[发明专利]一种计算机芯片液态冷却散热系统

说明书

本发明公开了一种计算机芯片液态冷却散热系统，使用高导热和低粘粘滞系数的导热油作为冷却液，还包括冷却液泵、界面集热器(冷头)、液冷散热器、冷却液箱和液管等。本发明将高导热和低粘粘滞系数导热油作为冷却液并设计采用新型冷却系统，芯片散热性能高于水冷效果，满足目前已知高功率高集成度计算机芯片散热技术要求，具有比已有的水基冷却液技术和液态金属散热技术样机更加实用和可靠的应用性能。

技术领域

本发明涉及计算机芯片散热技术领域，尤其涉及一种使液态冷却散热系统。

背景技术

近年来，高度集成的计算机芯片热障关键问题，已成为制约其持续发展的技术瓶颈之一。目前，解决计算机芯片大功耗高密度散热的主流技术发展方向是研发液态冷却方法，利用冷却液强化芯片散热的效果。水基冷却液技术和液态金属散热技术已经有大量研究报导，在芯片冷却实验研究和尝试应用方面取得了一定的进展，但是距离满足产品应用需求还存在严重的瓶颈，例如：水基冷却液主要是沸点较低，在热交换界面会产生气泡、蒸发从而造成散失和阻热，继而导致腐蚀和器件过热烧毁，另外，其不利于微型化，当气温处于零度以下时会结冰膨胀；而液态金属冷却液可选择的材料十分缺乏，价格昂贵和资源稀缺的镓是其主要冷却液成分，当温度低于镓的熔点(29.77℃)时即相变为固体而发生膨胀，从而对流动管道的要求极高,其可靠性尚有待提高。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种实用可靠、运行稳定、冷却效率高、成本要求相对较低的液态冷却散热系统。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种优越的液冷散热系统，其可满足本领域相关应用产品需求，为发展大功率芯片散热技术开辟一条全新的途径，构建出大功率高集成度计算机芯片的基冷却液散热技术系统，具有比已有的水基冷却液技术和液态金属散热技术样机更加实用和可靠的应用性能。

本发明的计算机芯片液态冷却散热系统，使用导热油作为冷却液。

进一步地，导热油的主要成分包括烷烃、环烷族饱和烃、芳香族不饱和烃或链状结构的聚有机硅氧烷中的一种。

进一步地，聚有机硅氧烷的类型包括甲基、乙基、苯基、氯苯基、三氟丙基或硅氧烷。

进一步地，导热油的制备包括以下步骤：

步骤1、初缩聚环体，即环体经裂解、精馏制得低环体；

步骤2、将环体、封头剂、催化剂一起加料，调整反应配比，得到各种不同聚合度的混合物；

步骤3、减压精馏除去低沸物。

进一步地，导热油的相对密度为0.8-2.0g/cm³，热导率为0.5-5w/mk，凝固点小于-45℃。

进一步地，本发明的计算机芯片液态冷却散热系统还包括冷却液泵、界面集热器(冷头)、液冷散热器(散热排)、冷却液箱、液管；冷却液泵、界面集热器、液冷散热器和冷却液箱通过液管依次连通，从而实现了作为冷却液的导热油在以上各部件间的循环流通。

进一步地，界面集热器的形状或/和固定方式按需要冷却的对象进行设置。

进一步地，需要冷却的对象包括CPU、主板、内存、显卡等，即根据以上对象设置相应的CPU冷头、主板冷头、内存冷头、显卡冷头等。

进一步地，冷却液泵是双腔并联压电泵或静电驱动静音泵。

进一步地，当导热油具有绝缘性能时，界面集热器还可以设置开口，需要冷却的对象可通过开口进入界面集热器，从而与界面集热器中的导热油直接接触，即需要冷却的对象直接被浸入导热油冷却液中。

与现有计算机芯片散热技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、芯片散热器体积可作得更小，而散热能力则显著优于现有水冷方法。