并聯(lián)式平行微通道多芯片散熱器的制造方法
【專利摘要】一種多芯片組件散熱領(lǐng)域的并聯(lián)式平行微通道多芯片散熱器，包括：一端貼合于豎直設(shè)置的集成電路的芯片上的微通道扁管組以及設(shè)置于微通道扁管另一端的帶有肋片組的空腔，其中：微通道扁管組包括若干個帶孔扁管，孔的軸向與扁管的長度方向一致且正對空腔。本發(fā)明利用制冷劑相變提高了散熱效率，微通道扁管大大增強(qiáng)換熱面積，提高單位時間的換熱量，同時利用鋁材微通道扁管的易彎折性，方便扁管與不同高度的芯片貼合。
【專利說明】
并聯(lián)式平行微通道多芯片散熱器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及的是一種多芯片組件散熱的裝置，具體是一種并聯(lián)式平行微通道多芯片散熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著集成電路技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，計算機(jī)芯片呈現(xiàn)高集成化、小型化及高頻化的發(fā)展趨勢，電子元件單位面積產(chǎn)生的熱量大幅度的提高。先進(jìn)的電子芯片散熱技術(shù)成為解決散熱問題的核心。同時，單一芯片無法滿足現(xiàn)有需求，目前在多芯片組裝的過程中，如果各個芯片不能得到有效散熱，隨著芯片表面溫度的升高，芯片的壽命以及處理效率就會受到很大的影響，從而影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在現(xiàn)有的多芯片組裝中，又存在不同類型芯片在集成電路表面形成不同高度的凸臺的問題，使得例如采用熱管等散熱方式需要對各個高度的凸臺進(jìn)行不同的散熱器高度設(shè)計配置，增加了加工復(fù)雜性及組裝要求。
[0003]經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利文獻(xiàn)號CN1556545，公開(公告)日2004.12.22，公開了一種扁曲管制成的熱管，在扁型熱管表面安裝翅片的集成散熱器。該散熱器以扁管的無翅片部分與電子元件直接接觸，接觸電子元件的扁管內(nèi)表面被相變傳熱的液態(tài)工質(zhì)全部浸漬，由電子元件散出的熱量完全通過扁管壁厚方向傳給液態(tài)工質(zhì)，使工質(zhì)蒸發(fā)，蒸發(fā)的氣態(tài)工質(zhì)在扁管內(nèi)凝結(jié)，凝結(jié)的液態(tài)工質(zhì)回流到加熱部位，工質(zhì)在扁管內(nèi)凝結(jié)時就將熱量傳給翅片。該散熱器適于大熱流密度的電子元件散熱，如CPU、大功率整流管等。這種散熱器既可以水平放置又可以側(cè)向放置，側(cè)向放置時基本不改變傳熱能力。另外，直接以扁管彎曲制成熱管的另一大優(yōu)點是封焊焊縫長度較短，便于實現(xiàn)熱管的高質(zhì)量密封和提高產(chǎn)品的成品率。但該扁管型熱管兩端密封，U型、C型等截面高度較大，在平行于芯片表面的方向不易彎折，不適用具有不同高度凸臺的散熱器芯片組散熱。
[0004]中國專利文獻(xiàn)號CN1779955，公開(公告)日2006.05.31，公開了一種集合扁管式熱管散熱器是由多個并排扁管1、密集翅片2、扁盒式沸騰腔3、風(fēng)扇以及熱管工作介質(zhì)等組成，其特征是熱管的冷凝段為多個并排扁管，扁管外密集的翅片使部分或全部扁管連接為一體，且多個并排扁管在沸騰段相連通而共有一個扁盒式沸騰腔。集合扁管式熱管散熱器，不僅結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、制造成本相對較低，而且還具有優(yōu)良的散熱特性，在相同散熱條件下的體積及重量是現(xiàn)有散熱器的20% — 80%，在高熱流和大功率條件下優(yōu)勢更為突出。但該技術(shù)集合扁管式熱管在冷凝側(cè)通過多個并排扁管增強(qiáng)散熱，沸騰腔的換熱面積有限，換熱效率難以滿足需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種并聯(lián)式平行微通道多芯片散熱器，利用制冷劑相變提高了散熱效率，同時利用鋁材微通道扁管的易彎折性，方便扁管與不同高度的芯片貼合。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明包括:一端貼合于豎直設(shè)置的集成電路的芯片上的微通道扁管組以及設(shè)置于微通道扁管另一端的帶有肋片組的空腔，其中:微通道扁管組包括若干個帶孔扁管，孔的軸向與扁管的長度方向一致且正對空腔。
[0008]所述的扁管與空腔相連的另一端密封，扁管內(nèi)部設(shè)有低沸點制冷劑，受熱蒸發(fā)后在空腔內(nèi)通過風(fēng)扇肋片散熱冷凝后依靠重力回流。
[0009]所述的微通道扁管單個孔的寬度和高度為1- 2_，壁厚為0.2 - 0.5_。微尺寸微通道扁管與大孔徑熱管相比，具有較大的換熱面積，從而提高單位時間的換熱量。
[0010]所述的低沸點制冷劑采用但不限于丙酮、甲醇、水或其組合。
[0011]所述的微通道扁管組與芯片之間通過導(dǎo)熱硅膠固定連接。
[0012]所述的空腔的下部與一端開孔的微通道扁管組焊接，上部與肋片焊接。
[0013]所述的肋片組固定設(shè)置于空腔與微通道扁管組相連的另一側(cè)，該肋片組包括若干平行設(shè)置的肋片。
[0014]所述的微通道扁管組、空腔以及肋片組均采用鋁材質(zhì)。
技術(shù)效果
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用并聯(lián)多根平行的微通道扁管內(nèi)的低沸點制冷劑，將芯片表面的熱量迅速吸收轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀嘞蛏狭鲃又辽喜靠涨粌?nèi)，氣態(tài)制冷器通過頂部的肋片風(fēng)扇散熱冷凝回流。一方面制冷劑在微通道的相變和扁管微通道的設(shè)計有效地提升了換熱效率，將集成電路表面的多個芯片產(chǎn)生的熱量同時散發(fā)出去；另一方面本發(fā)明的散熱器及扁管均采用了鋁型材，降低了加工難度和材料成本；再者，本發(fā)明利用了扁管的易于彎折的性能，使得高度有差異的芯片凸臺均能與扁管通過相同厚度的導(dǎo)熱硅膠粘連，降低了散熱器設(shè)計對于尺寸的設(shè)計加工要求。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為微通道扁管的截面圖；
[0018]圖3為散熱器的散熱對象集成電路的立體結(jié)構(gòu)圖。
圖4為微通道扁管組示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面對本發(fā)明的實施作詳細(xì)說明，本實施例在以本發(fā)明方案為前提下進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。
實施例1
[0020]如圖1 -圖3所示，本實施例包括:具有多個發(fā)熱芯片的集成電路1、芯片2、若干根平行的微通道扁管組3、肋片組4、空腔6，其中:對于豎直平面的多芯片組裝的集成電路1，上面具有不同高度產(chǎn)生高熱流密度的芯片2。在豎直方向上布置多條相互平行的微通道扁管組3，微通道扁管下部3密封，上部與帶有肋片組4、風(fēng)扇(圖中未示出)的空腔6焊接，在芯片2表面黏貼導(dǎo)熱硅膠，微通道扁管組3根據(jù)芯片2高度進(jìn)行適當(dāng)?shù)膹澱酆笈c硅膠粘連。微通道扁管組3內(nèi)部的流動介質(zhì)為低沸點制冷劑，受熱蒸發(fā)后在空腔6內(nèi)通過肋片組
4、強(qiáng)制對流5散熱冷凝后依靠重力回流。
[0021]所述的微通道扁管組3可以根據(jù)不同的芯片2高度要求進(jìn)行彎折。
[0022]所述的微通道扁管組3寬度和高度為1- 2_，壁厚為0.2 - 0.5_。微尺寸微通道扁管與大孔徑熱管相比，具有較大的換熱面積，從而提高單位時間的換熱量。
[0023]所述的相互平行的微通道扁管組3之間的間隔根據(jù)芯片的距離而調(diào)整。
[0024]所述的微通道扁管組3、空腔6、肋片組4均采用鋁材質(zhì)。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本裝置單個孔的寬度和高度為1-2mm，壁厚為0.2-0.5mm，在平行于芯片表面方向上易于彎折，因此可以通過彎折使扁管與各個高度芯片表面利用硅膠緊密貼合，降低了導(dǎo)熱熱阻；且本裝置的沸騰側(cè)微通道具有較大的與工作介質(zhì)之間的換熱面積，增強(qiáng)了單位時間的換熱量，從而有效的控制芯片表面溫度。
【主權(quán)項】
1.一種并聯(lián)式平行微通道多芯片散熱器，其特征在于，包括:一端貼合于豎直設(shè)置的集成電路的芯片上的微通道扁管組以及設(shè)置于微通道扁管另一端的帶有肋片組的空腔，其中:微通道扁管組包括若干個帶孔扁管，孔的軸向與扁管的長度方向一致且正對空腔； 所述的扁管與空腔相連的另一端密封，扁管內(nèi)部設(shè)有低沸點制冷劑，受熱蒸發(fā)后在空腔內(nèi)通過風(fēng)扇肋片散熱冷凝后依靠重力回流。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式平行微通道多芯片散熱器，其特征是，所述的微通道扁管組的寬度和高度為1- 2mm，壁厚為0.2 - 0.5mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式平行微通道多芯片散熱器，其特征是，所述的低沸點制冷劑包括:丙酮、甲醇、水或其組合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式平行微通道多芯片散熱器，其特征是，所述的微通道扁管組與芯片之間通過導(dǎo)熱硅膠固定連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式平行微通道多芯片散熱器，其特征是，所述的空腔的下部與一端開孔的微通道扁管組焊接，上部與肋片焊接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式平行微通道多芯片散熱器，其特征是，所述的肋片組固定設(shè)置于空腔與微通道扁管組相連的另一側(cè)，該肋片組包括若干平行設(shè)置的肋片。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式平行微通道多芯片散熱器，其特征是，所述的微通道扁管組、空腔以及肋片組均采用鋁材質(zhì)。
【文檔編號】G06F1/20GK106033749SQ201510109891
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年3月13日
【發(fā)明人】陳江平, 王丹東, 朱宇驍, 張馳
【申請人】上海交通大學(xué)