并联式平行微通道多芯片散热器的制造方法
【专利摘要】一种多芯片组件散热领域的并联式平行微通道多芯片散热器，包括：一端贴合于竖直设置的集成电路的芯片上的微通道扁管组以及设置于微通道扁管另一端的带有肋片组的空腔，其中：微通道扁管组包括若干个带孔扁管，孔的轴向与扁管的长度方向一致且正对空腔。本发明利用制冷剂相变提高了散热效率，微通道扁管大大增强换热面积，提高单位时间的换热量，同时利用铝材微通道扁管的易弯折性，方便扁管与不同高度的芯片贴合。
【专利说明】
并联式平行微通道多芯片散热器
技术领域
[0001]本发明涉及的是一种多芯片组件散热的装置，具体是一种并联式平行微通道多芯片散热器。
【背景技术】
[0002]随着集成电路技术的进步发展，计算机芯片呈现高集成化、小型化及高频化的发展趋势，电子元件单位面积产生的热量大幅度的提高。先进的电子芯片散热技术成为解决散热问题的核心。同时，单一芯片无法满足现有需求，目前在多芯片组装的过程中，如果各个芯片不能得到有效散热，随着芯片表面温度的升高，芯片的寿命以及处理效率就会受到很大的影响，从而影响了系统的稳定性。在现有的多芯片组装中，又存在不同类型芯片在集成电路表面形成不同高度的凸台的问题，使得例如采用热管等散热方式需要对各个高度的凸台进行不同的散热器高度设计配置，增加了加工复杂性及组装要求。
[0003]经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN1556545，公开(公告)日2004.12.22，公开了一种扁曲管制成的热管，在扁型热管表面安装翅片的集成散热器。该散热器以扁管的无翅片部分与电子元件直接接触，接触电子元件的扁管内表面被相变传热的液态工质全部浸渍，由电子元件散出的热量完全通过扁管壁厚方向传给液态工质，使工质蒸发，蒸发的气态工质在扁管内凝结，凝结的液态工质回流到加热部位，工质在扁管内凝结时就将热量传给翅片。该散热器适于大热流密度的电子元件散热，如CPU、大功率整流管等。这种散热器既可以水平放置又可以侧向放置，侧向放置时基本不改变传热能力。另外，直接以扁管弯曲制成热管的另一大优点是封焊焊缝长度较短，便于实现热管的高质量密封和提高产品的成品率。但该扁管型热管两端密封，U型、C型等截面高度较大，在平行于芯片表面的方向不易弯折，不适用具有不同高度凸台的散热器芯片组散热。
[0004]中国专利文献号CN1779955，公开(公告)日2006.05.31，公开了一种集合扁管式热管散热器是由多个并排扁管1、密集翅片2、扁盒式沸腾腔3、风扇以及热管工作介质等组成，其特征是热管的冷凝段为多个并排扁管，扁管外密集的翅片使部分或全部扁管连接为一体，且多个并排扁管在沸腾段相连通而共有一个扁盒式沸腾腔。集合扁管式热管散热器，不仅结构紧凑、体积小、重量轻、制造成本相对较低，而且还具有优良的散热特性，在相同散热条件下的体积及重量是现有散热器的20% — 80%，在高热流和大功率条件下优势更为突出。但该技术集合扁管式热管在冷凝侧通过多个并排扁管增强散热，沸腾腔的换热面积有限，换热效率难以满足需要。
【发明内容】
[0005]本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种并联式平行微通道多芯片散热器，利用制冷剂相变提高了散热效率，同时利用铝材微通道扁管的易弯折性，方便扁管与不同高度的芯片贴合。
[0006]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0007]本发明包括:一端贴合于竖直设置的集成电路的芯片上的微通道扁管组以及设置于微通道扁管另一端的带有肋片组的空腔，其中:微通道扁管组包括若干个带孔扁管，孔的轴向与扁管的长度方向一致且正对空腔。
[0008]所述的扁管与空腔相连的另一端密封，扁管内部设有低沸点制冷剂，受热蒸发后在空腔内通过风扇肋片散热冷凝后依靠重力回流。
[0009]所述的微通道扁管单个孔的宽度和高度为1- 2_，壁厚为0.2 - 0.5_。微尺寸微通道扁管与大孔径热管相比，具有较大的换热面积，从而提高单位时间的换热量。
[0010]所述的低沸点制冷剂采用但不限于丙酮、甲醇、水或其组合。
[0011]所述的微通道扁管组与芯片之间通过导热硅胶固定连接。
[0012]所述的空腔的下部与一端开孔的微通道扁管组焊接，上部与肋片焊接。
[0013]所述的肋片组固定设置于空腔与微通道扁管组相连的另一侧，该肋片组包括若干平行设置的肋片。
[0014]所述的微通道扁管组、空腔以及肋片组均采用铝材质。
技术效果
[0015]与现有技术相比，本发明利用并联多根平行的微通道扁管内的低沸点制冷剂，将芯片表面的热量迅速吸收转变为气相向上流动至上部空腔内，气态制冷器通过顶部的肋片风扇散热冷凝回流。一方面制冷剂在微通道的相变和扁管微通道的设计有效地提升了换热效率，将集成电路表面的多个芯片产生的热量同时散发出去；另一方面本发明的散热器及扁管均采用了铝型材，降低了加工难度和材料成本；再者，本发明利用了扁管的易于弯折的性能，使得高度有差异的芯片凸台均能与扁管通过相同厚度的导热硅胶粘连，降低了散热器设计对于尺寸的设计加工要求。
【附图说明】
[0016]图1为本发明立体结构示意图；
[0017]图2为微通道扁管的截面图；
[0018]图3为散热器的散热对象集成电路的立体结构图。
图4为微通道扁管组示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面对本发明的实施作详细说明，本实施例在以本发明方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
[0020]如图1 -图3所示，本实施例包括:具有多个发热芯片的集成电路1、芯片2、若干根平行的微通道扁管组3、肋片组4、空腔6，其中:对于竖直平面的多芯片组装的集成电路1，上面具有不同高度产生高热流密度的芯片2。在竖直方向上布置多条相互平行的微通道扁管组3，微通道扁管下部3密封，上部与带有肋片组4、风扇(图中未示出)的空腔6焊接，在芯片2表面黏贴导热硅胶，微通道扁管组3根据芯片2高度进行适当的弯折后与硅胶粘连。微通道扁管组3内部的流动介质为低沸点制冷剂，受热蒸发后在空腔6内通过肋片组
4、强制对流5散热冷凝后依靠重力回流。
[0021]所述的微通道扁管组3可以根据不同的芯片2高度要求进行弯折。
[0022]所述的微通道扁管组3宽度和高度为1- 2_，壁厚为0.2 - 0.5_。微尺寸微通道扁管与大孔径热管相比，具有较大的换热面积，从而提高单位时间的换热量。
[0023]所述的相互平行的微通道扁管组3之间的间隔根据芯片的距离而调整。
[0024]所述的微通道扁管组3、空腔6、肋片组4均采用铝材质。
[0025]与现有技术相比，本装置单个孔的宽度和高度为1-2mm，壁厚为0.2-0.5mm，在平行于芯片表面方向上易于弯折，因此可以通过弯折使扁管与各个高度芯片表面利用硅胶紧密贴合，降低了导热热阻；且本装置的沸腾侧微通道具有较大的与工作介质之间的换热面积，增强了单位时间的换热量，从而有效的控制芯片表面温度。
【主权项】
1.一种并联式平行微通道多芯片散热器，其特征在于，包括:一端贴合于竖直设置的集成电路的芯片上的微通道扁管组以及设置于微通道扁管另一端的带有肋片组的空腔，其中:微通道扁管组包括若干个带孔扁管，孔的轴向与扁管的长度方向一致且正对空腔； 所述的扁管与空腔相连的另一端密封，扁管内部设有低沸点制冷剂，受热蒸发后在空腔内通过风扇肋片散热冷凝后依靠重力回流。2.根据权利要求1所述的并联式平行微通道多芯片散热器，其特征是，所述的微通道扁管组的宽度和高度为1- 2mm，壁厚为0.2 - 0.5mm。3.根据权利要求1所述的并联式平行微通道多芯片散热器，其特征是，所述的低沸点制冷剂包括:丙酮、甲醇、水或其组合。4.根据权利要求1所述的并联式平行微通道多芯片散热器，其特征是，所述的微通道扁管组与芯片之间通过导热硅胶固定连接。5.根据权利要求1所述的并联式平行微通道多芯片散热器，其特征是，所述的空腔的下部与一端开孔的微通道扁管组焊接，上部与肋片焊接。6.根据权利要求1所述的并联式平行微通道多芯片散热器，其特征是，所述的肋片组固定设置于空腔与微通道扁管组相连的另一侧，该肋片组包括若干平行设置的肋片。7.根据权利要求1所述的并联式平行微通道多芯片散热器，其特征是，所述的微通道扁管组、空腔以及肋片组均采用铝材质。
【文档编号】G06F1/20GK106033749SQ201510109891
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2015年3月13日
【发明人】陈江平, 王丹东, 朱宇骁, 张驰
【申请人】上海交通大学