一种针鳍与肋板组合式微通道散热器.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114664768A(43)申请公布日2022.06.24(21)申请号202210241608.8(22)申请日2022.03.13(71)申请人南昌大学地址330031江西省南昌市红谷滩区学府大道999号(72)发明人饶锡新金城肖承地张海涛(74)专利代理机构南昌朗科知识产权代理事务所(普通合伙)36134专利代理师郭毅力郭显文(51)Int.Cl.H01L23/46(2006.01)H01L23/367(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称一种针鳍与肋板组合式微通道散热器(57)摘要一种肋板针鳍组合式微通道散热器，包括微通道基板和盖板；所述的微通道基板，包括针鳍、肋板、分流通道、子通道、汇流通道和侧壁；针鳍分布在热点上方，肋板布置在针鳍左右两侧，针鳍上下两侧留出大面积的分流通道；肋板与微通道侧壁之间设置汇流通道；所述的盖板包括一个冷却工质入口和两个冷却工质出口；冷却工质入口位于微通道基板的针鳍的上方，两个冷却工质出口位于肋板与侧壁之间形成的汇流通道的上方。本发明结合了针鳍结构散热能力强和肋板微通道压力下降小的优点，在泵送功耗较小的情况下，有效的控制了热点区域的温升，且使得散热器底壁面温度较为均匀，电子元器件温度均匀性同样得到改善，有利于延长电子元器件使用寿命。CN114664768ACN114664768A权利要求书1/1页1.一种肋板针鳍组合式微通道散热器，其特征是包括微通道基板（1）和盖板（2）；所述的微通道基板（1），包括针鳍（16）、肋板（15）、分流通道（11）、子通道（12）、汇流通道（13）和侧壁（14）；针鳍（16）分布在热点上方，肋板（15）布置在针鳍（16）左右两侧，针鳍（16）上下两侧留出大面积的分流通道（11）；肋板（15）与微通道侧壁（14）之间设置汇流通道（13）；所述的盖板（2）包括一个冷却工质入口（21）和两个冷却工质出口（22）；冷却工质入口（21）位于微通道基板的针鳍（16）的上方，两个冷却工质出口（22）位于肋板（15）与侧壁（14）之间形成的汇流通道（13）的上方；冷却工质从位于针鳍（16）上方的冷却工质入口（21）流入，对所述微通道针鳍（16）及底壁面冲击后被分流通道（11）重新分配后流入肋板（15）间的子通道（12）中，流过子通道（12）后到达汇流通道（13），最后从盖板上的冷却工质出口（22）流出。2.根据权利要求1所述的一种肋板针鳍组合式微通道散热器，其特征是所述的针鳍（16）截面是圆形、矩形、菱形、三角形、水滴形或翼面形。3.根据权利要求1所述的一种肋板针鳍组合式微通道散热器，其特征是所述的汇流通道（13）通道宽度与肋板间子通道（12）宽度比为1:1‑5。4.根据权利要求1所述的一种肋板针鳍组合式微通道散热器，其特征是所述的肋板（15）宽度与肋板的子通道（12）宽度比为1:1‑3。5.根据权利要求1所述的一种肋板针鳍组合式微通道散热器，其特征是所述的肋板（15）宽度与肋板高度比为1:2‑5。6.根据权利要求1所述的一种肋板针鳍组合式微通道散热器，其特征是所述的肋板（15）截面形状是矩形、梯形、三角形。7.根据权利要求1所述的一种肋板针鳍组合式微通道散热器，其特征是所述的微通道散热器，采用硅、铜、铝合金或其它高导热系数材料制成。8.根据权利要求1所述的一种肋板针鳍组合式微通道散热器，其特征是针鳍部分与其它部分使用不同材料组合制成。9.根据权利要求1所述的一种肋板针鳍组合式微通道散热器，其特征是所述的针鳍（16）与肋板（15）结构是通过机加工或化学刻蚀加工形成。2CN114664768A说明书1/3页一种针鳍与肋板组合式微通道散热器技术领域[0001]本发明属于电子器件冷却技术领域，特别是涉及一种解决芯片热点问题的微通道散热器。背景技术[0002]随着集成电路技术与电子封装技术的不断发展，芯片级器件功耗不断攀升，热流密度急剧增加，在某些高性能电子元器件中热流密度甚至达到1000W/cm2。高温会导致电子元器件可靠性降低，甚至导致电子元器件的损坏。电子设备热管理问题日益凸显，常规的自然风冷、强迫风冷已经无法满足高功率器件的散热需求。因此，研究人员提出了微热管、真空腔均热板、碳纳米管、以及微通道等新兴技术。其中利用流体散热的微通道技术等到了最为广泛的研究。微通道散热器最早由Tucherman和Pease在1981年提出。与常规散热器相比，微通道散热器具有换热面积大，换热能力强和体积小等优点。然而目前的研究大多集中在具有均匀热源问题的散热器研制，不均匀热源问题的散热少有人研究。[0003]在芯片中，核心区域产生的热通量明显高于处理器的其它区域。这些热通量较高的区域被称为热点。通常来说，芯片内