CN215379661U - 散热组件、散热系统及光刻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种散热组件、散热系统及光刻机，用于对功率线路板进行散热，其特征在于，包括散热盒、进液流道、出液流道及若干扰流柱，所述功率线路板设置在所述散热盒上，所述进液流道及所述出液流道位于所述散热盒内且并排盘绕成螺旋形，所述进液流道和所述出液流道位于螺旋形中心的一端连通，另一端伸出所述散热盒以分别用于进液和出液，所述扰流柱固定在所述进液流道和/或所述出液流道内。本实用新型提高了散热组件的散热能力、降低散热噪声及提高散热系统的空间利用率。

Description

散热组件、散热系统及光刻机

技术领域

本实用新型涉及散热技术领域，尤其涉及一种散热组件、散热系统及光刻机。

背景技术

光刻机中的运动控制系统具有热耗大、容易被外界信号干扰的特点。目前一般采用风冷对运动控制系统进行散热，但风冷散热的缺点是不能完全与运动控制系统中的功率线路板贴合，只能通过风能带走功率线路板表面的热量，导致散热能力较差；并且设置若干风机在机柜中会导致机柜的体积较大，容纳运动控制板的数量也较少；还会导致噪声较大、能耗较高、密封性较差及抗干扰能力较差等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种散热组件、散热系统及光刻机，以提高散热组件的散热能力、降低散热噪声及提高散热系统的空间利用率。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种散热组件，用于对功率线路板进行散热，包括散热盒、进液流道、出液流道及若干扰流柱，所述功率线路板设置在所述散热盒上，所述进液流道及所述出液流道位于所述散热盒内且并排盘绕成螺旋形，所述进液流道和所述出液流道位于螺旋形中心的一端连通，另一端伸出所述散热盒以分别用于进液和出液，所述扰流柱固定在所述进液流道和/或所述出液流道内。

可选的，所述散热盒内设置有两个隔液板，两个所述隔液板并排盘绕成螺旋形，两个所述隔液板之间的区域构成所述进液流道和所述出液流道。

可选的，所述散热盒包括腔体和扣合在所述腔体上的盖板，所述扰流柱包括固定部和延伸部，所述固定部与所述盖板连接，所述延伸部伸入两个所述隔液板之间。

可选的，所述延伸部为三棱锥型、圆柱型和长方体型中的一种或多种。

可选的，所述进液流道和/或所述出液流道中的所述扰流柱沿液体流向间隔分布，且相邻两个所述扰流柱在垂直于液体流向上的位置不同。

可选的，所述散热盒上还设有若干第一温度传感器，所述第一温度传感器围绕所述功率线路板，用于检测所述功率线路板的温度。

一种散热系统，包括若干如上所述的散热组件、进液管、出液管及机壳，所述散热组件设置于所述机壳内，所述进液管及所述出液管分别与若干进液流道及若干出液流道连接。

可选的，还包括风冷单元，设置在所述机壳外，所述机壳的两个相对的侧壁上均设有风口，所述风冷单元的风管对准所述风口以向所述机壳内送风/抽风，所述散热组件的表面与风向平行。

可选的，还包括温度监控单元，设置在所述机壳内，所述温度监控单元包括第二温度传感器和温度控制器，所述第二温度传感器用于检测所述机壳内的温度，所述温度控制器根据所述第二温度传感器的检测结果控制所述进液管和/或所述出液管的液体流量。

可选的，所述进液管和所述出液管上均设有电磁阀，所述温度控制器与所述电磁阀连接，通过控制所述电磁阀控制所述进液管及所述出液管的液体流量。

一种光刻机，包括驱动组件、运动台及如上所述的散热系统，所述驱动组件与功率线路板电性连接，并在所述功率线路板的控制下控制所述运动台运动。

在本实用新型提供的一种散热组件、散热系统及光刻机中，将功率线路板设置在散热盒上，进液流道和出液流道位于散热盒内，并且进液流道和出液流道并排盘绕成螺旋形，利于散热组件的温度均衡，使散热组件各处的散热效果一致；将扰流柱固定在进液流道和/或出液流道内，在扰流柱的干扰下，液体会呈湍流状态流动，加强了对流换热，降低了散热热阻，以提高散热组件的散热能力；并且采用液体进行散热，散热组件低噪音或是无噪音，降低了散热噪声；并且本实用新型的散热组件采用液体进行散热代替风机散热，占用的空间更小，能够提高散热系统的空间利用率。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的散热组件的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的散热组件中隔液板的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一提供的散热组件中扰流柱的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一提供的散热组件与外围部件的结构示意图；

图5为本实用新型实施例一提供的散热系统的结构示意图；

图6为本实用新型实施例二提供的散热系统的结构示意图；

图7为本实用新型实施例三提供的散热系统的结构示意图；

其中，附图标记为：

10-散热组件；100-散热盒；111-隔液板；101-腔体；102-盖板；201-进液流道；202-出液流道；300-扰流柱；301-固定部；302-延伸部；400-第一温度传感器；500-功率线路板；600-运动控制板；21-进液管；22-出液管；23-接头；30-机壳；31-支架；32-固定件；40-风冷单元；41-风口；51-第二温度传感器；52-温度控制器；60-电磁阀。

具体实施方式

下面将结合示意图对本实用新型的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

实施例一

图1为本实施例提供的散热组件的结构示意图，图2为本实施例提供的散热组件中隔液板的结构示意图，图3为本实施例提供的散热组件中扰流柱的结构示意图。请参考图1～图3，本实施例提供了一种散热组件10，用于对功率线路板进行散热，散热组件10包括散热盒100、进液流道201、出液流道202及若干扰流柱300，功率线路板设置在散热盒100上。其中进液流道201及出液流道202位于散热盒100内，散热盒100内设置有两个隔液板111，两个隔液板并排盘绕成螺旋形，两个隔液板之间的区域构成进液流道201和出液流道202，使进液流道201和出液流道202并排盘绕成螺旋形，可以是进液流道201和出液流道202并排盘绕成方形螺旋形，或是进液流道201和出液流道202并排盘绕成圆形螺旋形，进液流道201和出液流道202并排盘绕成螺旋形利于散热组件10的温度均衡，使散热组件10各处的散热效果一致。在图2中，示意了两个隔液板111，两个隔液板111并排盘绕成方形螺旋形，两个隔液板之间的区域构成进液流道201和出液流道202，其中实线箭头走向为进液流道201，虚线箭头走向为出液流道202，进液流道201和出液流道202并列利于散热组件10的温度均衡。其中进液流道201和出液流道202位于螺旋形中心的一端连通，进液流道201和出液流道202的另一端伸出散热盒100分别用于进液和出液，此处液体可以冷却水、冷却油等用于冷却的流动性介质。在本实施例中，为了将进液流道201和出液流道202较好的隔离，隔液板111与散热盒100可采用一体注塑成型，但不限于此，也可以是可拆卸连接等。

散热盒100包括腔体101和扣合在腔体101上的盖板102，盖板102嵌入腔体101的一面，腔体101的另一面为散热盒100的背面。扰流柱300固定在进液流道201和/或出液流道202内，可以固定在进液流道201内、出液流道202内或进液流道201和出液流道202内，并且扰流柱300可均匀分部在进液流道201和/或出液流道202内，对扰流柱300的数量不作限定。具体是扰流柱300包括固定部301和延伸部302，固定部301与盖板102连接，在盖板102上设有螺纹孔，在固定部301上设有与螺纹孔匹配的螺纹，以使固定部301与盖板102螺纹连接，便于安装拆卸。延伸部302伸入两个隔液板之间，即延伸部302固定于进液流道201和/或出液流道202内，其中延伸部302为三棱锥型、圆柱型和长方体型中的一种或多种。在本实施例中，扰流柱300固定于盖板102上，但不限于此，扰流柱300也可固定于腔体101内，且扰流柱300固定在进液流道201和/或出液流道202内。在扰流柱300的干扰下，液体会呈湍流状态流动，加强了对流换热，降低了散热热阻，以提高散热组件10的散热能力。

在本实施例中，进液流道201和/或出液流道202中的扰流柱300沿液体流向间隔分布，相邻两个扰流柱300在进液流道201和/或出液流道202中沿液体流向左右间隔分布，可以进一步加强了对流换热，提高散热组件10的散热能力，参见图2示出了三个扰流柱300，其中相邻两个扰流柱300在进液流道201中沿液体流向左右间隔分布；且相邻两个扰流柱300在垂直于液体流向上的位置不同，即相邻两个扰流柱300不并行排列在进液流道201和/或出液流道202中。

图4为本实施例提供的散热组件与外围部件的结构示意图。请参考图4，外围部件包括功率线路板500、运动控制板600及第一温度传感器400，功率线路板500设置在散热盒100上，具体是由于腔体和盖板扣合，为了防止意外漏液时对功率线路板500产生影响，保护功率线路板500，因此功率线路板500设置在散热盒10的背面，可在功率线路板500的底部均匀涂抹导热硅胶，通过螺栓将功率线路板500固定于散热盒100上，能够实现功率线路板500和散热盒100的紧密连接，加强热传导效果。光刻机的运动组件中的运动控制板600也设置在散热盒100上，功率线路板500与运动控制板600电性连接，一起控制运动系统工作，功率线路板500的工作功率较高，发热较严重，为了使功率线路板500正常工作会对功率线路板500进行散热，在图3中只示出了一个功率线路板500，实际上在散热盒100上设有多个功率线路板500以及多个运动控制板600。

在散热盒100上还设有若干第一温度传感器400，由于功率线路板500一般发热严重温度较高，因此将第一温度传感器400围绕功率线路板500，用于检测功率线路板500的温度。

在本实施例中，进液流道和出液流道并排盘绕成螺旋形，利于散热组件的温度均衡，使散热组件各处的散热效果一致；将扰流柱固定在进液流道和/或出液流道内，在扰流柱的干扰下，液体会呈湍流状态流动，加强了对流换热，降低了散热热阻，以提高散热组件的散热能力；并且采用液体进行散热，散热组件低噪音或是无噪音，降低了散热噪声。

图5为本实施例提供的散热系统的结构示意图。请参考图5，本实施例还提供了一种散热系统，包括若干所述散热组件10、进液管21、出液管22及机壳30，散热组件10设置于机壳30内，机壳30内包括若干支架31，支架31与机壳30固定连接，通过设有的固定件32将散热组件10设置于支架31上，在机壳30内设有导轨(图中未标示)，为了方便安装和拆卸散热组件10通过导轨将散热组件10安装于固定件32上，导轨分为内导轨和外导轨，内导轨安装在散热组件10上，外导轨安装在固定件32上，便于安装维护。

进液管21与若干进液流道连接，出液管22与若干出液流道连接，在进液管21和出液管22一端设有接头23，接头23用于与外部的供液设备连接。

在本实施例中，散热系统为水电前后分离设置，从机壳30的前面进行供水出水，从机壳30的后面进行供电，水电分离式设计，能够避免散热组件10意外情况下泄漏可能引起的隐患。机壳30对外的电接口均采用航空插接件的连接方式经机壳30顶部对外连接，其目的是为了实现抗电磁干扰能力。由于采用了本实施例提供的散热组件，占用的空间更小，同样的机壳可以容纳更多的运动控制板和功率线路板，能够提高散热系统的空间利用率。

基于本实用新型的另一个方面，本实施例还提供了一种光刻机，包括驱动组件、运动台及如上所述散热系统，驱动组件与功率线路板电性连接，并在功率线路板的控制下控制运动台运动。由于光刻机包括散热系统，所以光刻机也具有散热系统带来的有益效果，这里对光刻机的工作原理及其它结构部件不再做详细地说明，本领域技术人员可根据实际情况相应配置。

实施例二

图6为本实施例提供的散热系统的结构示意图。请参考图6，本实施例提供的散热系统与实施例一的区别在于，本实施例还包括风冷单元40，风冷单元40设置在机壳30外，机壳30的两个相对的侧壁上均设有风口41，风冷单元40的风管对准风口41以向机壳30内送风/抽风，其中散热组件10的表面与风向平行，在图5中，风冷单元40的风管对准风口41以向机壳30内抽风，图中箭头方向为风向，散热组件10竖直放置与风向平行，有利于残余热量利用自然冷却或者风扇单元40作用下热流向上运动，进一步提高散热系统的散热能力，若散热组件10水平放置会阻止残余热量向上运动，从而累计在机壳30中，导致功率线路板升温。在本实施例中，风冷单元40优先选择离心风扇，也可选择轴流风扇。在风口41均安装有蜂窝电磁屏蔽通风窗及过滤棉，在保证了风口41的畅通性的同时，有效的防止灰尘进入机壳30和加强了风口41的电磁屏蔽能力。

实施例三

图7为本实施例提供的散热系统的结构示意图。请参考图7，本实施例提供的散热系统与实施例二的区别在于，本实施例还包括温度监控单元及电磁阀60，温度监控单元设置在机壳内，温度监控单元包括第二温度传感器51和温度控制器52，第二温度传感器51用于检测机壳30内的空气温度，温度控制器52根据第二温度传感器51的检测结果控制进液管21和/或出液管22的液体流量。在进液管21和出液管22上均设有电磁阀60，温度控制器52与电磁阀60连接，通过控制电磁阀60控制进液管21及出液管22的液体流量。

温度监控单元的控制过程是给散热系统设置若干散热模式，例如低热耗模式、中热耗模式、高热耗模式，在散热系统工作前，在温度控制器52中设置散热系统的初始散热模式为低热耗模式，此时温度监控单元正常运行，散热系统内的功率线路板和运动控制板开始运行，在电磁阀60的控制下，冷却液通过进液管21进入散热组件10中，在扰流柱的干扰下，水流呈湍流状态流动，同时功率线路板运行发热，热量传导到散热组件10，散热组件10的热量传导至冷却液中，在液体循环作用下带走热量进行散热。

当设置于散热组件10上的第一温度传感器检测到的温度达到第一阈值时，或者，第二温度传感器51检测温度达到第二阈值时，第一温度传感器和第二温度传感器51均与温度控制器52，第一温度传感器和第二温度传感器51将检测到的温度反馈给温度控制器52，温度控制器52根据获得的温度控制电磁阀60和/或风冷单元40进入中热耗模式，例如当设置于散热组件10上的第一温度传感器检测到的温度达到第一阈值时，表明功率线路板的发热较严重，温度控制器52控制电磁阀60的打开量以增加进液管21和/或出液管22的液体流量；当第二温度传感器51检测温度达到第二阈值时，表明机壳30内的空气温度较高，温度控制器52控制风冷单元40提高风速，以带走更多的热量，当然为了更好的进行散热，温度控制器52也可以根据获得的温度同时控制电磁阀60和风冷单元40。当设置于散热组件10上的第一温度传感器检测到的温度达到第三阈值时，或者，第二温度传感器51检测温度达到第四阈值时，温度控制器52根据获得的温度控制电磁阀60和/或风冷单元40，进入高热耗模式，可以进一步增加进液管21和/或出液管22的液体流量和/或提高风冷单元40风速。

在本实施例中，第一阈值、第二阈值、第三阈值及第四阈值均为根据散热效果自定义设定值，第三阈值高于第一阈值，第四阈值高于第二阈值，例如第一阈值可为40摄氏度、第二阈值可为30摄氏度、第三阈值可为50摄氏度及第四阈值可为35摄氏度。在本实施例中，通过多散热模式的设置，有效降低了散热系统的能耗，提高了能耗比。

综上，在本实用新型提供的一种散热组件、散热系统及光刻机中，将功率线路板设置在散热盒上，进液流道和出液流道位于散热盒中，并且进液流道和出液流道并排盘绕成螺旋形，利于散热组件的温度均衡，使散热组件各处的散热效果一致；将扰流柱固定在进液流道和/或出液流道内，在扰流柱的干扰下，液体会呈湍流状态流动，加强了对流换热，降低了散热热阻，以提高散热组件的散热能力；并且采用液体进行散热，散热组件低噪音或是无噪音，降低了散热噪声；并且本实用新型的散热组件采用液体进行散热代替风机散热，占用的空间更小，能够提高散热系统的空间利用率。

上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种散热组件，用于对功率线路板进行散热，其特征在于，包括散热盒、进液流道、出液流道及若干扰流柱，所述功率线路板设置在所述散热盒上，所述进液流道及所述出液流道位于所述散热盒内且并排盘绕成螺旋形，所述进液流道和所述出液流道位于螺旋形中心的一端连通，另一端伸出所述散热盒以分别用于进液和出液，所述扰流柱固定在所述进液流道和/或所述出液流道内。

2.如权利要求1所述的散热组件，其特征在于，所述散热盒内设置有两个隔液板，两个所述隔液板并排盘绕成螺旋形，两个所述隔液板之间的区域构成所述进液流道和所述出液流道。

3.如权利要求2所述的散热组件，其特征在于，所述散热盒包括腔体和扣合在所述腔体上的盖板，所述扰流柱包括固定部和延伸部，所述固定部与所述盖板连接，所述延伸部伸入两个所述隔液板之间。

4.如权利要求3所述的散热组件，其特征在于，所述延伸部为三棱锥型、圆柱型和长方体型中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的散热组件，其特征在于，所述进液流道和/或所述出液流道中的所述扰流柱沿液体流向间隔分布，且相邻两个所述扰流柱在垂直于液体流向上的位置不同。

6.如权利要求1所述的散热组件，其特征在于，所述散热盒上还设有若干第一温度传感器，所述第一温度传感器围绕所述功率线路板，用于检测所述功率线路板的温度。

7.一种散热系统，其特征在于，包括若干如权利要求1～6中任一项所述的散热组件、进液管、出液管及机壳，所述散热组件设置于所述机壳内，所述进液管及所述出液管分别与若干进液流道及若干出液流道连接。

8.如权利要求7所述的散热系统，其特征在于，还包括风冷单元，设置在所述机壳外，所述机壳的两个相对的侧壁上均设有风口，所述风冷单元的风管对准所述风口以向所述机壳内送风/抽风，所述散热组件的表面与风向平行。

9.如权利要求7所述的散热系统，其特征在于，还包括温度监控单元，设置在所述机壳内，所述温度监控单元包括第二温度传感器和温度控制器，所述第二温度传感器用于检测所述机壳内的温度，所述温度控制器根据所述第二温度传感器的检测结果控制所述进液管和/或所述出液管的液体流量。

10.如权利要求9所述的散热系统，其特征在于，所述进液管和所述出液管上均设有电磁阀，所述温度控制器与所述电磁阀连接，通过控制所述电磁阀控制所述进液管及所述出液管的液体流量。

11.一种光刻机，其特征在于，包括驱动组件、运动台及如权利要求7-10中任一项所述的散热系统，所述驱动组件与功率线路板电性连接，并在所述功率线路板的控制下控制所述运动台运动。

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