散热装置、散热系统、电子设备及散热装置的制备方法与流程

本申请涉及半导体散热，尤其涉及一种散热装置、散热系统、电子设备及散热装置的制备方法。

背景技术：

1、随着电子行业的发展，尤其是裸die封装、2.5d封装及3d封装的发展应用，单芯片功耗持续增大，登纳德定律已失效，芯片热流密度成倍提升。业界芯片热流密度持续攀升，到2024年将达到150w/cm2。

2、随着芯片功耗的增加及应用场景需求变化，vc均温盖板散热器及浮动散热器技术逐步发展，当前散热技术演进为高功耗、高热流密度散热技术，高热流密度vc、3dvc、ts等产品应运而生并成为当前技术主流。所有两相散热技术中，vc均温盖板是最典型也是应用场景最广泛的散热技术。同时液冷散热技术是利用液体的高导热、高热容特性替代空气作为散热介质的散热手段，同传统强迫风冷散热对比，液冷散热技术具有更强的散热效果，更短的散热路径，受到越来越多的重视及应用。

3、针对高功耗、高热流密度芯片或器件散热，业界一般采用的技术如下：均温板与液冷板焊接在一起，或者，均温板与液冷板通过螺栓紧固在一起，均温板和液冷板之间的结合处设置密封层，然而，均温板与液冷板通过焊接连接在一起，不仅仅引入了焊接界面热阻，均温板和液冷板单独制作，为保证各自的强度和性能，其自身热阻也较大；此外焊接存在失效的风险，可靠性降低。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种散热装置、散热系统、电子设备及散热装置的制备方法，旨在提升散热装置的强度和可靠性。

2、根据本申请的第一个方面，提供了一种散热装置，包括：基板，具有相背设置的第一表面和第二表面；均温盖板，与热源至少临近设置，所述均温盖板盖合于所述第一表面背离所述第二表面的一侧，以形成第一腔体，所述第一腔体内设置有导热件；冷却盖板，盖合于所述第二表面背离所述第一表面的一侧，以形成第二腔体，所述第二腔体内设置有散热件。

3、本申请的一种实施例中，所述导热件包括：工质流动载体和冷却工质，所述均温盖板吸收所述热源的热量，并将热量散布在均温盖板上，所述冷却工质被所述工质流动载体带动在所述第一腔体内流动，所述冷却工质吸收散布的热量后，所述冷却工质汽化，汽化后的所述冷却工质传递至所述基板。

4、本申请的一种实施例中，所述工质流动载体为毛细结构。

5、本申请的一种实施例中，所述毛细结构设于所述均温盖板朝向所述第一表面的一侧，以及/或者，所述毛细结构设于所述第一表面朝向所述均温盖板的一侧。

6、本申请的一种实施例中，所述第一腔体内还设有：至少一个支撑件，各所述支撑件间隔分布，所述支撑件一端与所述均温盖板朝向所述第一表面的一侧至少临近设置，另一端与所述第一表面朝向所述均温盖板的一侧至少临近设置。

7、本申请的一种实施例中，所述毛细结构设置在所述支撑件的外周。

8、本申请的一种实施例中，所述第一腔体内还设有：至少一个热交换管，各所述热交换管与所述支撑件间隔设置。

9、本申请的一种实施例中，所述热交换管沿所述均温盖板朝向所述基板的方向延伸。

10、本申请的一种实施例中，所述毛细结构所述热交换管的外周。

11、本申请的一种实施例中，所述散热件包括：至少一个冷却翅片，各所述冷却翅片连接于所述第二表面背离所述第一表面的一侧。

12、本申请的一种实施例中，还包括界面材料层，所述热源与所述均温盖板之间设有所述界面材料层，所述界面材料层用于将所述热源的热量传导至所述均温盖板。

13、本申请的一种实施例中，所述冷却盖板上还设置有间隔分布的进口和出口，所述进口和所述出口均与供冷系统连接。

14、根据本申请的第二个方面，提供了一种散热系统，包括至少两个如第一方面任一项所述的散热装置，各所述散热装置的进口通过管路串联或者并联，以及/或者，各所述散热装置的出口通过管路串联或者并联。

15、根据本申请的第三个方面，提供了一种电子设备，包括权利要求第一方面任一项所述的散热装置或者第二方面所述的散热系统。

16、根据本申请的第四个方面，提供了一种散热装置的制备方法，包括：

17、准备均温盖板、冷却盖板和基板，其中基板具有相背设置的第一表面和第二表面；

18、在第一表面背离第二表面的一侧安装导热件，在第二表面背离第一表面的一侧安装散热件；

19、将均温盖板盖合于基板安装导热件的一侧，将冷却盖板盖合于基板安装散热件的一侧。

20、根据本申请提供的散热装置、散热系统、电子设备及散热装置的制备方法，基板设置有相互背离的第一表面和第二表面，该基板为一体式结构，再将均温盖板和冷却盖板分别安装在第一表面和第二表面，使用时，使热源与均温盖板至少临近设置，热源的热量进入第一腔体，经由导热件传递至第二腔体，由第二腔体内的散热件做散热处理，本申请实施例与现有技术的区别在于，本申请中的基板代替了均温板和液冷板的焊接相连或者螺栓连接的形成接触面，一方面无需额外的密封结构，能够实现更好的密封性能，另一方面减少了焊接带来的界面热阻，提高了散热装置的散热性能以及可靠性。

技术特征：

1.一种散热装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述导热件包括：工质流动载体和冷却工质，所述均温盖板吸收所述热源的热量，并将热量散布在均温盖板上，所述冷却工质被所述工质流动载体带动在所述第一腔体内流动，所述冷却工质吸收散布的热量后，所述冷却工质汽化，汽化后的所述冷却工质传递至所述基板。

3.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述工质流动载体为毛细结构。

4.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述毛细结构设于所述均温盖板朝向所述第一表面的一侧，以及/或者，所述毛细结构设于所述第一表面朝向所述均温盖板的一侧。

5.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述第一腔体内还设有：至少一个支撑件，各所述支撑件间隔分布，所述支撑件一端与所述均温盖板朝向所述第一表面的一侧至少临近设置，另一端与所述第一表面朝向所述均温盖板的一侧至少临近设置。

6.根据权利要求5所述的散热装置，其特征在于，所述毛细结构设置在所述支撑件的外周。

7.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述散热件包括：至少一个冷却翅片，各所述冷却翅片连接于所述第二表面背离所述第一表面的一侧。

8.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，还包括界面材料层，所述热源与所述均温盖板之间设有所述界面材料层，所述界面材料层用于将所述热源的热量传导至所述均温盖板。

9.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述冷却盖板上还设置有间隔分布的进口和出口，所述进口和所述出口均与供冷系统连接。

10.一种散热系统，其特征在于，包括至少两个如权利要求1-9任一项所述的散热装置，各所述散热装置的进口通过管路串联或者并联，以及/或者，各所述散热装置的出口通过管路串联或者并联。

11.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的散热装置或者权利要求10所述的散热系统。

12.一种散热装置的制备方法，其特征在于，包括：

技术总结
本申请提供一种散热装置、散热系统、电子设备及散热装置的制备方法，该散热装置包括基板，具有相背设置的第一表面和第二表面；均温盖板，与热源至少临近设置，所述均温盖板盖合于所述第一表面背离所述第二表面的一侧，以形成第一腔体，所述第一腔体内设置有导热件；冷却盖板，盖合于所述第二表面背离所述第一表面的一侧，以形成第二腔体，所述第二腔体内设置有散热件，本申请较一般均温板和液冷板分别加工然后焊接的工艺，减少了锡焊带来的界面热阻，提高了散热装置的散热性能以及可靠性。

技术研发人员：郑笑天,刘帆,范皓龙
受保护的技术使用者：中兴智能科技南京有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15