CN218215283U - 一种高频芯片散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及散热设备技术领域，具体公开了一种用于高频芯片散热、散热能力好、散热可靠且无噪声的高频芯片散热装置，应用于高频芯片散热，高频芯片散热装置包括金属散热结构，所述金属散热结构顶部设有绝缘固定板，且所述绝缘固定板上开设多个通气孔并于每个通气孔处设有一电极网；所述绝缘固定板上表面围合有筒状绝缘壳体；所述筒状绝缘壳体顶部设有带通风结构的绝缘电极板，所述绝缘电极板朝所述筒状绝缘壳体的一侧设有与电极网对应数量的针电极；所述针电极与电极网在通入直流高压时进行电晕放电，以产生对高频芯片散热的离子风。

Description

一种高频芯片散热装置

技术领域

本实用新型涉及散热设备技术领域，特别是涉及一种高频芯片散热装置。

背景技术

芯片是电脑产品的重要部件，随着电脑功能的优化及计算能力的提升，芯片的发热量大幅增加，因此，需要对芯片进行及时有效的散热，避免芯片因持续高温造成的损坏，以保证芯片的工作性能。

目前，发热较为严重的是高频芯片，高频芯片主要采用风冷方式进行散热，具体通过单个风扇或多个风扇并列、堆叠的方式对高频芯片进行散热，其中，受散热器自身体积的限制，其散热所采用的风扇尺寸较小，单个风扇散热时提供的风量不足，使得高频芯片散热效果较差。

传统技术中，风扇散热是通过扇叶转动以搅动扇叶周围的空气，以形成用于散热的气流，该过程中，扇叶及电机的转动将产生噪声，进而影响用户的使用体验。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述不足，提供一种散热能力好、散热可靠且无噪声的高频芯片散热装置。

一种高频芯片散热装置，应用于高频芯片散热，高频散热装置包括金属散热结构；所述金属散热结构顶部设有绝缘固定板，且所述绝缘固定板上开设多个通气孔并于每个通气孔处设有一电极网；所述绝缘固定板顶部围合有筒状绝缘壳体；所述筒状绝缘壳体顶部设有带通风结构的绝缘电极板，所述绝缘电极板朝所述筒状绝缘壳体的一侧设有与电极网对应数量的针电极；所述针电极与电极网在通入直流高压时进行电晕放电，以产生对高频芯片散热的离子风。

在其中一个实施例中，所述金属散热结构包括散热本体，所述散热本体的顶面间隔设置若干沿散热本体轴向延伸的散热片，所述绝缘固定板的底部与散热本体的顶面抵接。

在其中一个实施例中，所述高频芯片散热装置还包括多个管道和固定件，各所述管道与所述固定件固定连接，且各所述管道环绕所述筒状绝缘壳体的外围设置，所述管道包括上部和下部，各所述管道的上部与所述筒状绝缘壳体外表面连接，各所述管道的下部构成限位区；所述限位区用于限制金属散热结构活动；

在其中一个实施例中，所述金属散热结构的中部开设有若干通孔以形成离子风通道。

在其中一个实施例中，所述金属散热结构顶面还包括限位环；所述限位环的外环设有若干个金属散热翅片，所述金属散热翅片围绕所述金属散热结构顶面；以及各所述金属散热翅片间隔设置，且所述筒状绝缘壳体设于所述限位环内侧。

在其中一个实施例中，所述高频芯片散热装置还包括固定在绝缘电极板顶面的风扇支架、以及安装在所述风扇支架上的风扇。

在其中一个实施例中，所述绝缘固定板上间隔开设有四个所述通气孔，所述绝缘电极板上设置四个所述针电极。

在其中一个实施例中，所述绝缘电极板包括安装环、以及所述安装在安装环内壁的十字固定架，且所述针电极固定于所述十字固定架底部，所述十字固定架与所述安装环之间的空腔形成所述通风结构。

实施本实用新型的高频芯片散热装置，通过针电极与电极网通电后进行电晕放电，使得筒状绝缘壳体内腔的空气被电离进而产生大量离子气体，在绝缘电极板、筒状绝缘壳体以及绝缘固定板均绝缘的情况下，电离产生的离子气体将远离这些绝缘部件，以便沿着电极网的网孔，经由通气孔向金属散热结构移动，从而形成对金属散热结构降温的高速离子风，金属散热结构降温后，进一步通过热传导的方式对其下方的待散热高频芯片进行降温，达到对高频芯片散热的目的，通过增多针电极与电极网的对数，来提高离子气体的数量，进而加快了用于高频芯片散热的离子风流速，提升了散热装置的散热能力，且针电极和电极网在频繁通电后仍可进行电晕放电以产生离子风，保证了散热装置散热的可靠性，该散热装置在工作时无零部件之间的相对运动，避免了噪声的产生。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例中高频芯片散热装置的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例1中高频芯片散热装置的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型的实施例2中高频芯片散热装置部分拆解后的结构示意图；

图4为本实用新型的实施例3中高频芯片散热装置的结构示意图；

图5为本实用新型的实施例4中高频芯片散热装置的结构示意图；

图6为图5所示实施例中高频芯片散热装置的爆炸结构示意图；

图7为本实用新型的实施例5中高频芯片散热装置部分拆解后的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

本实用新型公开了一种散热能力好、散热可靠且无噪声的散热装置，具体的，请结合图1与图2，该高频芯片散热装置10包括用于固定在高频芯片20(如处理器芯片、显卡芯片)上方的金属散热结构100、以及为金属散热结构100提供离子风的气流发生单元200；其中，金属散热结构100由高导热金属材料制成，例如，可以由铜、铝以及铁等导热系数较高的金属材料制成，金属散热结构100在气流发生单元200产生的离子风的作用下降温后，将与其下方的高频芯片20进行热交换，以降低高频芯片20的温度，达到对高频芯片20散热的目的。气流发生单元200包括设置在金属散热结构100顶部的绝缘固定板210、绝缘固定板210上表面围合有筒状绝缘壳体220，筒状绝缘壳体220顶部设有带通风结构的绝缘电极板230，本实施例中，筒状绝缘壳体220一端与绝缘固定板210的板面固定连接，其另一端盖装绝缘电极板230，绝缘固定板210上开设多个通气孔并于每个通气孔处设有一电极网240，本实施例中，绝缘固定板210上间隔开设有多个通气孔，每个通气孔处罩设一电极网240，绝缘电极板230朝筒状绝缘壳体220的一侧设有与电极网240对应数量的针电极250，每个针电极250对应一电极网240，且绝缘电极板230上开设有进气孔231；针电极250与电极网240在通入直流高压时进行电晕放电，以产生用于散热的离子风。

本实施例中，绝缘固定板210和筒状绝缘壳体220分别由耐高温绝缘材料制成，以避免高频芯片20工作时发热，进而对绝缘固定板210和筒状绝缘壳体220产生热辐射，导致绝缘固定板210和筒状绝缘壳体220变形甚至熔化问题，以保证高频芯片散热装置结构的稳定性并延长其使用寿命。另外，本实施例中，将绝缘固定板210和筒状绝缘壳体220分别设计为绝缘部件，防止产生的离子空气偏离电极网240(即防止向筒状绝缘壳体220和绝缘固定板210板面的其他部位靠近)，以使得离子风始终沿着通气孔的方向流动，减小了绝缘固定板210和筒状绝缘壳体220对离子风的阻力，避免出现气流较小或无法产生气流问题的发生。

针电极250和电极网240均由金属导电材料制成，当高频芯片散热装置组装后，针电极250位于筒状绝缘壳体220的内腔，且针电极250的末端与电极网240网面之间的距离介于5-10mm之间，以防止电晕放电时，电子雪崩产生的带电粒子因放电间距过大而过早湮灭，造成离子风速度降低。本实施例中，针电极250为高压电极，即发射端，用于通入外部直流高压，例如，在针电极250上施加2～6kV直流高压；针电极250的末端为电晕极；电极网240为接地电极，即接收端。高频芯片散热装置工作时，在高压直流电场的作用下，针电极250的电晕极产生电离，使得电晕极附近的气体被电离并迅速流向电极网240，并且在电极网240处释放电荷，成为具有一定动量的气流，即形成离子风，产生的离子风对金属散热结构100和高频芯片20进行散热降温。

一实施例中，绝缘固定板210上间隔开设有四个通气孔，绝缘电极板230上设置四个针电极250，针电极250与通气孔一一对应。优选的，四个通孔均匀开设于绝缘固定板210上，各通孔为圆孔，也可以是椭圆孔、方孔或其他多边形孔。进一步的，绝缘电极板230包括安装环232、以及安装在安装环232内壁的十字固定架233，十字固定架233分隔安装环232的内侧空间形成四个扇形结构的进气孔231，针电极250固定于十字固定架233的底部。本实施例中，十字固定架233包括由一个中心向边缘发散的四个翼板，相邻两个翼板之间呈90度夹角，每个翼板的底部各设有一针电极250。通过设置十字固定架233，一方面提供了针电极250的安装位，另一方面，提供了较大截面积的进气孔231，以便增大高频芯片散热装置的进气量，为离子风的形成提供条件。需要说明的是，在实际生产时，根据高频芯片20的发热情况以及外部设备尺寸，可适当增加或减少针电极250、通气孔以及电极网240的数量(针电极250、通气孔以及电极网240的数量一一对应)，例如，可在绝缘固定板210上均匀开设两个、三个、五个、六个乃至更多个通气孔，以改变高频芯片散热装置的离子风流速，从而改善高频芯片散热装置的散热能力。

需要进一步说明的是，筒状绝缘壳体220的横截面既可以是圆形，也可以是方形、矩形、或其他正多边形结构或异形结构，筒状绝缘壳体220沿其长度方向横截面积相同，或沿靠近金属散热结构100的方向横截面积逐渐减小，以加快离子风流速。筒状绝缘壳体220的两端既可以与绝缘固定板210和绝缘电极板230粘接，也可以通过卡槽和卡勾方式固定连接，还可以分别在绝缘固定板210和绝缘电极板230上开设有槽体，将筒状绝缘壳体220的端部嵌入槽体内，以实现筒状绝缘壳体220与绝缘固定板210和绝缘电极板230的连接。

以下结合具体实例对高频芯片散热装置的几种不同结构进行描述。

实施例1

请结合图1与图2，本实施例中，金属散热结构100包括散热本体110，散热本体110的顶面间隔设置若干沿散热本体110轴向延伸的散热片120，相邻散热片120之间形成离子气道，散热片120用于增大散热本体110与离子风的接触面积，加快散热本体110与离子风进行热交换的进行，以使得金属散热结构100快速降温并进一步对高频芯片20进行降温。绝缘固定板210的底部与散热本体110的顶面抵接，且绝缘固定板210上开设的各个通气孔分别与离子气道连通，以便将经由通气孔流动的离子风传递至离子气道内。另外，本实施例中，散热本体110的顶面为平面结构，以增大绝缘固定板210与散热本体110的接触面积，提高绝缘固定板210与散热本体110连接的稳定性。

实施例2

请参阅图3，本实施例与实施例1的区别在于，高频芯片散热装置还包括固定在绝缘电极板230顶面的风扇支架300、以及安装在风扇支架300上的风扇310。通过设置风扇310，风扇310可以对高频芯片与金属散热结构100同时散热，且风扇310还能进一步带动离子风流向高频芯片，加快对高频芯片散热。其中，风扇支架300为绝缘材料，避免电极网240处产生的电流于风扇支架300处出现电流串扰，以保证离子风始终是流向金属散热结构100的。

本实施例3

请参阅图4，本实施例与实施例1的区别在于，高频芯片散热装置还包括间隔设置在筒状绝缘壳体220环侧的多个管道400，多个管道400环绕筒状绝缘壳体220的外围设置，管道400包括上部和下部，各管道400的上部与筒状绝缘壳体220外表面连接，各管道400的下部构成限位区，且限位区用于限制金属散热结构100的位置；管道400用于与外部件固定配合。本实施例中，管道400用于穿接固定螺钉。也就是说，管道400的内表面设有内螺纹，在高频芯片散热装置安装时，螺钉穿设管道400并与高频芯片主板上的螺孔螺纹连接，以限定高频芯片散热装置与高频芯片之间的位置关系，使得高频芯片散热装置可以稳定地产生离子风并对高频芯片散热降温。本实施例中，筒状绝缘壳体220的环侧壁沿其圆周方向均匀固定有四个管道400，管道400通过粘接或卡扣或螺钉等方式固定在筒状绝缘壳体220的环侧壁，管道400的长度为筒状绝缘壳体220与金属散热结构100的高度之和，管道400的一端面与筒状绝缘壳体220的顶面齐平，管道400的另一端面与金属散热结构100的底面齐平。实际安装时，金属散热结构100可以直接嵌装在限位区内，通过四根管道400对其进行限位，也可以进一步将管道400的下部与金属散热结构100的环侧进行固定，以提高高频芯片散热装置结构的稳定性。

需要说明的是，本实施例中，还可以进一步在绝缘电极板230的顶部加装风扇310和用于固定风扇310的风扇支架300，以加快离子风流速，并对离子风进行导向。在加装风扇310的情况下，同样可以通过管道400对高频芯片散热装置进行定位，仅需保证风扇支架300外轮廓直径与筒状绝缘壳体220的外径相适应即可。

实施例4

请结合图5与图6，本实施例中，金属散热结构100包括金属散热板130，即呈板状结构，金属散热结构100的中部，即金属散热板130的中部开设有若干通孔140以形成离子风通道，绝缘固定板210设置在金属散热板130的顶面，且各通气孔分别与离子风通道连通。需要说明的是，在仅设置具有通孔140的金属散热板130的情况下，该金属散热板130亦可与气流发生单元200产生的离子风进行热交换并降温，以便对金属散热板130下方的高频芯片散热。

进一步的，高频芯片散热装置10还包括固定在金属散热结构100顶面(即金属散热板130)顶面的限位环150、以及环绕限位环150并分别与金属散热结构100顶面和限位环150的外环面固定连接的若干金属散热翅片160，各金属散热翅片160间隔设置，限位环150围设于筒状绝缘壳体220的环侧，亦即，筒状绝缘壳体220设于限位环150内侧。限位环150用于限定气流发生单元200的位置，即实现对气流发生单元200的定位，本实施例中，筒状绝缘壳体220、绝缘电极板230的尺寸均小于限位环150的内径，以便将气流发生单元200收纳于限位环150的内腔。高频芯片散热装置工作时，针电极250与电极网240产生的离子风直接经由通孔140对高频芯片散热，进一步提高了散热效率，避免了离子风与高频芯片距离过大而导致离子风湮灭问题。本实施例中，限位环150为金属导热材料制成，当限位环150与筒状绝缘壳体220内产生的离子风进行热交换时，相邻金属散热翅片160之间的空气流动，有利于加快金属散热翅片160的降温过程，进一步加快金属散热板130降温的速度，以提升高频芯片的降温效率。

实施例5

请参阅图7，本实施例与实施例4的区别在于，金属散热结构100的顶部还设有风扇310以及用于风扇310定位的风扇支架300，风扇支架300成镂空的罩状结构，优选的，风扇支架300成圆筒状结构，其外径与金属散热结构100的外径相同，风扇支架300固定在金属散热结构100的金属散热翅片160的顶端。另外，还可以在风扇支架300的外环侧面设置管道400，通过管道400连接风扇310直接和金属散热结构100，并将高频芯片散热装置的各部件固定在高频芯片的主板上，管道400与金属散热结构100的连接关系可参考实施例3，于此不再赘述。

实施本实用新型的高频芯片散热装置10，通过针电极250与电极网240通电后进行电晕放电，使得筒状绝缘壳体220内腔的空气被电离进而产生大量离子气体，在绝缘电极板230、筒状绝缘壳体220以及绝缘固定板210均绝缘的情况下，电离产生的离子气体将远离这些绝缘部件，以便沿着电极网240的网孔，经由通气孔向金属散热结构100移动，从而形成对金属散热结构100降温的高速离子风，金属散热结构100降温后，进一步通过热传导的方式对其下方的待散热高频芯片进行降温，达到对高频芯片散热的目的，通过增多针电极250与电极网240的对数，来提高离子气体的数量，进而加快了用于高频芯片散热的离子风流速，提升了高频芯片散热装置的散热能力，且针电极250和电极网240在频繁通电后仍可进行电晕放电以产生离子风，保证了高频芯片散热装置散热的可靠性，该高频芯片散热装置在工作时无零部件之间的相对运动，避免了噪声的产生。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种高频芯片散热装置，应用于高频芯片散热，其特征在于，包括金属散热结构，所述金属散热结构顶部设有绝缘固定板，且所述绝缘固定板上开设多个通气孔并于每个通气孔处设有一电极网；

所述绝缘固定板顶部围合有筒状绝缘壳体；

所述筒状绝缘壳体顶部设有带通风结构的绝缘电极板；

所述绝缘电极板朝所述筒状绝缘壳体的一侧设有与电极网对应数量的针电极；

所述针电极与电极网在通入直流高压时进行电晕放电，以产生对高频芯片散热的离子风。

2.根据权利要求1所述的高频芯片散热装置，其特征在于，所述金属散热结构包括散热本体，所述散热本体的顶面间隔设置若干沿散热本体轴向延伸的散热片；

所述绝缘固定板的底部与所述散热本体的顶面抵接。

3.根据权利要求2所述的高频芯片散热装置，其特征在于，所述高频芯片散热装置还包括多个管道和固定件，各所述管道与所述固定件固定配合，且各所述管道环绕所述筒状绝缘壳体的外围设置，所述管道包括上部和下部，各所述管道的上部与所述筒状绝缘壳体外表面连接，各所述管道的下部构成限位区；

所述限位区用于限制所述金属散热结构活动。

4.根据权利要求1所述的高频芯片散热装置，其特征在于，所述金属散热结构的中部设有若干通孔以形成离子风通道。

5.根据权利要求4所述的高频芯片散热装置，其特征在于，所述金属散热结构顶面还包括限位环；

所述限位环的外环设有若干个金属散热翅片，且所述金属散热翅片围绕所述金属散热结构顶面；以及

各所述金属散热翅片间隔设置，且所述筒状绝缘壳体设于所述限位环内侧。

6.根据权利要求2-5任一项所述的高频芯片散热装置，其特征在于，所述高频芯片散热装置还包括固定在所述绝缘电极板顶面的风扇支架、以及安装在所述风扇支架上的风扇。

7.根据权利要求6所述的高频芯片散热装置，其特征在于，所述绝缘固定板上间隔开设有四个所述通气孔，所述绝缘电极板上设置四个所述针电极。

8.根据权利要求7所述的高频芯片散热装置，其特征在于，所述绝缘电极板包括安装环、以及安装在所述安装环内壁的十字固定架，且所述针电极固定于所述十字固定架底部，所述十字固定架与所述安装环之间的空腔形成所述通风结构。

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