本發(fā)明涉及電子器件的散熱冷卻領(lǐng)域,尤其涉及一種液體浸沒式芯片散熱器。
背景技術(shù):
隨著電子元器件的小型化、微小型化,集成電路的高集成化和微組裝,元器件的熱流密度不斷提高,熱設(shè)計面臨嚴峻挑戰(zhàn)。電子功率模塊、電子芯片等大功率器件在工作時產(chǎn)生大量的熱量,必須被冷卻裝置帶走。目前使用的電子芯片散熱器存在以下缺點:
空氣冷卻中,電子芯片散熱器采用金屬材料成型,通過與電子芯片接觸進行導(dǎo)熱,然后采用風(fēng)扇等強制空氣對流冷卻,不僅增加了風(fēng)扇功耗,并且噪聲提高,影響大功率電子器件的使用環(huán)境。采用空氣冷卻,要求環(huán)境溫度降低到25℃左右才能保證芯片表面溫度在適宜范圍內(nèi),空調(diào)耗能大,節(jié)能效果差。另外由于電子器件的放置環(huán)境要求無塵,采用風(fēng)扇強制冷卻對空氣清潔度要求較高。
液體噴淋冷卻中液體工質(zhì)與芯片接觸時間短,吸熱少,液體工質(zhì)使用效率低。
針對以上缺點,急需發(fā)明一種使用在液體噴淋冷卻中的散熱器,來延長液體工質(zhì)與芯片的接觸時間,充分散熱,提高芯片進出油的溫差,從而提高液體工質(zhì)的使用效率。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種液體浸沒式芯片散熱器,解決現(xiàn)有液體噴淋冷卻中液體工質(zhì)與芯片接觸時間短,吸熱少,液體工質(zhì)使用效率低的問題。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
本發(fā)明一種液體浸沒式芯片散熱器,包括附著在芯片上方的殼體;所述殼體內(nèi)部具有上端開口的集油槽,所述殼體底端設(shè)置有多個流通槽,所述流通槽與所述集油槽通過流通孔連通;所述流通槽的下側(cè)開口,下開口與芯片接觸;所述殼體周側(cè)開設(shè)有多個溢流槽,所述溢流槽的內(nèi)端口與所述集油槽連通,外端口通向所述殼體外側(cè)。
進一步的,所述集油槽的輪廓的形狀為碗狀。
再進一步的,所述集油槽的輪廓的形狀為圓柱體、方形柱體或多邊形柱體。
再進一步的,所述流通孔為豎直通孔,上端與所述集油槽的底部連通,下端與所述流通槽連通。
再進一步的,多個所述流通槽呈圓周排列,多個流通槽均有一個端頭匯聚到中間與所述流通孔連通。
再進一步的,多個所述溢流槽水平呈圓周排列。
再進一步的,所述溢流槽位于所述殼體的側(cè)壁中間部位。
再進一步的,所述殼體的外輪廓的形狀為圓柱狀、方形柱體或多邊形柱體。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益技術(shù)效果如下:
本發(fā)明與將液體工質(zhì)直接噴淋至芯片表面的冷卻方式相比,通過集油槽將液體工質(zhì)匯聚,最后經(jīng)由流通槽與芯片接觸,一方面相對延長了液體工質(zhì)與芯片的接觸時間,有利于芯片表面均溫,充分散熱,提高芯片進出油的溫差,從而提高液體工質(zhì)的使用效率;另一方面液體工質(zhì)在集油槽內(nèi)儲存一段時間,可以進行部分預(yù)熱,避免溫度急劇變化對芯片的影響。
附圖說明
下面結(jié)合附圖說明對本發(fā)明作進一步說明。
圖1為本發(fā)明液體浸沒式芯片散熱器剖視圖;
圖2為溢流槽結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為流通槽結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖標記說明:1、殼體;2、集油槽;3、溢流槽;4、流通孔;5、流通槽;6、芯片。
具體實施方式
如圖1-3所示,一種液體浸沒式芯片散熱器的其中一種具體實施例,包括附著在芯片6上方的殼體1,殼體的外輪廓的形狀為圓柱狀、方形柱體或多邊形柱體,本具體實施例中殼體的外輪廓的形狀為圓柱狀,所述殼體1內(nèi)部開設(shè)有上端開口的集油槽2,集油槽2的輪廓形狀可以為碗狀、圓柱體、方形柱體或多邊形柱體,本具體實施例中殼體1內(nèi)開設(shè)的集油槽2形狀為碗狀,用于收集上方滴落的液體工質(zhì),碗狀集油槽2的上端開口大,側(cè)壁平滑過渡至底部。集油槽底部開設(shè)有豎直的流通孔4,流通孔4下端連通有十二個流通槽5,十二個流通槽5水平呈圓周狀向四周發(fā)散,所述流通槽5的下側(cè)開口,下開口與芯片6接觸,集油槽2內(nèi)的冷卻工質(zhì)經(jīng)由流通孔4進入流通槽5內(nèi),從而與芯片6接觸,通過此種散熱器結(jié)構(gòu)使液體工質(zhì)與芯片6直接接觸并且可以保持足夠的時間,液體工質(zhì)與芯片6充分換熱,提高散熱器進出液體工質(zhì)的溫差,從而提高液體工質(zhì)的利用效率。
除上述技術(shù)特征外,所述殼體1的側(cè)壁中間位置周側(cè)開設(shè)有多個溢流槽3,溢流槽3將殼體1的側(cè)壁環(huán)面均勻排布滿,每個溢流槽3的內(nèi)端口與所述集油槽2連通,外端口通向所述殼體1外側(cè),將集油槽2與殼體1外側(cè)連通,使集油槽2內(nèi)部液體工質(zhì)匯聚到溢流槽3高度時,液體工質(zhì)從溢流槽3流出。
本發(fā)明的液體浸沒式芯片6散熱器可以采用質(zhì)量輕、成本低的材質(zhì)制作,與現(xiàn)有的金屬合金散熱器相比,性價比高;同時避免了服務(wù)器內(nèi)風(fēng)扇的使用,降低功耗,減小噪音。
當芯片6開始工作時,外部噴淋系統(tǒng)開啟,上端噴淋的液體工質(zhì)通過碗狀集油槽2匯聚到殼體1底部從而液面不斷升高;當液面升高到溢流槽3高度時,液體工質(zhì)從溢流槽3流出來保持液面高度;同時液體工質(zhì)通過底部的液體流通孔4進入液體流通槽5,并且通過液體流通槽5底部開口,與下面的芯片6直接接觸,將發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量帶到遠處散掉,然后將冷卻的液體工質(zhì)再次噴淋到散熱器上,循環(huán)上述過程。
以上所述的實施例僅是對本發(fā)明的優(yōu)選方式進行描述,并非對本發(fā)明的范圍進行限定,在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變形和改進,均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。