兼具喷射流与两相流循环的复合式液冷散热器制造技术

技术编号:44212338 阅读:11 留言:0更新日期:2025-02-06 18:44
一种兼具喷射流与两相流循环的复合式液冷散热器,包含蒸气腔元件以及半开放壳体,蒸气腔元件包含上盖以及下板,上盖具有上表面,下板相对于上盖,具有下板下表面用以接触热源,当上盖耦合于下板时形成一密闭气腔,其中,蒸气腔元件的吸热区位于下板,以及蒸气腔元件的冷凝区位于上盖,半开放壳体耦合于蒸气腔元件的下板而形成热交换腔体,半开放壳体包含有喷淋头并具有输入口以及输出口,输入口用以输入冷却液,喷淋头连接于输入口,用以将冷却液先喷溅于上盖的上表面,而后流经热交换腔体并经由输出口以输出冷却液。

【技术实现步骤摘要】

本技术系关于一种液冷散热器,特别是一种整合了喷射流散热技术及蒸气腔两相流循环均热技术的一种复合式液冷散热器。


技术介绍

1、当伺服器及通讯交换机的高算力晶片及通讯晶片热设计功率(tdp)及功率密度逐渐飙升的同时,晶片的温度也跟着逐渐飙升,3d堆迭的ic封装也使得最下层晶片产生的热量较难散热。传统的风冷散热技术已面临瓶颈,液冷散热技术随之兴起。其中,冷板式的液冷散热技术逐渐成为目前市面上解热的主流。

2、请参阅图1,图1显示了习知的液冷散热器e的示意图。如图1所示,习知的液冷散热器e包含散热模组70、半开放壳体75以及热源90。其中,习知的散热模组70系为一水冷板,此水冷板系使用一金属材料并将散热鳍片701透过焊接方式接合而成。然而,随着晶片功率超过1,000w,功率密度又超过100w/cm2,而且又是3d堆迭的封装结构时,目前习知的散热模组70已无法再针对高瓦数、高功率密度的晶片进行散热。除此之外,如图1所示,习知的半开放壳体75的输入口203系设置于习知的液冷散热器e的右侧,当冷却液自输入口流入时,是从散热模组70最接近输入口处的位置开始进行热交换,而不是最接近晶片最高温的热点进行热交换。随着晶片功率飙升的状况下,目前习知的液冷散热器e在散热的过程中还是会造成整个晶片温差过大且无法有效均温整个晶片的问题。

3、因此,为了解决习知液冷散热器随着晶片功率及功率密度逐渐飙升所带来的解热及散热挑战,有必要专利技术并提供一种更有效率的晶片散热及均热解决方案。


技术实现思路>

1、有鉴于此,本技术的目的在于提供一种兼具喷射流与两相流循环的复合式液冷散热器,有效克服现有技术的缺陷,达到相对于环型蒸气腔的热源均热的效果,进而降低热源上的温差,能针对在蒸气腔元件的两相流循环中增加散热表面积,同时进行内部的两相流循环散热以及冷却液进行液冷散热达到双效散热,大幅增加整体的散热效率。

2、为实现上述目的,本技术公开了一种兼具喷射流与两相流循环的复合式液冷散热器,其特征在于包含有:

3、一蒸气腔元件,包含有:

4、一上盖,具有一上表面;以及

5、一下板,相对于该上盖,该下板具有一下板下表面以接触一热源且该上盖耦合于该下板时形成一密闭气腔;

6、其中,该蒸气腔元件的一吸热区位于该下板,以及该蒸气腔元件的一冷凝区位于该上盖;以及

7、一半开放壳体,耦合于该蒸气腔元件的该下板而形成一热交换腔体,该半开放壳体包含有一喷淋头并具有一输入一冷却液的输入口以及一输出口,该喷淋头连接于该输入口以将该冷却液先喷溅于该上盖的该上表面而后流经该热交换腔体并经由该输出口以输出该冷却液。

8、其中,该蒸气腔元件另包含有多个流道鳍片,该多个流道鳍片间隔设置于该上盖的该上表面而形成多个微流道,同时并围设形成一开口,以及该开口与该些微流道相互贯通。

9、其中,该喷淋头连接于该输入口以将该冷却液先经由该开口喷溅于该上盖的该上表面而后流经该些微流道以及该热交换腔体,并经由该输出口以输出该冷却液。

10、其中,该蒸气腔元件为一三维蒸气腔元件,该些流道鳍片一体成型地间隔设置于该上盖的该上表面而形成该些微流道。

11、其中,该些微流道的流道宽度小于等于1mm。

12、其中,该半开放壳体另具有一顶板以及一侧板,该输入口设置于该顶板,以及该输出口设置于该顶板或该侧板。

13、其中,该喷淋头设置于该顶板并位于该热交换腔体中。

14、其中,该喷淋头具有一喷淋口,该喷淋口位于该开口中以将该冷却液就近喷溅位于该开口中的该上盖的该上表面。

15、其中,该半开放壳体另具有一顶板以及一侧板,该顶板中设有一顶板流道并具有一顶板侧端,该输入口设于该顶板侧端,该顶板流道连接该输入口以及该喷淋头,以及该输出口设置于该侧板。

16、其中,该半开放壳体包含有多个喷淋头以将该冷却液分别均匀地喷溅于该上盖的该上表面的该冷凝区。

17、综上所述,本技术提供一种兼具喷射流与两相流循环的复合式液冷散热器,在散热的过程中,首先透过优先紧贴于热源的蒸气腔元件的下板下表面吸收热能,直接于下板透过内部的工作流体在多孔隙毛细结构与密闭气腔内进行相变及两相流循环将热能透过相变化及吸热区与冷凝区之间两相流循环的方式将热带走并在热交换腔体内与冷却液进行热交换,进一步还可以达到相对于环型蒸气腔的热源均热的效果,进而降低热源上的温差。进一步地,本技术的复合式液冷散热器的上盖进一步设有流道鳍片,并且流道鳍片的中间进一步具有一开口,此开口可用来容置喷淋头。接着,透过将喷淋头设于半开放壳体中,并且喷淋头的喷淋口垂直设置于对于热源(即晶片)温度最高的热点处,让冷却液可以沿着喷淋头直接喷溅并冲击于紧贴热源热点的上盖的上表面上进行强迫热交换。因此,微流道结构除了能针对在蒸气腔元件的两相流循环中增加散热表面积之外,当冷却液喷溅并冲击上盖的开口表面时,冷却液可以直接针对温度最高的地方进行散热,让冷却液将热能带离散热器。相较习知技术,可由本技术的蒸气腔或三维蒸气腔元件同时进行内部的两相流循环散热以及冷却液进行液冷散热达到双效散热,由此有效针对功率晶片产生的热能进行散热及均热,并且能由双效散热大幅增加整体的散热效率。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种兼具喷射流与两相流循环的复合式液冷散热器,其特征在于包含有:

2.如权利要求1所述的兼具喷射流与两相流循环的复合式液冷散热器,其特征在于,该蒸气腔元件另包含有多个流道鳍片,该多个流道鳍片间隔设置于该上盖的该上表面而形成多个微流道,同时并围设形成一开口,以及该开口与该些微流道相互贯通。

3.如权利要求2所述的兼具喷射流与两相流循环的复合式液冷散热器,其特征在于,该喷淋头连接于该输入口以将该冷却液先经由该开口喷溅于该上盖的该上表面而后流经该些微流道以及该热交换腔体,并经由该输出口以输出该冷却液。

4.如权利要求2所述的兼具喷射流与两相流循环的复合式液冷散热器,其特征在于,该蒸气腔元件为一三维蒸气腔元件,该些流道鳍片一体成型地间隔设置于该上盖的该上表面而形成该些微流道。

5.如权利要求2所述的兼具喷射流与两相流循环的复合式液冷散热器,其特征在于,该些微流道的流道宽度小于等于1mm。

6.如权利要求1所述的兼具喷射流与两相流循环的复合式液冷散热器,其特征在于,该半开放壳体另具有一顶板以及一侧板,该输入口设置于该顶板,以及该输出口设置于该顶板或该侧板。

7.如权利要求6所述的兼具喷射流与两相流循环的复合式液冷散热器,其特征在于,该喷淋头设置于该顶板并位于该热交换腔体中。

8.如权利要求2所述的兼具喷射流与两相流循环的复合式液冷散热器,其特征在于,该喷淋头具有一喷淋口,该喷淋口位于该开口中以将该冷却液就近喷溅位于该开口中的该上盖的该上表面。

9.如权利要求1所述的兼具喷射流与两相流循环的复合式液冷散热器,其特征在于,该半开放壳体另具有一顶板以及一侧板,该顶板中设有一顶板流道并具有一顶板侧端,该输入口设于该顶板侧端,该顶板流道连接该输入口以及该喷淋头,以及该输出口设置于该侧板。

10.如权利要求1所述的兼具喷射流与两相流循环的复合式液冷散热器,其特征在于,该半开放壳体包含有多个喷淋头以将该冷却液分别均匀地喷溅于该上盖的该上表面的该冷凝区。

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【技术特征摘要】

1.一种兼具喷射流与两相流循环的复合式液冷散热器,其特征在于包含有:

2.如权利要求1所述的兼具喷射流与两相流循环的复合式液冷散热器,其特征在于,该蒸气腔元件另包含有多个流道鳍片,该多个流道鳍片间隔设置于该上盖的该上表面而形成多个微流道,同时并围设形成一开口,以及该开口与该些微流道相互贯通。

3.如权利要求2所述的兼具喷射流与两相流循环的复合式液冷散热器,其特征在于,该喷淋头连接于该输入口以将该冷却液先经由该开口喷溅于该上盖的该上表面而后流经该些微流道以及该热交换腔体,并经由该输出口以输出该冷却液。

4.如权利要求2所述的兼具喷射流与两相流循环的复合式液冷散热器,其特征在于,该蒸气腔元件为一三维蒸气腔元件,该些流道鳍片一体成型地间隔设置于该上盖的该上表面而形成该些微流道。

5.如权利要求2所述的兼具喷射流与两相流循环的复合式液冷散热器,其特征在于,该些微流道的流道宽度小于等于1mm。

6.如权利要求1所述的兼具喷...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈振贤
申请(专利权)人:广州力及热管理科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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