[实用新型]一种带有蒸发腔体的液冷散热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种散热装置，特别涉及一种带有蒸发腔体的液冷散热装置。

背景技术

英特尔的创始人之一高登·摩尔在1965年提出预言：半导体芯片上的晶体管的数量大约每隔18个月就会翻倍，这就是摩尔定律。英特尔近40年的发展历程验证了摩尔的预言，到2010年，晶体管的数量将达到10亿个，而随着32纳米技术的成熟，下一代微处理器将集成20亿个晶体管。随着计算机芯片晶体管数量的增加，单位面积上的电路越来越密，所产生的热量也将是现在芯片的10倍以上，其发热量可以达到每平方厘米1000瓦以上，尤其是芯片内部的高功率元器件，其核心温度可接近6000℃，该高温点称为热斑，如果没有适当的散热方式，将严重影响芯片的性能和寿命。

目前高端电子产品的主要散热方式为液冷散热，请参阅图1、2、3、4所示，现有常用的液冷产品主要包括鳍片散热器1、泵2、冷板3和连接上述组件的软管4。冷板3紧贴热源(即电子芯片，例如CPU)，在泵2驱动下的液体流经冷板3吸收热量后，在鳍片散热器1处向外部环境释放热量，被冷却的液体再次流经冷板3，循环往复连续不断地把热量从发热芯片传递到环境中。鳍片散热器可采用自然风或风扇强制冷却。冷却液体可以是去离子的纯净水、掺加有防冻液的纯净水、或者其它液体及混合物，其在冷板内的流动方式可为单向流或冲击流等。如图2所示，冷板3由带有进出口流道的盖子31和冷底板32通过螺接、一体成型或微电子机械系统加工方法结合组成，冷底板32一般由金属或者单晶硅加工制成，以保证材料有较高的导热系数，其结构还可以设计为如图3a所示的微槽道结构或如图3b所示的针肋结构，以进一步提高冷板3的导热性能。

虽然上述液冷方式具有具有热阻低、传递热容量大、传输距离较远的优点，但是，由于冷板材料的局限性，以及加工精度和强度的要求，使得冷板的热阻不能得到进一步降低，液冷效果存在极限。例如，铜具有较高的导热系数，铜水冷板是目前认为性能最好的，但是，冷板尤其是其基板的厚度和大小等都存在一个较佳的尺寸范围，不宜太大或太小。因此，在一定的液体驱动力下，其热阻值是一定的，而该热阻值很难满足未来电子芯片的散热需求，尤其是难以对热斑有效冷却，且高热流密度条件也使风扇噪声和液体泵的寿命面临巨大挑战。

由此可见，上述现有的液冷散热装置在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决液冷散热装置存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种低热阻、高散热性能的新型结构液冷散热装置，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的液冷散热装置存在的缺陷，本设计人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的一种带有蒸发腔体的液冷散热装置，能够改进一般现有的液冷散热装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有的液冷散热装置存在的缺陷，而提供一种新型结构的带有蒸发腔体的液冷散热装置，所要解决的技术问题是使其具有更低的热阻和更好的散热性能，从而更加适于实用。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种带有蒸发腔体的液冷散热装置，包括鳍片散热器、泵、冷板和连接上述组件的软管，其中冷板由盖子和冷底板组成，还包括一蒸发腔体，该蒸发腔体固定于冷底板外侧。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的一种带有蒸发腔体的液冷散热装置，所述的蒸发腔体具有毛细结构和腔体壁，且其内部充满工质。

前述的一种带有蒸发腔体的液冷散热装置，所述的工质为水、丙醇、甲醇、氨水或氟利昂。

前述的一种带有蒸发腔体的液冷散热装置，所述的腔体壁的材质为铜、铝或硅。

前述的一种带有蒸发腔体的液冷散热装置，所述的蒸发腔体与冷底板以焊接、粘接或键合(Bonding)方式固定。

前述的一种带有蒸发腔体的液冷散热装置，所述的冷底板作为蒸发腔体的一面，其四周接触面以焊接、粘接或键合(Bonding)方式方式固定。

前述的一种带有蒸发腔体的液冷散热装置，所述的冷底板为微槽道结构。