液冷散热系统的制作方法

文档序号:15148831发布日期:2018-08-10 20:46阅读:252来源:国知局

本发明涉及电子技术领域,尤其涉及芯片液冷散热系统。



背景技术:

芯片在工作的过程中会产生大量的热量,如不及时对其做散热处理,高温下工作的芯片其工作效率、使用寿命、及可靠性都会大大降低。因此,提高芯片的散热效率至关重要。

作为对芯片进行散热的液冷散热方式,现有技术中存在浸没液冷方式、和冷板液冷方式。与冷板液冷方式相比,浸没液冷方式存在结构更加复杂,工质易挥发或渗透泄露,成本高等缺点。

现有的冷板液冷方式中,一种常用的芯片水冷散热系统如图6所示,采用多块相互独立的冷板,通过将水冷铜管弯曲成合适的形状,连通一块pcb板上不同芯片上方相互独立的冷却板,并将铜管连接至水泵、水箱、水冷排或风扇等来实现芯片的水冷散热。在现有技术中,例如cn107731765a,为了兼容不同的设备形态,冷板冷头、水泵、换热器风扇之间采用软管柔性连接,方便调整位置。但是连接比较复杂,而且接头众多,也增加了系统的泄漏风险。



技术实现要素:

本发明提供一种液冷散热系统,能够使芯片与冷板通过具有高导热性的弹性导热连接装置紧密地连接,提高芯片的散热效率,降低散热系统的维护成本。

为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种液冷散热系统,包括:基板11、多个热源12、冷板13、水泵14、制冷管15、制冷部16;多个热源12,其被安装在所述基板上;冷板13,其被设置在所述基板的安装有所述热源的一侧;冷板13和制冷部16之间采用刚性连接,使二者不产生相对位移。

优选的是,冷板13和制冷部16之间采用刚性连接,使二者不产生相对位移,具体为冷板和换热板之间采用硬管或者焊接的方式刚性连接。

优选的是,冷板13和制冷部16之间采用硬管方式刚性连接具体为,制冷管15为金属硬管,其包括第一金属硬管151和第二金属硬管152,第一金属硬管151通过冷板嵌管方式布置在冷板13内部,第二金属硬管152放置于制冷部16中;第一金属硬管151和第二金属硬管152通过刚性连接,通过第一金属硬管151和第二金属硬管152刚性连接,进而使得冷板13和制冷部16之间方式刚性连接。

优选的是,第一金属硬管151和第二金属硬管152刚性连接方式为焊接、沟槽卡箍连接、法兰连接、丝接、承插口连接。

优选的是,冷板13和制冷部16之间采用硬管方式刚性连接具体为,制冷管15为金属硬管,制冷管15的第一部分金属硬管161通过冷板嵌管方式布置在冷板13内部,第二部分金属硬管162插入到制冷部16中进行固定,进而使得冷板13和制冷部16之间方式刚性连接。

优选的是,冷板13和制冷部16之间采用焊接方式进行刚性连接时,制冷管171可以通过冷板内部雕刻的方式实现。

优选的是,在冷板13侧面为制冷管171设置金属管道接头,用于连接制冷部16中的制冷管道172。

优选的是,水泵14与制冷管15一起内嵌在冷板13内部。

优选的是,水泵14通过硬管焊接的方式与冷板刚性固定。

优选的是,在制冷部16上设置风扇17。

采用上述的实施方式中多个热源只设置一个冷板13,并且冷板13和制冷部16之间采用刚性连接,使二者不产生相对位移,简化水冷系统的连接方式,并且提升管路之间连接可靠性,降低泄漏风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是示例性的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是表示本发明实施方式1的芯片液冷散热系统的结构示意图;

图2是表示本发明实施方式2的芯片液冷散热系统的结构示意图;

图3是表示本发明实施方式3的芯片液冷散热系统的结构示意图;

图4是表示本发明实施方式4的芯片冷却板散热系统的结构示意图;

图5是表示本发明实施方式5的芯片冷却板散热系统的结构示意图;

图6是表示现有技术的采用了冷板的芯片水冷散热系统的照片;

具体实施方式

下面将基于附图具体说明本发明的示例性实施方式,应当理解,给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明,而并非以任何方式限制本发明的范围。相反,提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整,并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

此外,需要说明书的是,各附图中的上、下、左、右的各方向仅是以特定的实施方式进行的例示,本领域技术人员能够根据实际需要将附图中所示的各构件的一部分或全部改变方向来应用,而不会影响各构件或系统整体实现其功能,这种改变了方向的技术方案仍属于本发明的保护范围。

[实施方式1]

图1表示了实施方式1的芯片液冷散热系统的结构,该芯片液冷散热系统包括:基板11、多个热源12、冷板13、水泵14、制冷管15和制冷部16。这里多个热源12可以是芯片,制冷管15形成流道,制冷部16可以是换热器或者散热器。冷板13可以是铝板,制冷管15可以是铜管制成的流道。多个热源12被安装在所述基板11上;冷板13被设置在所述基板的安装有所述热源的一侧;水泵14与制冷管15一起内嵌在冷板13内部;冷板13和制冷部16之间采用刚性连接,使二者不产生相对位移。

在实施方式1中冷板13和制冷部16之间采用刚性连接为冷板和换热板之间采用硬管方式刚性连接,也就是采用制冷管15将冷板13和制冷部16刚性连接。根据图1所示冷板13和换热板16之间采用硬管方式刚性连接具体为,制冷管15为金属硬管,其包括第一金属硬管151和第二金属硬管152两段流道,第一金属硬管151通过冷板嵌管方式布置在冷板13内部,形成在冷板13中的流道。第二金属硬管152放置于制冷部16中,并且与制冷部16进行固定,形成在制冷部16中的流道;第一金属硬管151和第二金属硬管152通过焊接方式进行连接,形成完整的闭合水路。当然第一金属硬管151和第二金属硬管152还可以通过沟槽卡箍连接、法兰连接、丝接、承插口连接等方式进行刚性连接。通过第一金属硬管151和第二金属硬管152的刚性连接,进而使得冷板13和制冷部16之间刚性连接,使得冷板13和制冷部16之间的位置固定。

在实施方式1中多个热源只设置一个冷板13,并且冷板13和制冷部16之间采用刚性连接,使二者不产生相对位移,简化水冷系统的连接方式,并且提升管路之间连接可靠性,降低泄漏风险。

实施方式2

图2表示了实施方式2的芯片液冷散热系统的结构,该芯片液冷散热系统包括:基板11、多个热源12、冷板13、水泵14、制冷管15和制冷部16。这里多个热源12可以是芯片,制冷管15可以是流道,制冷部16可以是换热器或者散热器。冷板13可以是铝板,制冷管15可以是铜管制成的流道。多个热源12被安装在所述基板11上;冷板13被设置在所述基板的安装有所述热源的一侧;水泵14与制冷管15一起内嵌在冷板13内部;冷板13和制冷部16之间采用刚性连接,使二者不产生相对位移。

在实施方式2中冷板13和制冷部16之间采用刚性连接为冷板和换热板之间采用硬管方式刚性连接,也就是采用制冷管15将冷板13和制冷部16刚性连接。根据图2所示冷板13和换热板16之间采用硬管方式刚性连接具体为,制冷管15为金属硬管,其自己构成闭合的水路,制冷管15的第一部分金属硬管161通过冷板嵌管方式布置在冷板13内部,第二部分金属硬管162插入到制冷部16中进行固定,进而使得冷板13和制冷部16之间方式刚性连接。通过一根制冷管15分别与冷板13和制冷部16固定,进而使得冷板13和制冷部16之间刚性连接,使得冷板13和制冷部16之间的位置固定。

在实施方式2中多个热源只设置一个冷板13,并且冷板13和制冷部16之间采用刚性连接,使二者不产生相对位移,简化水冷系统的连接方式,并且提升管路之间连接可靠性,降低泄漏风险。

[实施方式3]

图3表示了实施方式3的芯片液冷散热系统的结构,该芯片液冷散热系统包括:基板11、多个热源12、冷板13、水泵14、制冷管15和制冷部16。这里多个热源12可以是芯片,制冷管15可以是流道,制冷部16可以是换热器或者散热器。冷板13可以是铝板,制冷管15可以是铜管制成的流道。多个热源12被安装在所述基板11上;冷板13被设置在所述基板的安装有所述热源的一侧;水泵14与制冷管15一起内嵌在冷板13内部;冷板13和制冷部16之间采用焊接方式进行刚性连接,由于冷板13和制冷部16都属于金属板,因此二者焊接后不会产生相对位移。冷板13和制冷部16之间采用焊接方式进行刚性连接时,制冷管171可以通过冷板13内部雕刻的方式实现。为了使冷板13中的制冷管171能够和制冷部16中的制冷管道172连接形成闭环水路,需要在冷板13侧面为制冷管171设置金属管道接头用于连接制冷部16中的制冷管道172。当然,制冷管171也可以通过冷板嵌管方式布置在冷板13内部,再通过设置接头方式和制冷部16中的制冷管道172连接形成闭环水路。

在实施方式3中多个热源只设置一个冷板13,并且冷板13和制冷部16之间采用刚性连接,使二者不产生相对位移,简化水冷系统的连接方式,并且提升管路之间连接可靠性,降低泄漏风险。

[实施方式4]

图4表示了实施方式4的冷板散热系统的结构,其是实施方式1-3的进一步改进方案,主要包括:基板11、多个热源12、冷板13、水泵14、制冷管15和制冷部16。这里多个热源12可以是芯片,制冷管15可以是流道,制冷部16可以是换热器或者散热器。冷板13可以是铝板,制冷管15可以是铜管制成的流道。多个热源12被安装在所述基板11上;冷板13被设置在所述基板的安装有所述热源的一侧;冷板13和制冷部16之间采用刚性连接,使二者不产生相对位移。如图4所示,当热源12功耗较高,产生大量的热,普通的水冷辅助自然散热技术已经无法达到散热的要求,并且换热器17空间尺寸允许的情况下,需要借助风扇强迫风冷的方式实现与空气换热。在这种情况下,可以在散热器16上布置一个或多个风扇17,通过水冷加上强迫风冷散热技术达到散热效果。

[实施方式5]

图5表示了实施方式1-4的冷板散热系统的一种改进设计。如图5所示,在实施方式5中将水泵14通过硬管焊接的方式与冷板刚性固定,其可以固定在冷板13和换热器16之间的硬管处,也可以固定在冷板的上或下表面。

在上述的实施方式1至实施方式5中,均以芯片为散热对象进行了说明,但是,本发明的冷板散热系统、液冷循环系统不仅能够应用于对芯片散热,例如,也可以各种需要散热的电子元器件进行散热,对于所有具有与上述芯片类似的排列结构并需要散热的发热对象均能适用。

以上参考附图,基于实施方式说明了本发明,但本发明并非限定于上述的实施方式,根据布局需要等将各实施方式及各变形例的部分构成适当组合或置换后的方案,也包含在本发明的范围内。另外,还可以基于本领域技术人员的知识适当重组各实施方式的组合和处理顺序,或者对各实施方式施加各种设计变更等变形,被施加了这样的变形的实施方式也可能包含在本发明的范围内。

本发明虽然已详细描述了各种概念,但本领域技术人员可以理解,对于那些概念的各种修改和替代在本发明公开的整体教导的精神下是可以实现的。本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本发明。可以理解的是,所公开的特定概念仅仅是说明性的,并不意在限制本发明的范围,本发明的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1