[发明专利]芯片热沉及带芯片热沉的芯片冷却装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷却装置，特别是一种芯片冷却装置，属于芯片散热冷却技术领域。

背景技术

目前超大规模集成电路中的热流水平已超过5×10⁵W/m²，而且新的电路设计要求在较低工作温度下散失高达10⁶W/m²的热流。当芯片的热流密度超过10⁶W/m²时，传统的风扇冷却方法已无法满足其要求。因此有必要对现有技术加以改进。

发明内容

为解决现有的芯片冷却风扇体积过于庞大，冷却效果不佳，以及耗能大的问题，本发明提供一种芯片热沉。

本发明的另一个目的在于提供带芯片热沉的芯片冷却装置。

本发明提供的是这样一种芯片热沉，包括芯片，其特征在于芯片背部设有一热沉，所述热沉为一其内带凹槽，凹槽两端分别设有与凹槽连通的通道，通道上设有进口或出口的封闭体，以便将冷却介质由进口送入后，经通道从一端进入凹槽内，之后经凹槽另一端进入另一通道后，由出口排出，从而将芯片产生的热量带出而实现芯片的冷却。

所述热沉内的凹槽平行设置多条，凹槽槽顶设有密封盖，从而使热沉内的凹槽及凹槽两端的通道形成密闭体，使密闭体只能通过其上的进口和出口与外部连通。

本发明提供的是这样一种带芯片热沉的芯片冷却装置，包括与冷却介质存储池出口相连的管道、过滤器、泵及调节阀，以及与冷却介质存储池入口相连的管道、热交换器，其特征在于调节阀与热交换器之间设有芯片热沉，所述芯片热沉包括芯片，设于芯片背部的热沉，所述热沉为一其内带凹槽，凹槽两端分别设有与凹槽连通的通道，通道上设有进口或出口的封闭体，封闭体进口通过管道与调节阀相连，封闭体出口通过管道与热交换器相连，以便将冷却介质存储池中的冷却介质经过滤器、泵、调节阀泵入热沉的通道后，再进入凹槽内，之后由凹槽另一端进入另一通道后，由出口排出进入热交换器中，以将芯片产生的热量随介质带出后，经热交换器对介质冷却后，送入冷却介质存储池中循环再用，从而实现芯片的冷却。

所述调节阀与热交换器之间的芯片热沉设为一个或者并列设为多个，以对一个芯片或同时对多个芯片进行冷却。

所述过滤器、泵、调节阀、热交换器均为常规设备。

本发明具有下列优点和效果：采用上述方案，只需在芯片底部设置一块热沉，就能通过其上的凹槽及通道，使冷却介质流经芯片背部时将大部分的热量带走，同时通过泵和热交换器，使冷却介质循环使用。由于热沉的长宽和芯片长宽一样，所以体积非常小，不会占用空间。同时通过冷却介质来进行冷却，不仅冷却效率高，而且功耗非常小，不会造成对能源的过度浪费，也不会造成污染。实为一理想的芯片冷却装置。

附图说明

图1为本发明之芯片热沉结构示意图；

图2为本发明之带芯片热沉的芯片冷却装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

本发明提供的芯片热沉，包括芯片3，在芯片3背部设有一热沉2，所述热沉2内设有凹槽4，凹槽4为平行的多条，凹槽4槽顶设有密封盖6，凹槽4两端分别设有与凹槽4连通的通道5和8，从而使热沉2内的凹槽4及凹槽4两端的通道5和8形成密闭体，通道8上设有进口1，通过5上设有出口7，使冷却介质只能通过通道8上的进口进入，经凹槽4通道5由出口7流出，从而将芯片3产生的热量带出而实现芯片的冷却，如图1。

本发明提供的带芯片热沉的芯片冷却装置，包括与冷却介质存储池9出口相连的管道、过滤器10、泵11及调节阀12，以及与冷却介质存储池9入口相连的管道、热交换器13，在调节阀12与热交换器13之间并列设有四个芯片热沉2，所述每一芯片热沉2包括芯片3，设于芯片3背部的热沉2，所述热沉2内设有凹槽4，凹槽4两端分别设有与凹槽连通的通道5和8，通道8上设有进口1，通道5上设有出口7，进口1通过管道与调节阀12相连，出口7通过管道与热交换器13相连，以便将冷却介质存储池9中的冷却介质经过滤器10、泵11、调节阀12泵入热沉的通道8后，再进入凹槽4内，之后由凹槽另一端进入通道5后，由出口7排出进入热交换器13中，以将芯片3产生的热量随介质带出后，经热交换器9对介质冷却后，送入冷却介质存储池9中，以循环再用，从而实现芯片3的冷却，如图2、图1。