【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子芯片冷却，具体涉及一种两相射流换热结构及芯片封装。
技术介绍
1、电子元器件性能随温度变化十分敏感，电子元件每提高10℃，使用寿命减少一半，而在70℃～80℃时，每提高1℃，其可靠性降低5%。在传统的冷却方式中，如自然对流、强迫风冷等，被广泛使用在电子元器件领域。
2、例如，专利cn215299235u公开了一种芯片散热装置，其包括pcb板、芯片、导热硅胶、散热壳体、风扇和温度传感器，通过在芯片的上表面设置导热硅胶，并在散热壳体上设置散热鳍片，热量通过导热硅胶和散热鳍片进行热交换辐射到外部空气中来达到被动散热的效果，并能够启动散热风扇从被动散热转为主动散热，提高散热效率。
3、然而，随着电子工业的快速发展，电子芯片向着高集成度、微小尺寸、高灵敏度、多功能性的方向发展，微小型电子器件和高集成电路获得了广泛的应用。根据摩尔定律（moore's law），每隔18个月，集成电路上的晶体密度会增加一倍，性能也会提高一倍。由于电子元件中晶体密度的增加，必然会导致电子元件所需要的功率和热流密度的不断提高，其发热功率也不断增大，而空气的导热系数较小，难以满足日益高集成化的电子芯片的散热需求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提出一种两相射流换热结构及芯片封装，解决现有技术中空气散热难以满足日益高集成化的电子芯片的散热需求的技术问题。
2、为达到上述技术目的，本专利技术采取了以下技术方案：
3、第一方面，本专
4、载体，具有用以接触热源的换热端，并设换热腔室、液化腔室、蒸发流道及冷却流道，所述换热腔室位于所述换热端，所述液化腔室间隔置于所述换热腔室的上方，所述蒸发流道连通所述换热腔室的上端与所述液化腔室，所述冷却流道连通所述换热腔室与所述液化腔室；及
5、冷却流体，循环流动于换热腔室与所述液化腔室之间，并能够在所述换热腔室内吸热气化，且在所述液化腔室内散热液化。
6、在其中一个实施例中，所述冷却流道沿靠近所述换热端的方向包括依次连接的进液段、连接段及出液段，所述进液段的上端连通所述液化腔室，所述出液段的下端连通所述换热腔室，且其内径小于所述进液段的内径，所述连接段沿靠近所述出液段的方向呈渐缩设置。
7、在其中一个实施例中，所述换热腔室的底壁设有散热槽，所述冷却流道连通所述换热腔室的一端伸入所述散热槽内。
8、在其中一个实施例中，所述换热端还设有连通所述换热腔室的微通道。
9、在其中一个实施例中，所述载体在所述换热腔室与所述液化腔室之间还设有隔热腔，且所述换热腔室的内壁上侧设有隔热层。
10、在其中一个实施例中，所述冷却流道及所述蒸发流道分别穿设于所述隔热腔，所述蒸发流道位于所述隔热腔的部分围设有第一隔热板。
11、在其中一个实施例中，所述蒸发流道包括蒸汽腔室、蒸发管道及循环管道，所述蒸汽腔室位于所述液化腔室与所述换热腔室之间，所述蒸发管道连通所述换热腔室的上端与所述蒸汽腔室，所述循环管道连通所述液化腔室的上端与所述蒸汽腔室。
12、在其中一个实施例中，所述冷却流道穿设于所述蒸汽腔室，且其位于所述蒸汽腔室内的部分围设有第二隔热板。
13、在其中一个实施例中，所述冷却流道及所述蒸发流道分别设有多个，多个所述冷却流道及多个所述蒸发流道沿水平方向依次交替设置。
14、第二方面，本专利技术还提供了一种芯片封装，包括如上任意一项所述的两相射流换热结构。
15、与现有技术相比，本专利技术提供的两相射流换热结构中，位于载体下端的换热端与芯片的热源接触，并在换热端设有换热腔室，且在换热腔室的上方设有液化腔室。如此，液化腔室内的液体在自重的驱使下能够从冷夜流道流向换热腔室中，液体在下移至换热腔室中时具有一定的速度以形成射流，并冲击在换热腔室的内壁上；由于射流冲击能够破坏边界层，并增加冷却表面的传热效率，相较于传统的空气对流冷却方式，其传热系数通常更高，并且能够实现较为均匀的表面冷却，避免出现局部热点，具有较好的稳定性和可靠性。且液体冲击在换热腔室的内壁上时，吸收换热端传递的热源的热量，以对热源散热，并能够在吸收热量的过程中气化，气化后的流体自蒸发流道排出液化腔室带走热量，并循环至液化腔室中，而气化后的流体在液化腔室中散热液化，并再次循环输往换热腔室，重新开始冷却过程，从而通过相变过程在单位面积上实现高效的热传递，满足日益高集成化的电子芯片的散热需求。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种两相射流换热结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的两相射流换热结构，其特征在于，所述冷却流道沿靠近所述换热端的方向包括依次连接的进液段、连接段及出液段，所述进液段的上端连通所述液化腔室，所述出液段的下端连通所述换热腔室，且其内径小于所述进液段的内径，所述连接段沿靠近所述出液段的方向呈渐缩设置。
3.根据权利要求1所述的两相射流换热结构，其特征在于，所述换热腔室的底壁设有散热槽，所述冷却流道连通所述换热腔室的一端伸入所述散热槽内。
4.根据权利要求1所述的两相射流换热结构，其特征在于，所述换热端还设有连通所述换热腔室的微通道。
5.根据权利要求1所述的两相射流换热结构，其特征在于，所述载体在所述换热腔室与所述液化腔室之间还设有隔热腔，且所述换热腔室的内壁上侧设有隔热层。
6.根据权利要求5所述的两相射流换热结构，其特征在于，所述冷却流道及所述蒸发流道分别穿设于所述隔热腔，所述蒸发流道位于所述隔热腔的部分围设有第一隔热板。
7.根据权利要求1所述的两相射流换热结构，其特征在于，所述蒸发流道包括
8.根据权利要求7所述的两相射流换热结构，其特征在于，所述冷却流道穿设于所述蒸汽腔室，且其位于所述蒸汽腔室内的部分围设有第二隔热板。
9.根据权利要求1所述的两相射流换热结构，其特征在于，所述冷却流道及所述蒸发流道分别设有多个，多个所述冷却流道及多个所述蒸发流道沿水平方向依次交替设置。
10.一种芯片封装，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的两相射流换热结构。
...【技术特征摘要】
1.一种两相射流换热结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的两相射流换热结构，其特征在于，所述冷却流道沿靠近所述换热端的方向包括依次连接的进液段、连接段及出液段，所述进液段的上端连通所述液化腔室，所述出液段的下端连通所述换热腔室，且其内径小于所述进液段的内径，所述连接段沿靠近所述出液段的方向呈渐缩设置。
3.根据权利要求1所述的两相射流换热结构，其特征在于，所述换热腔室的底壁设有散热槽，所述冷却流道连通所述换热腔室的一端伸入所述散热槽内。
4.根据权利要求1所述的两相射流换热结构，其特征在于，所述换热端还设有连通所述换热腔室的微通道。
5.根据权利要求1所述的两相射流换热结构，其特征在于，所述载体在所述换热腔室与所述液化腔室之间还设有隔热腔，且所述换热腔室的内壁上侧设有隔热层。
6.根据权利要求5所述的两相射流换...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚志敏，刘佳龙，李毅宁，李世隆，张鹏，杨剑鑫，张鹏涛，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。