一种芯片散热组件及应用该组件的高效散热控制器制造技术

技术编号:39956808 阅读:33 留言:0更新日期:2024-01-08 23:44
本技术属于控制器散热技术领域,具体涉及一种芯片散热组件,包括由近及远依次设置于控制器芯片上的金属导热件、半导体制冷片、金属散热鳍片单元以及液冷单元;且所述半导体制冷片的吸热端与所述金属导热件邻近设置、所述半导体制冷片的散热端与所述金属散热鳍片单元邻近设置。本技术提供了一种芯片散热组件,可对芯片运行时所产生的热量进行高效的传导,有效的提升芯片的散热效率。本技术还提供了一种应用该组件的高效散热控制器,具有良好的散热效果,可广泛的应用于汽车中,为智能驾驶提供辅助。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于控制器散热,具体涉及一种芯片散热组件及应用该组件的高效散热控制器


技术介绍

1、控制器是智能驾驶领域的主要控制设备,随着越来越智能的驾驶趋势,以及鉴于汽车与路况、汽车与驾驶者、汽车与汽车、汽车与城市交通系统之间复杂的交互,对控制器智能驾驶算力的要求越来越高,伴随而来的控制器的功耗也越来越高;在使用过程中,控制器的功耗容易从几十瓦快速增加至几百瓦甚至更高,因此对芯片的散热有着严峻的考验。

2、目前,汽车控制器行业内普遍采用风冷散热结构来实现对控制器芯片的散热,例如:专利名称为芯片散热装置,公告号为cn203491249u的芯片散热方案;或采用一体式压铸铝成型的液冷板结构,通过注入冷却液来实现对控制器芯片的散热,例如:专利名称为一种芯片高效散热结构及散热设备,公告号为cn115692345a的芯片散热方案。以上传统的风冷、液冷散热方式虽然可达到一定的散热效果,但在应对突然的算力加大、功耗上升时,会有一个散热极限,从而导致热量无法在突然功耗加大的情况下散发出去。

3、因此,设计一种可有效应对控制器中芯片算力瞬间加大、功耗突然上升时所产生热量的散热方案,对于控制器以及智能驾驶领域的发展而言,具有重大的意义。


技术实现思路

1、为了解决所述现有技术的不足,本技术提供了一种芯片散热组件,通过金属导热件、半导体制冷片、金属散热鳍片单元与液冷单元结合,形成多级散热结构;金属导热件、半导体制冷片、金属散热鳍片单元和液冷单元中的各部件均可对芯片运行时所产生的热量进行高效的传导,使热量快速的散发至下一散热部件或芯片的外部,从而提升芯片的散热效率。而且半导体制冷片的吸热端与金属导热件邻近设置、半导体制冷片的散热端与金属散热鳍片单元邻近设置,当芯片运行平稳时,半导体制冷片可不开启,仅实现热量从金属导热件至金属散热鳍片单元的传递即可;当芯片因算力突增而产生大量热量时,半导体制冷片可启动制冷功能,此时与芯片相邻的吸热端可通过金属导热件的传导,对芯片进行制冷降温,以应对芯片热量突增的情况,达到对芯片进行高效散热的目的。本技术还提供了一种应用该芯片散热组件的高效散热控制器,具有良好的散热效果,可广泛的应用于汽车中,为智能驾驶提供辅助。

2、本技术所要达到的技术效果通过以下技术方案来实现:

3、本技术中的芯片散热组件,包括由近及远依次设置于控制器芯片上的金属导热件、半导体制冷片、金属散热鳍片单元以及液冷单元;且所述半导体制冷片的吸热端与所述金属导热件邻近设置、所述半导体制冷片的散热端与所述金属散热鳍片单元邻近设置。

4、作为其中的一种优选方案,所述金属导热件为与控制器芯片相适配的铜导热块或铜导热板。

5、作为其中的一种优选方案,所述金属散热鳍片单元包括与所述半导体制冷片散热端对应设置的铜散热鳍片,以及设置于所述铜散热鳍片边缘、用于所述铜散热鳍片安装和固定的鳍片连接件。

6、作为其中的一种优选方案,所述铜散热鳍片包括与所述半导体制冷片散热端对应设置的散热基部,设置于所述散热基座上的散热翅片部,以及开设于所述散热基部边缘、与所述鳍片连接件相适配的鳍片安装孔。

7、作为其中的一种优选方案,所述散热翅片部延伸至所述液冷单元内,且伸入所述液冷单元内的高度至少为5mm。

8、作为其中的一种优选方案,所述鳍片连接件为螺栓连接件、螺钉连接件或卡扣连接件。

9、作为其中的一种优选方案,所述金属散热鳍片单元还包括设于所述铜散热鳍片与所述液冷单元之间、用于防止液冷单元中冷却液泄漏的密封圈。

10、作为其中的一种优选方案,还包括设置于各部件之间、用于提高导热效率的导热介质单元。

11、作为其中的一种优选方案,所述导热介质单元包括设于控制器芯片与所述金属导热件之间的第一导热介质层、设于所述金属导热件与所述半导体制冷片吸热端之间的第二导热介质层,以及设于所述半导体制冷片散热端与所述金属散热鳍片单元之间的第三导热介质层。

12、本技术中的高效散热控制器,包括控制器后盖,与所述控制器后盖连接、形成中空型腔的控制器前盖,装设于所述控制器后盖与所述控制器前盖之间的pcb控制板,设于所述pcb控制板上的控制器芯片,以及与所述控制器芯片对应设置、如上所述的芯片散热组件。

13、综上所述,本技术至少具有以下有益之处:

14、1、本技术中的芯片散热组件,与现有的风冷散热和液冷散热方案不同,通过金属导热件、半导体制冷片、金属散热鳍片单元与液冷单元结合,形成多级散热结构,不仅各部件均可对芯片运行时所产生的热量进行高效的传导,使热量快速的散发至下一散热部件或芯片的外部,从而提升芯片的散热效率,而且半导体制冷片的加入,可在芯片因算力突增而产生大量热量时,对芯片进行制冷降温,以应对芯片热量突增的情况,达到对芯片进行高效散热的目的。

15、2、本技术中的高效散热控制器,利用上述高效散热的芯片散热组件来对芯片进行散热,可在控制器芯片越来越高的算力需求趋势下,让芯片进行充分的散热,具有良好的散热效果,以达到保证运算芯片不降频的目的,从而提升智能驾驶控制器的整体性能,广泛的应用于汽车中,为智能驾驶提供辅助。

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【技术保护点】

1.一种芯片散热组件,其特征在于,包括由近及远依次设置于控制器芯片上的金属导热件、半导体制冷片、金属散热鳍片单元以及液冷单元;且所述半导体制冷片的吸热端与所述金属导热件邻近设置、所述半导体制冷片的散热端与所述金属散热鳍片单元邻近设置。

2.根据权利要求1所述的芯片散热组件,其特征在于,所述金属导热件为与控制器芯片相适配的铜导热块或铜导热板。

3.根据权利要求1所述的芯片散热组件,其特征在于,所述金属散热鳍片单元包括与所述半导体制冷片散热端对应设置的铜散热鳍片,以及设置于所述铜散热鳍片边缘、用于所述铜散热鳍片安装和固定的鳍片连接件。

4.根据权利要求3所述的芯片散热组件,其特征在于,所述铜散热鳍片包括与所述半导体制冷片散热端对应设置的散热基部,设置于所述散热基部上的散热翅片部,以及开设于所述散热基部边缘、与所述鳍片连接件相适配的鳍片安装孔。

5.根据权利要求4所述的芯片散热组件,其特征在于,所述散热翅片部延伸至所述液冷单元内,且伸入所述液冷单元内的高度至少为5mm。

6.根据权利要求3所述的芯片散热组件,其特征在于,所述鳍片连接件为螺栓连接件、螺钉连接件或卡扣连接件。

7.根据权利要求3所述的芯片散热组件,其特征在于,所述金属散热鳍片单元还包括设于所述铜散热鳍片与所述液冷单元之间、用于防止液冷单元中冷却液泄漏的密封圈。

8.根据权利要求1所述的芯片散热组件,其特征在于,还包括设置于各部件之间、用于提高导热效率的导热介质单元。

9.根据权利要求8所述的芯片散热组件,其特征在于,所述导热介质单元包括设于控制器芯片与所述金属导热件之间的第一导热介质层、设于所述金属导热件与所述半导体制冷片吸热端之间的第二导热介质层,以及设于所述半导体制冷片散热端与所述金属散热鳍片单元之间的第三导热介质层。

10.一种高效散热控制器,其特征在于,包括控制器后盖,与所述控制器后盖连接、形成中空型腔的控制器前盖,装设于所述控制器后盖与所述控制器前盖之间的PCB控制板,设于所述PCB控制板上的控制器芯片,以及与所述控制器芯片对应设置、如权利要求1-9任一所述的芯片散热组件。

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【技术特征摘要】

1.一种芯片散热组件,其特征在于,包括由近及远依次设置于控制器芯片上的金属导热件、半导体制冷片、金属散热鳍片单元以及液冷单元;且所述半导体制冷片的吸热端与所述金属导热件邻近设置、所述半导体制冷片的散热端与所述金属散热鳍片单元邻近设置。

2.根据权利要求1所述的芯片散热组件,其特征在于,所述金属导热件为与控制器芯片相适配的铜导热块或铜导热板。

3.根据权利要求1所述的芯片散热组件,其特征在于,所述金属散热鳍片单元包括与所述半导体制冷片散热端对应设置的铜散热鳍片,以及设置于所述铜散热鳍片边缘、用于所述铜散热鳍片安装和固定的鳍片连接件。

4.根据权利要求3所述的芯片散热组件,其特征在于,所述铜散热鳍片包括与所述半导体制冷片散热端对应设置的散热基部,设置于所述散热基部上的散热翅片部,以及开设于所述散热基部边缘、与所述鳍片连接件相适配的鳍片安装孔。

5.根据权利要求4所述的芯片散热组件,其特征在于,所述散热翅片部延伸至所述液冷单元内,且伸入所述液冷单元内的高度至少为5mm。

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【专利技术属性】
技术研发人员:张杰刘仲潍
申请(专利权)人:惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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