一种芯片散热辅助装置

1.本实用新型属于芯片散热技术领域，具体涉及一种芯片散热辅助装置。


背景技术：

2.随着芯片制程的不断迭代，芯片的发热问题也越来越显著。对于高端芯片，发热问题成为制约芯片性能的重要因素。因此，芯片散热成为人们的重要话题之一。目前，市场上的芯片散热技术按照原理可以大致分为两类，一类是风冷散热，如：【cn202123244663】、【cn202111246174】，另一类是水冷散热，如：【cn202210401692】、【cn202210294308】和【cn202210094765】。两者分别被应用在不同的场景下，但是散热效果都大大受限于芯片本身散热面积的大小。2021年，孙非等人提出了一种热欺骗方法和热欺骗结构【cn202110411063】，经仿真验证发现可用于设计一种芯片散热辅助装置，该装置可以大幅度扩展实际有效的芯片散热面积。


技术实现要素：

3.本实用新型为了解决现有的芯片散热装置散热效率受制于芯片本身面积的问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种芯片散热辅助装置，包括大小与芯片适配的芯片接触板和较大于芯片接触板的冷源接触板，冷源接触板和芯片接触板分别安装在锥筒形保护壳的大端和小端，冷源接触板和芯片接触板之间连接有若干个导热棒。
5.进一步地，冷源接触板与保护壳的大端契合，芯片接触板与保护壳的小端契合；若干个导热棒紧贴保护壳的内壁、环绕保护壳一周间隔布置，导热棒之间填充有隔热板。
6.进一步地，冷源接触板与芯片接触板的板面平行、且几何中心位于同一直线，导热棒环绕保护壳一周均布。
7.进一步地，冷源接触板和芯片接触板是矩形板。
8.进一步地，芯片接触板、冷源接触板以及导热棒是银、铜或铝制品。
9.进一步地，保护壳是硬塑料或金属材料制品。
10.进一步地，隔热板是eps塑料或聚氨酯塑料制品。
11.与现有技术相比，本实用新型的优势在于：
12.本实用新型提供的一种芯片散热辅助装置，可以大幅度提高芯片散热面积，芯片工作时产生的热量将会通过芯片接触板和导热棒引导至冷源接触板，后由冷源吸收。由于冷源接触板的面积远大于芯片接触板的面积，因此大大提高了芯片的实际散热面积，进而提高了芯片的散热效率。
附图说明
13.图1为本实用新型的结构示意图。
14.图2为对照实验数据。
15.图中：1-1、保护壳；1-2、冷源接触板；1-3、芯片接触板；1-4、隔热板；1-5、导热棒。
具体实施方式
16.为了更清楚地说明本实用新型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本实用新型的一些实施例，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。
17.如图1所示：一种芯片散热辅助装置，包括大小与芯片适配的芯片接触板1-3和较大于芯片接触板1-3的冷源接触板1-2，冷源接触板1-2和芯片接触板1-3分别安装在锥筒形保护壳1-1的大端和小端，保护壳1-1的小端为底、大端为顶，冷源接触板1-2使用胶水固定于保护壳1-1顶端，芯片接触板1-3使用胶水固定于保护壳1-1底端，保护壳1-1及两接触板构成的空间中紧密放置定向导热结构，定向导热结构是冷源接触板1-2和芯片接触板1-3之间连接的若干个导热棒1-5。
18.保护壳1-1为四棱台状，冷源接触板1-2和芯片接触板1-3是矩形板。冷源接触板1-2与保护壳1-1的大端契合，芯片接触板1-3与保护壳1-1的小端契合；若干个导热棒1-5紧贴保护壳1-1的内壁、环绕保护壳1-1一周间隔布置，导热棒1-5之间填充有隔热板1-4。使用环氧树脂胶水将隔热板1-4与导热棒1-5固定连接。
19.冷源接触板1-2与芯片接触板1-3的板面平行、且几何中心位于同一直线，导热棒1-5环绕保护壳1-1一周均布。
20.芯片接触板1-3、冷源接触板1-2以及导热棒1-5是银、铜或铝制品或其他高热导率材料。保护壳1-1是硬塑料或金属材料制品。隔热板1-4是eps塑料或聚氨酯塑料制品或其他热导率较低的材料。
21.将本实施例的芯片散热辅助装置的芯片接触板1-3涂抹导热硅脂后利用自身重力压于芯片顶面，将冷源接触板1-2涂抹导热硅脂后与冷源连接。芯片工作时产生的热量将会通过芯片接触板和导热棒引导至冷源接触板，后由冷源吸收。由于冷源接触板的面积远大于芯片接触板的面积，因此大大提高了芯片的实际散热面积，进而提高了芯片的散热效率。
22.实验记录
23.在传热系数20w/（m
²
k）温度293.15k的环境下，利用273.15k的冷源分别对不安装本实施例芯片散热辅助装置的芯片和分别安装扩展比（冷源接触板1-2与芯片接触板1-3的面积比）为2/3/4/5的芯片散热辅助装置的芯片进行散热分析，实验所用的芯片均为5-100w热功率的芯片（56.5mm*76mm*2mm）。如图2所示：可以看出，安装了本实施例芯片散热辅助装置的芯片，最终芯片达到的稳态温度会有很大程度的降低，并且芯片的热功率越高，效果越明显。
24.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。


技术特征：
1.一种芯片散热辅助装置，其特征在于：包括大小与芯片适配的芯片接触板（1-3）和较大于芯片接触板（1-3）的冷源接触板（1-2），冷源接触板（1-2）和芯片接触板（1-3）分别安装在锥筒形保护壳（1-1）的大端和小端，冷源接触板（1-2）和芯片接触板（1-3）之间连接有若干个导热棒（1-5）。2.根据权利要求1所述的一种芯片散热辅助装置，其特征在于：所述的冷源接触板（1-2）与保护壳（1-1）的大端契合，芯片接触板（1-3）与保护壳（1-1）的小端契合；若干个导热棒（1-5）紧贴保护壳（1-1）的内壁、环绕保护壳（1-1）一周间隔布置，导热棒（1-5）之间填充有隔热板（1-4）。3.根据权利要求2所述的一种芯片散热辅助装置，其特征在于：所述的冷源接触板（1-2）与芯片接触板（1-3）的板面平行、且几何中心位于同一直线，导热棒（1-5）环绕保护壳（1-1）一周均布。4.根据权利要求3所述的一种芯片散热辅助装置，其特征在于：所述的冷源接触板（1-2）和芯片接触板（1-3）是矩形板。5.根据权利要求1或2所述的一种芯片散热辅助装置，其特征在于：所述的芯片接触板（1-3）、冷源接触板（1-2）以及导热棒（1-5）是银、铜或铝制品。6.根据权利要求1或2所述的一种芯片散热辅助装置，其特征在于：所述的保护壳（1-1）是硬塑料或金属材料制品。7.根据权利要求2所述的一种芯片散热辅助装置，其特征在于：所述的隔热板（1-4）是eps塑料或聚氨酯塑料制品。

技术总结
本实用新型属于芯片散热技术领域，具体涉及一种芯片散热辅助装置；为了解决现有的芯片散热装置散热效率受制于芯片本身面积的问题；该芯片散热辅助装置包括大小与芯片适配的芯片接触板和较大于芯片接触板的冷源接触板，冷源接触板和芯片接触板分别安装在锥筒形保护壳的大端和小端，冷源接触板和芯片接触板之间连接有若干个导热棒；本实用新型提供的一种芯片散热辅助装置，可以大幅度提高芯片散热面积，芯片工作时产生的热量将会通过芯片接触板和导热棒引导至冷源接触板，后由冷源吸收。由于冷源接触板的面积远大于芯片接触板的面积，因此大大提高了芯片的实际散热面积，进而提高了芯片的散热效率。了芯片的散热效率。了芯片的散热效率。


技术研发人员：陈汉川 孙非 王卓 张驰 任镜宇 朱雨岩
受保护的技术使用者：太原理工大学
技术研发日：2022.08.10
技术公布日：2022/12/9