一种异质嵌入式针鳍微流道散热器.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115346939A(43)申请公布日2022.11.15(21)申请号202210782286.8(22)申请日2022.07.05(71)申请人桂林电子科技大学地址541004广西壮族自治区桂林市七星区金鸡路1号(72)发明人李春泉李雪斌阎德劲黄红艳林奈王侨王玉斌张皓成鹏琳(51)Int.Cl.H01L23/473(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图2页(54)发明名称一种异质嵌入式针鳍微流道散热器(57)摘要本发明涉及一种嵌入式针鳍微流道散热器，主要由盖板、针鳍散热模块、基板组成。散热器的针鳍散热模块上主要由高导热系数材料加工而成，其主要特征结构有肋与针鳍，肋与肋之间构成流道，针鳍分布其间，针鳍散热模块有效的解决了热点的问题，提高了微流道散热器针对局部的散热能力。本发明在保留微通道体积小、换热能力强的基础上，进一步改善了微流道散热器针对局部热源的散热能力，具有较高的换热能力和换热极限。本发明结构紧凑、换热能力好，在电子芯片、激光器、整流器等高发热设备冷却方面具有很好的应用前景。CN115346939ACN115346939A权利要求书1/1页1.一种嵌入式针鳍微流道散热器，其特征在于，散热器由盖板(1)、针鳍散热模块(2)、基板(3)构成：各结构层依次叠置，通过粘合、烧结或焊接组成整个散热器；根据权利要求1所述的嵌入式针鳍微流道散热器，其特征在于所述盖板(1)上有针鳍散热模块上嵌入槽，起到定位与减小局部盖板厚度的作用。2.根据权利要求1所述的嵌入式针鳍微流道散热器，其特征在于所述针鳍散热模块(2)由导热性良好的金属材料制成，其上有针鳍与肋两种结构，肋的截面形状可以为方形、梯形、三角形，针鳍截面形状可以为方形、圆形、梯形或三角形，针鳍与肋的尺寸量级在毫米或微米量级。3.根据权利要求1所述的嵌入式针鳍微流道散热器，其特征在于所述基板(3)上有导向肋，其主要作用为引导冷却工质流向针鳍散热模块与对针鳍散热模块限位的作用。4.根据权利要求1所述的嵌入式针鳍微流道散热器，其特征在于进出水口可以在基板与盖板上都可以设置。5.根据权利要求1所述的嵌入式针鳍微流道散热器，其特征在于盖板(1)、基板(3)可采用LTCC制成，嵌入式针鳍微流道散热器可作为基板或PCB板。2CN115346939A说明书1/2页一种异质嵌入式针鳍微流道散热器技术领域[0001]本发明涉及一种新型微通道散热器，特别是一种改进的具有嵌入式针鳍模块的微流道散热器，可用于诸如电子芯片、高功率LED以及激光器等高发热设备的冷却。背景技术[0002]多组件芯片是一种将多块未封装的超大规模集成电路芯片以及专用集成电路芯片组装在一块基板上的部件。随着晶体管特征尺寸的减小，芯片上能够集成的晶体管数量也越来越多，导致芯片产生高热流密度，同时产生大量的热量。热量若不能及时的转移，且再随着热流密度的提高，PCB上热点的存在，会减少电子元器件的工作寿命或直接造成芯片的失效。发明内容[0003]为解决上述技术问题，本发明的目的旨在提供一种新型的异质嵌入式针鳍微流道散热器，能够改善热点问题，强化散热性能，提高散热极限。[0004]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：本发明设计的异质嵌入式针鳍微流道散热器，盖板、基板、针鳍散热模块。所述盖板上设有进水口和出水口。冷却液由进水口流入，经过分流分别流过芯片下方针鳍散热模块以及周围普通微流道，最后汇聚在出水口处流出。[0005]针鳍散热模块采用具有良好导热性能的材料如铜、银等加工制成，其上具有肋以及针鳍结构，所述针鳍与肋的尺寸可根据实际需要确定，在毫米或微米量级。所述的针鳍的截面可以是圆形、方形、梯形或三角形等形状。针鳍与肋均嵌入基板中。所述针鳍散热模块可通过微机电加工技术、3D打印而成。[0006]所述的针鳍散热模块嵌入基板中，通过导热胶粘合或焊接等方式密封和连接。[0007]本发明与传统的微通道散热器相比，具有以下特征和优点：对于传统微流道散热器（参见图1），本发明采用针鳍散热模块上有针鳍与肋，肋将由微流道而来的液体分流到针鳍散热模块上的流道内，并在针鳍的作用下增加冷却液的湍流强度从而达到增强微流道的散热性性能，同时针鳍散热模块采用导热系数低的材料，使得冷却液能够快速的将热量带走。有效的提高了散热器的综合换热能力和换热极限。附图说明[0008]图1是传统微流道散热器示意图图2是本发明的一个实施例结构示意图图3盖板结构示意图图4是本发明的针鳍散热模块示意图图5带有流道的基板示意图图6本发明工作示意图3CN115346939A说明书2/2页图7本发明冷却液流动示意图。具体实施方式[0009]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，对本发明进一步详细说明。此处说明