公司 一种散热膜材
CN205179549U (zh) * 2015-10-29 2016-04-20 李世杰 一种设有减震装置的防尘防水电气柜
CN207284027U (zh) * 2017-09-29 2018-04-27 成都腾诺科技有限公司 一种射频功率放大器

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1064767A (zh) * 1991-03-01 1992-09-23 卡尔斯特电子公司 用于电子电路组件的壳体
US5705850A (en) * 1993-09-20 1998-01-06 Hitachi, Ltd. Semiconductor module
CN1980558A (zh) * 2005-12-09 2007-06-13 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 液冷式散热组合和液冷式散热装置
JP2013197160A (ja) * 2012-03-16 2013-09-30 Ihi Corp 冷却装置
JP2013197159A (ja) * 2012-03-16 2013-09-30 Ihi Corp 冷却装置
CN104036828A (zh) * 2014-05-15 2014-09-10 京东方科技集团股份有限公司 一种散热膜材
CN205179549U (zh) * 2015-10-29 2016-04-20 李世杰 一种设有减震装置的防尘防水电气柜
CN207284027U (zh) * 2017-09-29 2018-04-27 成都腾诺科技有限公司 一种射频功率放大器

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