CN220306251U - 散热结构及芯片组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及芯片组件技术领域，具体提供一种散热结构及芯片组件，本申请旨在解决如何在提高不同功耗芯片散热效果的同时降低冷却液的压力损失的问题。为此目的，本申请散热结构包括散热本体和散热组件，散热本体内设置有冷却流道，冷却流道内设置有散热组件，散热组件包括多个具有不同散热效率的散热件，这些不同散热效率的散热结构中散热效率高的散热件能够对高功耗的芯片进行散热，散热效率低的散热件能够为低功耗的芯片进行散热，从而使得不同功耗的芯片均具有良好的散热效率。并且，通过在冷却流道中设置不同散热效率的散热件，能够降低冷却流道中冷却液的压力损失。

Description

散热结构及芯片组件

技术领域

本实用新型涉及芯片组件领域，具体提供一种散热结构及芯片组件。

背景技术

随着科技的发展，电子产品日趋智能及复杂化，电子元件的体积趋于微小化，单位面积上的元件密度愈来愈高。对于车辆控制器来而言，由于车辆在运行过程中需要多个芯片的支持，这些芯片在运行过程中会产生很大的热量，使用过程中必须进行降温处理，以保证芯片的正常运行。

目前常用液冷散热的方式同时对多个芯片进行散热。由于芯片具备的功能和性能不同，因此其在功耗方面也不尽相同，对于功耗大的芯片，其发热量大，功率小的芯片，其发热量小。若采用散热能力强的液冷散热结构同时对多个芯片进行散热，虽然功耗大的芯片以及功耗小的芯片的散热效果都好，但是液冷散热结构中冷却液的压力损失会比较大。而采用散热能力弱的液冷散热结构同时对多个芯片进行散热，虽然能够降低液冷散热结构中冷却液的压力损失，但是功耗大的芯片的散热效果较差。

因此，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中的至少一个问题，即为了解决如何在提高不同功耗芯片散热效果的同时降低冷却液的压力损失的问题，本申请提供了一种散热结构，，所述散热结构包括：

具有冷却流道的散热本体，所述散热本体上开设有进口和出口，所述进口与所述冷却流道的一端连通，所述出口与所述冷却流道的另一端连通；

散热组件，所述散热组件设置在所述冷却流道中，且所述散热组件包括多个具有不同散热效率的散热件，以使得多个所述散热件能够按照其散热效率由大到小的顺序依次对功耗由大到小的芯片进行散热。

在上述散热结构的优选技术方案中，所述散热件为翅片，所述翅片包括第一翅片和第二翅片，所述第一翅片的散热效率大于所述第二翅片的散热效率。

在上述散热结构的优选技术方案中，所述翅片包括第三翅片，所述第三翅片的散热效率小于第二翅片的散热效率。

在上述散热结构的优选技术方案中，所述第一翅片为平直型翅片；并且/或者

所述第二翅片为锯齿型翅片；并且/或者

所述第三翅片为柱型翅片。

在上述散热结构的优选技术方案中，，当所述第一翅片为平直型翅片时，所述冷却流道包括平直流道，所述平直流道内设置有所述平直型翅片。

在上述散热结构的优选技术方案中，当所述第二翅片为锯齿型翅片，和/或所述第三翅片为柱型翅片时，所述平直流道内设置有所述锯齿型翅片和/或所述柱型翅片。

在上述散热结构的优选技术方案中，当所述第二翅片为锯齿型翅片，和/或所述第三翅片为柱型翅片时，所述冷却流道还包括拐弯段，所述拐弯段内设置有所述锯齿型翅片和/或柱型翅片。

本领域技术人员能够理解的是，本申请的散热结构包括散热本体和散热组件，散热本体内设置有冷却流道，冷却流道内设置有散热组件，散热组件包括多个具有不同散热效率的散热件，这些不同散热效率的散热结构中散热效率高的散热件能够对高功耗的芯片进行散热，散热效率低的散热件能够为低功耗的芯片进行散热，从而使得不同功耗的芯片均具有良好的散热效率。并且，通过在冷却流道中设置不同散热效率的散热件，能够降低冷却流道中冷却液的压力损失。

进一步地，通过采用不同散热效率的第一翅片和第二翅片能够对不同功耗的芯片进行散热，提高不同功耗的芯片的散热效果，同时还能够降低冷却流道中冷却液的压力损失。

进一步地，通过采用不同散热效率的第一翅片、第二翅片和第三翅片，能够对不同功耗的芯片进行散热，提高不同功耗的芯片的散热效果，同时还能够降低冷却流道中冷却液的压力损失。

进一步地，通过将第一翅片设置为平直型翅片，并且/或者第二翅片设置为锯齿型翅片，并且/或者第三翅片设置为柱型翅片，从而能够降低冷却流道中冷却液的压力损失。

进一步地，通过将平直型翅片设置在平直流道，能够降低冷却流道中冷却液的压力损失。

本申请还提供了一种芯片组件，，所述芯片组件包括第一芯片、第二芯片以及上述任意优选技术发难所述的散热结构，所述第一芯片与所述第二芯片上设置有所述散热结构；所述第一芯片的功耗大于所述第二芯片的功耗；

所述散热结构中散热效率高的散热件与所述第一芯片相对应，散热效率低的散热件与所述第二芯片相对应。

在上述芯片组件的优选技术方案中，所述第一芯片与所述散热结构中的第一翅片的相对应，所述第二芯片与所述散热结构中的第二翅片相对应。

在上述芯片组件的优选技术方案中，所述芯片组件还包括第三芯片；

所述第三芯片的功耗小于所述第二芯片的功耗，且所述第三芯片与所述散热结构中的第三翅片相对应。

本领域技术人员能够理解的是，本申请的芯片组件包括第一芯片、第二芯片以及散热结构，其中第一芯片的功耗大于第二芯片的功耗，且散热结构中散热效率高的散热件与所述第一芯片相对应，散热效率低的散热件与所述第二芯片相对应，从而使得散热结构中散热效率高的散热件能够对高功耗的第一芯片进行散热，散热效率低的散热件能够为低功耗的第二芯片进行散热，从而使得不同功耗的芯片均具有良好的散热效率。并且，通过在冷却流道中设置不同散热效率的散热件，能够降低冷却流道中冷却液的压力损失。

进一步地，通过将第一翅片与第一芯片相对应，第二翅片与第二芯片相对应，使得第一翅片能够对第一芯片进行散热，第二翅片对第二芯片进行散热，从而能够在提高第一、第二芯片的散热效果的同时，降低冷却流道中冷却液的压力损失。

进一步地，通过将第三翅片与第三芯片相对应，使得第三翅片能够对第三芯片进行散热，从而能够使得第三芯片具有良好散热效果的同时，还能够降低冷却流道中冷却液的压力损失。

附图说明

下面结合附图来描述本实用新型的优选实施方式，附图中：

图1是本实用新型散热结构的剖视图；

图2是本实用新型散热本体的剖视图。

附图标记列表：

1、散热本体；11、冷却流道；111、第一平直流道；112、第二平直流道；113、第三平直流道；114、第四平直流道；115、第五平直流道；116、第一拐弯段；117、第二拐弯段；118、第三拐弯段；119、第四拐弯段；12、进口；13、出口；2、散热组件；21、第一翅片；22、第二翅片；23、第三翅片。

具体实施方式

下面参照附图来描述本申请的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本申请的技术原理，并非旨在限制本申请的保护范围。例如，虽然本实施方式是结合适用于车辆控制器进行介绍的，但是这并非旨在于限制本申请的保护范围，在不偏离本申请原理的条件下，本领域技术人员可以将本申请应用于其他应用场景。例如，本申请的散热结构显然还能够应用于其他类型的控制器，如空调控制器等。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“上”、“下”、“内”、“底部”、“端部”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，还需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确、的规定和限定，术语“设置”、“连接”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

首先参照图1和图2，对本申请的散热结构进行描述。其中，图1是本实用新型散热结构的剖视图，图2是本实用新型散热本体的剖视图。

如图1所示，为了解决如何在提高不同功耗芯片散热效果的同时降低冷却液的压力损失的问题，本申请的散热结构包括散热本体1和散热组件2。其中，散热本体1具有冷却流道11，所述散热本体1上开设有进口12和出口13，所述进口12与所述冷却流道11的一端连通，所述出口13与所述冷却流道11的另一端连通。所述散热组件2设置在所述冷却流道11中，且所述散热组件2包括多个具有不同散热效率的散热件，以使得多个所述散热件能够按照其散热效率由大到小的顺序依次对功耗由大到小的芯片进行散热。

本申请中多个散热件按照散热效率由大到小的顺序进行排序，并依次对功耗由大到小的芯片进行散热，即散热效率高的散热件能够对高功耗的芯片进行散热，散热效率低的散热件能够为低功耗的芯片进行散热，从而使得不同功耗的芯片均具有良好的散热效率。并且，通过在冷却流道11中设置不同散热效率的散热件，能够降低冷却流道11中冷却液的压力损失。

下面进一步参照图1和图2，对本申请的散热结构的一种优选实施方式进行介绍。本领域技术人员能够理解，以下介绍的实施方式仅仅用于阐述本申请的原理，并非旨在限制本申请的保护范围。在满足散热结构至少包括散热本体1和散热组件2的前提下，本领域技术人员可以对以下设置方式进行调整，以便本申请能够适用于更加具体的应用场景。

参照图1和图2，散热本体1为钎焊水冷板，即内部具有冷却流道11。散热本体1上沿其长度方向的一侧设置有进口12和出口13，散热通道的一端与进口12连通，另一端与出口13连通，使得冷却水能够通过进口12进入到冷却流道11中，冷却流道11中的冷却水能够通过冷却流道11中的散热件进行热交换，从而实现对芯片的散热，最后从出口13流出。

当然，本申请对冷却液的具体形式并非一成不变，本领域技术人员可以基于具体应用场景来改变其形成。如，冷却液还可以为酒精等。其中，本申请对散热本体1的材质没有限制，只要散热本体1利于芯片散热即可。如，散热本体1的材质可以为铁、铝等。

此外，本申请对进口12、出口13的设置位置并非一成不变，本领域技术人员可以根据设置需要进行调整。如，进口12可以设置在散热本体1长度方向的一侧，出口13设置在散热本体1宽度方向的一侧。或者，进口12、出口13均设置在散热本体1宽度方向的一侧。或者进口12设置在散热本体1宽度方向的一侧，出口13设置在散热本体1长度方向的一侧。

接着参见图2，冷却流道11包括五段平直流道和四个拐弯段，即第一平直流道111、第二平直流道112、第三平直流道113、第四平直流道114、第五平直流道115、第一拐弯段116、第二拐弯段117、第三拐弯段118和第四拐弯段119。其中，第一平直流道111、第三平直流道113和第五平直流道115沿散热本体1的宽度方向(如图1示出的左右方向)设置，第二平直流道112倾斜设置，第四平直流道114沿散热本体1的长度方向(如图1示出的上下方向)设置。第一平直流道111与进口12连通，第五平直流道115与出口13连通。第二平直流道112和第三平直流道113设置在第一平直流道111远离第五平直流道115的一侧，且第一平直流道111与第二平直流道112通过第一拐弯段116连通，第二平直流道112与第三平直流道113通过第二拐弯段117连通。第四平直流道114一端通过第三拐弯段118与第三平直流道113连通，另一端通过第四拐弯段119与第五平直流道115连通，使得冷媒能够通过进口12进入到冷却流道11中，并通过第一平直流道111、第一拐弯段116、第二平直流道112、第二拐弯段117、第三平直流道113、第三拐弯段118、第四平直流道114、第四拐弯段119、第五平直流道115，最后从出口13流出。

当然，本申请对冷却流道11的具体设置形状并非固定，本领域技术人员可以根据具体的应用场景该冷却流道11的形状。如，冷却流道11中还可以包括多段弯曲流道。或者，冷却流道11中可以只设置1个、2个、3个、4个或其他数量的平直流道。或者，冷却流道11中第一、第二、第三、第四、第五平直流道115的设置方式可以任意变化，如，第一、第三、第五平直流道115可以倾斜设置，第二、第四平直流道114可以沿散热本体1的宽度方向设置。当冷却流道11中设置有弯曲流道时，弯曲流道的数量可以任意设置，比如可以设置1段、2段或其他数量。若弯曲流道的数量为2个时，其可以与平直流道任意组合，如第一弯曲流道可以设置在第一平直流道111与第二平直流道112之间，且第一弯曲流道与第一平直流道111、第二平直流道112通过拐弯段连通，第二弯曲流道可以设置在第二平直流道112与第三平直流道113之间，且第二弯曲流道与第二平直流道112、第三平直流道113通过拐弯段连通。当冷却流道11中平直流道的数量发生变化时，拐弯段的数量也相应的发生变化。如，冷却流道11中只设置1个平直流道时，此时可以不设置拐弯段。或者，当冷却流道11中设置2个平直流道时，此时只有1个拐弯段。

接着参见图1和图2，散热件包括第一翅片21、第二翅片22和第三翅片23。第一翅片21为平直型翅片，第二翅片22为锯齿型翅片，第三翅片23为柱型翅片，且第一翅片21的散热效率大于第二翅片22的散热效果，第二翅片22的散热效率大于第三翅片23的散热效率。其中，第一平直流道111与第五平直流道115内均设置有平直型翅片，第二拐弯段117内设置有锯齿型翅片，第三拐弯段118内设置有柱型翅片。通过上述设置方式一方面能够对芯片进行散热，另一方面能够降低冷却流道中冷却液的压力损失。

当然，本申请对平直型翅片、锯齿型翅片、柱型翅片的设置位置并非固定，本领域技术人员可以根据高功率芯片的设置位置具体调整。如，平直型翅片可以设置在第二平直流道112，和/或第三平直流道113，和/或第四平直流道114，只要平直型翅片设置在平直流道即可。并且/或者，锯齿型翅片可以设置在第一平直流道111、第二平直流道112、第三平直流道113、第四平直流道114、第五平直流道115、第一拐弯段116、第三拐弯段118和第四拐弯段119。并且/或者，柱型翅片可以设置在第一平直流道111、第二平直流道112、第三平直流道113、第四平直流道114、第五平直流道115、第一拐弯段116、第二拐弯段117和第四拐弯段119。

此外，本申请对平直型翅片、锯齿型翅片、柱型翅片的设置数量没有限制，具体根据不同功耗的芯片的数量来进行设置。如，当高功耗的芯片数量为2时，平直型翅片的数量为2。当中功耗芯片的数量为3时，锯齿型翅片的数量为3。当低功耗的芯片数量为1时，柱型翅片的数量为1。

接着，对本申请的芯片组件进行介绍。

本申请的芯片组件包括第一芯片、第二芯片以及上述任意具体实施方式所述的散热结构，所述第一芯片与所述第二芯片上设置有所述散热结构；所述第一芯片的功耗大于所述第二芯片的功耗。所述散热结构中散热效率高的散热件与所述第一芯片相对应，散热效率低的散热件与所述第二芯片相对应。

本申请的芯片组件包括第一芯片、第二芯片以及散热结构，其中第一芯片的功耗大于第二芯片的功耗，且散热结构中散热效率高的散热件与所述第一芯片相对应，散热效率低高的散热件与所述第二芯片相对应，从而使得散热结构中散热效率高的散热件能够对高功耗的第一芯片进行散热，散热效率低的散热件能够为低功耗的第二芯片进行散热，从而使得不同功耗的芯片均具有良好的散热效率。并且，通过在冷却流道11中设置不同散热效率的散热件，能够降低冷却流道11中冷却液的压力损失。

其中，所述芯片组件还包括第三芯片，所述第三芯片的功耗小于所述第二芯片的功耗，第一芯片与所述散热组件2中的第一翅片21的相对应，所述第二芯片与所述散热组件2中的第二翅片22相对应，所述第三芯片与所述散热结构中的第三翅片23相对应。其中，第一芯片为高功耗芯片，第二芯片为中功耗芯片，第三芯片为低功耗芯片。在其他优选实施方式中，第三芯片的设置并非必须，本领域技术人员可以根据设置需要进行选择。当芯片组件中不包括第三芯片时，则散热组件2中也不包括第三翅片23。

具体地，当第一翅片21为平直型翅片，第二翅片22为锯齿型翅片，第三翅片23为柱型翅片，且平直型翅片的散热效率大于锯齿型翅片的散热效果，锯齿型翅片的散热效率大于柱型翅片的散热效率时，平直型翅片与第一芯片相对应，锯齿型翅片与第二芯片相对应，柱型翅与第三芯片相对应。

需要说明的是，第一芯片、第二芯片、第三芯片的功耗指定并非某一具体数值功耗的芯片，而是指的某一范围区间的芯片。对于第一芯片、第二芯片、第三芯片的功耗范围可以根据具体的情况进行调整，在此不作限定。如，以第一芯片的功耗范围为50W以下(包括50W)，第二芯片的功耗范围为50到100W(不包括50W，包括100W)，第三芯片的功耗范围为100W以上(不包括100W)6个芯片为例进行说明，1#芯片的功耗为20W，2#芯片的功耗为150W，3#芯片的功耗为200W，4#芯片的功耗为50W，5#芯片的功耗为80W，6#芯片的功耗为60W，那么第一芯片包括2#芯片和3#芯片，第二芯片包括5#芯片和6#芯片，第三芯片包括1#芯片和4#芯片。

在其他具体实施方式中，芯片组件除了第一芯片、第二芯片、第三芯片还可以包括第四芯片、第五芯片等，在此不作限定。当芯片组件包括第一芯片、第二芯片、第三芯片、第四芯片、第五芯片时，芯片组件中第一芯片、第二芯片、第三芯片、第四芯片、第五芯片的功耗范围区间，相对于芯片组件中只包括第一芯片、第二芯片和第三芯片时较窄。且当芯片组件包括第一芯片、第二芯片、第三芯片、第四芯片、第五芯片，且功耗依次减小时，此时散热组件2中对应包括第一翅片21、第二翅片22、第三翅片23、第四翅片和第五翅片的散热效率依次减小。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在本申请的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种散热结构，其特征在于，所述散热结构包括：

具有冷却流道的散热本体，所述散热本体上开设有进口和出口，所述进口与所述冷却流道的一端连通，所述出口与所述冷却流道的另一端连通；

散热组件，所述散热组件设置在所述冷却流道中，且所述散热组件包括多个具有不同散热效率的散热件，以使得多个所述散热件能够按照其散热效率由大到小的顺序依次对功耗由大到小的芯片进行散热。

2.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述散热件为翅片，所述翅片包括第一翅片和第二翅片，所述第一翅片的散热效率大于所述第二翅片的散热效率。

3.根据权利要求2所述的散热结构，其特征在于，所述翅片包括第三翅片，所述第三翅片的散热效率小于所述第二翅片的散热效率。

4.根据权利要求3所述的散热结构，其特征在于，所述第一翅片为平直型翅片；并且/或者

所述第二翅片为锯齿型翅片；并且/或者

所述第三翅片为柱型翅片。

5.根据权利要求4所述的散热结构，其特征在于，当所述第一翅片为平直型翅片时，所述冷却流道包括平直流道，所述平直流道内设置有所述平直型翅片。

6.根据权利要求5所述的散热结构，其特征在于，当所述第二翅片为锯齿型翅片，和/或所述第三翅片为柱型翅片时，所述平直流道内设置有所述锯齿型翅片和/或所述柱型翅片。

7.根据权利要求4所述的散热结构，其特征在于，当所述第二翅片为锯齿型翅片，和/或所述第三翅片为柱型翅片时，所述冷却流道还包括拐弯段，所述拐弯段内设置有所述锯齿型翅片和/或柱型翅片。

8.一种芯片组件，其特征在于，所述芯片组件包括第一芯片、第二芯片以及权利要求1-7任一项所述的散热结构，所述第一芯片与所述第二芯片上设置有所述散热结构；所述第一芯片的功耗大于所述第二芯片的功耗；

所述散热结构中散热效率高的散热件与所述第一芯片相对应，散热效率低的散热件与所述第二芯片相对应。

9.根据权利要求8所述的芯片组件，其特征在于，所述第一芯片与所述散热结构中的第一翅片的相对应，所述第二芯片与所述散热结构中的第二翅片相对应。

10.根据权利要求9所述的芯片组件，其特征在于，所述芯片组件还包括第三芯片；

所述第三芯片的功耗小于所述第二芯片的功耗，且所述第三芯片与所述散热结构中的第三翅片相对应。