CN207149550U - 基于芯片温差变化的散热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于芯片温差变化的散热器，包括安装在固定底座上的PCB板，所述PCB板上安装有芯片，还包括导热底板、导热顶板以及散热端，所述导热底板位于芯片上方并与芯片上表面接触，所述导热顶板安装在导热底板上方两者之间形成间隙一，所述散热端安装在导热底板上方两者之间形成间隙二，所述导热顶板上表面安装加热片；所述导热底板、导热顶板外圈为金属材料内嵌相变材料；导热底板受热时其相变材料伸出导热底板上表面与散热端底部抵接，导热顶板受热时其相变材料伸出导热顶板下表面并与导热底板上表面抵接；本方案散热与保温设计成双向位移型，这样便使实现其中一种状态时不影响另一种状态，结构上更加紧凑、重量更小等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及散热器领域，具体涉及一种基于芯片温差变化的散热器。
背景技术
计算机部件中大量使用集成电路。众所周知，高温是集成电路的大敌。高温不但会导致系统运行不稳，使用寿命缩短，甚至有可能使某些部件烧毁。导致高温的热量不是来自计算机外，而是计算机内部，或者说是集成电路内部。散热器的作用就是将这些热量吸收，然后发散到机箱内或者机箱外，保证计算机部件的温度正常。多数散热器通过和发热部件表面接触，吸收热量，再通过各种方法将热量传递到远处，比如机箱内的空气中，然后机箱将这些热空气传到机箱外，完成计算机的散热。 散热器的种类非常多，CPU、显卡、主板芯片组、硬盘、机箱、电源甚至光驱和内存都会需要散热器，这些不同的散热器是不能混用的，而其中最常接触的就是CPU的散热。
现有散热器的缺点在于：只能实现单项散热，且散热性能较低，如果处理器处于低温状态同样无法正常工作，因此缺少一种能实现散热和热补偿的双向散热设备。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于芯片温差变化的散热器，可以基于温度变化，实现选择性的双向热传导，能够在高温时散热，低温时补偿温度，从而实现芯片的温度控制。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
基于芯片温差变化的散热器，包括安装在固定底座上的PCB板，所述PCB板上安装有芯片，还包括导热底板、导热顶板以及散热端，所述导热底板位于芯片上方并与芯片上表面接触，所述导热顶板安装在导热底板上方两者之间形成间隙一，所述散热端安装在导热底板上方两者之间形成间隙二，所述导热顶板上表面安装加热片；所述导热底板、导热顶板外圈为金属材料内嵌相变材料；导热底板受热时其相变材料伸出导热底板上表面与散热端底部抵接，导热顶板受热时其相变材料伸出导热顶板下表面并与导热底板上表面抵接。
进一步的，所述间隙一的距离大于间隙二的距离。
进一步的，所述的间隙一的距离为0.08-1.15mm，所述间隙二的距离为0-0.08mm。
进一步的，所述间隙一的距离为0.1mm，所述间隙二的距离为0.05mm。
进一步的，所述芯片与导热底板之间涂导热硅胶形成热通路。
进一步的，所述散热端通过四根内定位轴固定在导热底板上。
进一步的，所述导热顶板通过四根外定位轴固定在导热底板上。
进一步的，所述的内定位轴和外定位轴的导热率和形变率均小于相变材料的导热率和形变率。
进一步的，所述的导热底板通过PCB板上的安装孔利用固定架固定在固定底座上。
进一步的，所示加热片连接有功率控制电路，该功率控制电路与芯片连接。
本实用新型的有益效果是：本发明主要利用金属材料的热胀冷缩及相变材料热特性，通过导热底板与导热顶板的形变形成双位移散热导通通道。当芯片需要散热时，导热底板与散热端导通（由于导热底板与散热端间隙小于与导热顶板的间隙，先形成导热回路），通过散热端自然散热。当芯片处于低温环境时，由于部分温度敏感器件对于工作温度相对苛刻，当芯片温度低于某一数值时，通过软件检测导通加热片，加热导热顶板，导热顶板与导热底板导通（导热顶板与散热端无连接，散热端保持原位置），热量通过导热顶板传导给芯片使其温度能够保持在一定的数值。从而，此散热装置实现了双向位移的导热通路，能够确保芯片在高低温环境下，两种状态的工作。
附图说明
图1是本实用新型的主体结构示意图；
图2是本实用新型的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
如图1-2所示，
基于芯片温差变化的散热器，包括安装在固定底座7上的PCB板1，所述PCB板1上安装有芯片3，还包括导热底板2、导热顶板5以及散热端6，所述导热底板2位于芯片3上方并与芯片3上表面接触，所述导热顶板5安装在导热底板2上方两者之间形成间隙一，所述散热端6安装在导热底板2上方两者之间形成间隙二，所述导热顶板5上表面安装加热片；所述导热底板2、导热顶板5外圈为金属材料内嵌相变材料；导热底板2受热时其相变材料伸出导热底板2上表面与散热端6底部抵接，导热顶板5受热时其相变材料伸出导热顶板5下表面并与导热底板2上表面抵接。
所述间隙一的距离大于间隙二的距离；本实施例中间隙一的距离为0.1mm，所述间隙二的距离为0.05mm。所述芯片3与导热底板2之间涂导热硅胶形成热通路；所述散热端6通过四根内定位轴8固定在导热底板2上；所述导热顶板5通过四根外定位轴4固定在导热底板2上；所述的内定位轴8和外定位轴4的导热率和形变率均小于相变材料的导热率和形变率；导热底板2通过PCB板1上的安装孔利用固定架9固定在固定底座7上；加热片连接有功率控制电路，该功率控制电路与芯片3连接；功率控制电路检测芯片3的温度，低温时控制加热片加热进行热补偿。
其中固定底座7通过PCB板1安装孔分别连接前、后定位架9，将预先和定位架9连接好的导热底板2固定在芯片3表面上，芯片3与导热底板2之间涂导热硅脂形成热通路。
首先，导热底板2通过内边缘四个定位轴8将导热顶板5与散热端6之间固定，保持其之间的缝隙大小小于等于0.05mm，最后利用固定帽将导热顶板5位置固定；
之后，导热底板2分别通过外边缘四个定位轴4将导热顶板5与导热底板2之间固定，保持其之间的缝隙大小小于等于0.1mm，最后利用固定帽将导热顶板5位置固定；
最后在导热顶板5上表面粘贴加热片，主要用于当芯片3处于低温环境下时，通过软件检测温度较低时，导通加热片，导热顶板5内部装有相变材料由于受热导致形变产生位移，由于定位轴采用低导热率、低形变材料，当顶板形变大于缝隙0.1mm时与导热底板2导通形成导热通路，从而加热芯片3实现保温功能。此过程中由于散热端6与导热底板2之间间隙为0.05mm且与导热顶板5之间没有热传导所以形变无法使其所对应回路达到导通状态，即形成单向的导通。
由于温度升高导致芯片3温度过高时，导热底板2内部相变材料由于受热导致形变产生位移，保证导热底板2位移为0.05mm，与散热端6导通形成导热通路进行散热，保证芯片3正常的工作温度。
本发明的优点是：散热与保温设计成双向位移型，这样便使实现其中一种状态时不影响另一种状态，结构上更加紧凑、重量更小等优点。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.基于芯片温差变化的散热器，包括安装在固定底座（7）上的PCB板（1），所述PCB板（1）上安装有芯片（3），其特征在于：还包括导热底板（2）、导热顶板（5）以及散热端（6），所述导热底板（2）位于芯片（3）上方并与芯片（3）上表面接触，所述导热顶板（5）安装在导热底板（2）上方两者之间形成间隙一，所述散热端（6）安装在导热底板（2）上方两者之间形成间隙二，所述导热顶板（5）上表面安装加热片；所述导热底板（2）、导热顶板（5）外圈为金属材料内嵌相变材料；导热底板（2）受热时其相变材料伸出导热底板（2）上表面与散热端（6）底部抵接，导热顶板（5）受热时其相变材料伸出导热顶板（5）下表面并与导热底板（2）上表面抵接。
2.根据权利要求1所述的基于芯片温差变化的散热器，其特征在于：所述间隙一的距离大于间隙二的距离。
3.根据权利要求2所述的基于芯片温差变化的散热器，其特征在于：所述的间隙一的距离为0.08-0.15mm，所述间隙二的距离为0-0.08mm。
4.根据权利要求3所述的基于芯片温差变化的散热器，其特征在于：所述间隙一的距离为0.1mm所述间隙二的距离为0.05mm，。
5.根据权利要求1所述的基于芯片温差变化的散热器，其特征在于：所述芯片（3）与导热底板（2）之间涂导热硅胶形成热通路。
6.根据权利要求1所述的基于芯片温差变化的散热器，其特征在于：所述散热端（6）通过四根内定位轴（8）固定在导热底板（2）上。
7.根据权利要求6所述的基于芯片温差变化的散热器，其特征在于：所述导热顶板（5）通过四根外定位轴（4）固定在导热底板（2）上。
8.根据权利要求7所述的基于芯片温差变化的散热器，其特征在于：所述的内定位轴（8）和外定位轴（4）的导热率和形变率均小于相变材料的导热率和形变率。
9.根据权利要求1所述的基于芯片温差变化的散热器，其特征在于：所述的导热底板（2）通过PCB板（1）上的安装孔利用固定架（9）固定在固定底座（7）上。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的基于芯片温差变化的散热器，其特征在于：所示加热片连接有功率控制电路，该功率控制电路与芯片（3）连接。
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| CN201721233211.5U CN207149550U (zh) | 2017-09-25 | 2017-09-25 | 基于芯片温差变化的散热器 |
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|---|---|
| CN (1) | CN207149550U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113629026A (zh) * | 2021-07-14 | 2021-11-09 | 昇辉控股有限公司 | 一种工业类设备多维度散热设计解决装置和方法 |
-
2017
- 2017-09-25 CN CN201721233211.5U patent/CN207149550U/zh not_active Expired - Fee Related
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