一种超算平台散热结构的制作方法

1.本发明属于散热装置技术领域，特别是涉及一种超算平台散热结构。


背景技术：

2.随着汽车行智能化的发展趋势，智能驾驶技术成为各大车企重点研究方向。其中，超级计算机平台(以下简称超算平台)成为发展智能驾驶必不可少的支撑硬件。智能驾驶技术逐步完善，控制器的功能越来越多，写入超算平台的运行程序越多，超算平台运行的负载也就越大，超算平台极易因过热出现高温降功率、运行卡顿、元器件过热老化损坏失效等状况。因此，随着智能驾驶级别的不断提高，对超算平台的散热系统也提出了更高的需求。
3.目前智能驾驶超算平台的散热系统多为依靠强制风冷进行散热，但风冷结构的散热效率较低，随着智能驾驶技术级别的提升，强制风冷系统已逐渐不能满足汽车用超算平台散热的使用需求。因此，行业研发人员趋向于使用水冷或风冷、水冷混合散热方式。
4.现有公开号为cn210008143u的中国实用新型专利，公开了《一种电动汽车用三合一集成控制器高效散热装置》。该电动汽车散热装置，在采用自然散热方式的同时，在上散热主体的底面设置有冷却水道，冷却水道的边缘设置有第二密封胶圈槽，第二密封胶圈槽与下散热主体的上表面之间设置有用于对冷却水道边缘密封的第二密封胶圈，上散热主体前端的底部设置有与冷却水道一端连通的冷却水道进水管以及与冷却水道另一端连通的冷却水道出水管。该方案利用水冷和自然冷却配合，提高了散热效率。
5.但该结构的散热水道存在如下不足：该结构采用的整条肋片式结构，水道水流的流动阻力较小、湍流较少，流体流过水道时，会快速从散热面上流过，导致流体与散热面之间没有充分地接触，换热效果不佳。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种超算平台散热结构，通过在印刷电路板下表面贴合用于散热的基板，基板上开设“s”型水道，“s”型水道内切削有“s”型排布的直列肋片，肋片呈分段交错式排布，在不增大流道阻力的情况下提高了肋片的扰流强度，使流道内产生更多的湍流，从而冷却液与水道充分接触，并与水道发生对流换热，带走更多的热量，解决了现有散热水道内水流的流动阻力较小、湍流较少，流体流过水道时，会快速从散热面上流过，导致流体与散热面之间没有充分地接触，换热效果不佳的问题。
7.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
8.本发明为一种超算平台散热结构，包括印刷电路板和散热组件，所述印刷电路板的上方固定连接有用于防护印刷电路板的上盖。所述散热组件包括基板，所述基板的上表面紧贴在印刷电路板的下表面，所述基板的下表面开设有“s”型水道，所述基板的下表面固定连接有覆盖“s”型水道的下盖。所述“s”型水道包括进水口和出水口，所述“s”型水道靠近出水口的一端设有节流口；所述“s”型水道内设有“s”型排布的若干肋片，所述肋片采用分段式结构，且沿水流方向，相邻两段的肋片交错设置。
9.作为本发明的一种优先技术方案，基板的上表面开设有与印刷电路板适配的安装槽，所述印刷电路板与安装槽固定连接。
10.作为本发明的一种优先技术方案，所述安装槽的底面均匀固定有若干热导管，所述热导管与印刷电路板的下表面固定贴合，使得集中热源迅速地扩散成分布至整个基板表面的面热源，从而降低热流密度，提高传热效率，达到显著降低热源温度的效果。
11.作为本发明的一种优先技术方案，所述安装槽的底面开有若干与热导管适配的热导管槽，所述热导管与热导管槽固定连接；所述热导管槽的背面延伸至“s”型水道内，增加热导管与水道的接触面积，进一步提升换热效率。
12.作为本发明的一种优先技术方案，所述安装槽的底面设有散热凸台，所述散热凸台与印刷电路板下方的散热芯片粘接，对印刷电路板需重点散热部位实现定点散热。
13.作为本发明的一种优先技术方案，所述散热凸台与印刷电路板下方的散热芯片通过导热硅胶粘接。
14.作为本发明的一种优先技术方案，所述“s”型水道内包括若干隔断楞、第一侧楞和第二侧楞。干所述隔断楞在远离侧楞的一端设有折弯部，所述第一侧楞上设有第一凸起，所述第二侧楞上设有第二凸起。所述第二凸起与靠近出水口处隔断楞的折弯部相向设置形成节流口；若干所述隔断楞的折弯部均同向设置，所述第一凸起与折弯部同向设置。在“s”型水道的出水口设计节流口，使得水道内可聚集一定的水流，便于在水道内产生更多的湍流，使冷却液与水道充分接触，带走更多热量。
15.作为本发明的一种优先技术方案，所述肋片采用横截面为梯形的直列肋片结构，该结构流阻小、造型简单。
16.作为本发明的一种优先技术方案，所述“s”型水道采用切削加工制成加工制造技术成熟，且加工成本低廉。
17.本发明具有以下有益效果：
18.1、本发明通过在印刷电路板下表面贴合用于散热的基板，基板上开设“s”型水道，“s”型水道内切削有“s”型排布的直列肋片，肋片呈分段交错式排布，在不增大流道阻力的情况下提高了肋片的扰流强度，使流道内产生更多的湍流，促进冷却液与水道充分接触，并与水道发生对流换热，带走更多的热量。
19.2、本发明通过在基板的上表面均匀固定有若干热导管，热导管与印刷电路板的下表面固定贴合，使得集中热源迅速地扩散成分布至整个基板表面的面热源，从而降低热流密度，提高传热效率，达到显著降低热源温度的效果。
20.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，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。
22.图1为本发明的一种超算平台散热结构的爆炸示意图；
23.图2为本发明“s”型水道的结构示意图；
24.图3为本发明的一种超算平台散热结构的剖视图；
25.图4为本发明实施例二的爆炸图；
26.图5为本发明实施例二中基板上表面的结构示意图；
27.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
28.1-上盖，2-印刷电路板，3-基板，301-热导管槽，302-散热凸台，303-安装槽，4-下盖，5
‑“
s”型水道，501-进水口，502-出水口，503-肋片，504-隔断楞，5041-折弯部，505-第一侧楞，5051-第一凸起，506-第二侧楞，5061-第二凸起，6-热导管。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
30.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
31.请参阅图1所示，本发明为一种超算平台散热结构，采用水冷的方式对印刷电路板2进行冷却，同时优化冷却水道的结构，在不增大流道阻力的情况下提高了水道内的扰流强度，使得流道内产生更多的湍流，促进冷却液与水道充分接触，并与水道发生对流换热，带走更多的热量。该散热结构的设计目的是适应汽车领域智能驾驶技术的发展导致的超算平台散热需求。
32.实施例一
33.请参阅图1-图2所示，本实施例为增加印刷电路板2的散热效果，在印刷电路板的下方设置了水冷式的散热组件，散热组件包括基板3。安装时，在基板3的上表面涂抹导热硅胶，将印刷电路板2放置到基板3上表面的安装槽303内，使印刷电路板2的下表面紧贴在基板3的上表面。再将上盖1固定在印刷电路板的上表面，上盖1用于防护印刷电路2板免受碰撞损坏，至此基板3的上方固定完毕。
34.基板3的下表面开设有“s”型水道5，随后在基板3的下表面通过搅拌摩擦焊焊接下盖4，使“s”型水道5形成密封结构，基板下方固定完成。
35.其中，“s”型水道5开有进水口501和出水口502，“s”型水道5内切屑有三根隔断楞504和侧楞，侧楞和三根隔断楞504组成了“s”型水道。侧楞包括第一侧楞505和第二侧楞506。三根隔断楞504在远离侧楞的一端切屑处折弯部5041，第一侧楞505上切屑有第一凸起5051，第二侧楞506上切屑有第二凸起5061。第二凸起5061与靠近出水口502处隔断楞504的折弯部5041相向设置形成节流口，节流口使得水道内可聚集一定的水流，便于在水道内产生更多的湍流，使冷却液与水道充分接触，带走更多热量。三根隔断楞504的折弯部5041均同向切屑设置，第一凸起5051也与折弯部5041同向切屑设置，以适应节流口的设计，同时不改变“s”型水道5内其余部分的水流量。
[0036]“s”型水道5内沿水流的方向切屑加工出呈“s”型排布的若干肋片503，肋片503采
用分段式结构，且沿水流方向，相邻两段的肋片503交错设置，即上一段肋片503形成的水流出口处，正对下一段肋片503。肋片503按该方式排列在不增大流道阻力的情况下提高了肋片503的扰流强度，使流道内产生更多的湍流，促进冷却液与水道充分接触，并与水道发生对流换热，带走更多的热量。同时，肋片503采用横截面为梯形的直列肋片结构，该结构方便切屑，结构流阻小、造型简单、加工制造技术成熟，且加工成本低廉。
[0037]
实施例二
[0038]
基于实施例一，实施例二的不同点在于：
[0039]
请参阅图3-图5所示，在基板3上表面的安装槽303的底面均匀压制三个热导管槽301，热导管槽301的背面压至“s”型水道5内，在热导管槽301内固定的热导管6，使热导管6紧贴在印刷电路板2的下表面，热导管6使得集中热源迅速地扩散成分布至整个基板3表面的面热源，从而降低热流密度，提高传热效率，达到显著降低热源温度的效果。
[0040]
安装槽303的底面通过压模还设有散热凸台302，散热凸台302与印刷电路板2下方的散热芯片通过导热硅胶粘接，对印刷电路板2需重点散热部位实现定点散热。
[0041]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0042]
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。