[实用新型]用于电子封装器件的微通道热沉

说明书

技术领域

本实用新型属于微型电子器件的散热装置，用于高热流电子封装器件散热。

背景技术

近年来，随着信息产业的迅速发展，晶体管集成度大大提高，现有的电子器件向着更小、更高速、更大功率密度方向发展，这些都意味着更大的热流密度，因而电子元器件的散热问题已经成为制约相关产业发展的瓶颈。电子器件的散热问题如果没有解决好，其工作温度将非常高，高温将直接导致系统效率下降，工作失稳，寿命下降，材料热损坏甚至烧毁等等诸多问题。因此，电子器件的散热技术成为了电子封装技术的一个重要分支，国内外对于电子器件的散热研究给予了相当的重视，并形成了电子、机械、传热、材料等的新型交叉学科。

目前，对大功率电子元器件或大规模集成电路的冷却主要有两种方式：一种是基于散热翅片的强制风冷技术，这种技术的主要缺陷是：产生附加风扇的功耗，还会产生噪声，而且翅片的面积比较大，体积大，造成材料浪费严重，散热效率不高。另外一种是基于泵驱动的液冷方式，比如微通道冷却方式，但是这种方式的散热效率与其内部结构有密切联系。传统微通道有两个比较严重的问题，一是冷媒进出微通道的压降大，二是流体沿微通道温度分布不均匀。现有的微通道，如Tuckerman和Pease首先提出了硅平行微通道热沉，见D.B.Tuckerman，and R.F.W.Pease，“High performance heat-sinking for VLSI”，IEEE Electronic Device Letter，vol.2，pp.126-129，1981，这种微通道热沉压降较大、温度分布不均匀，因此容易造成电子设备运行的稳定性和可靠性问题。D.V.Pence，Improved thermal efficiency and temperatureuniformity using fractallike branching channel networks，in：Proceedingsof the International Conference on Heat Transfer and Transport Phenomenain Micro Scale，Banff，Canada，2000，142-148；以及Y.P.Chen，P.Cheng，Heat transfer and pressure drop in fractal tree-like microchannel nets，Int.J.Heat Mass Transfer 45(13)(2002)2643-2648.均提出树形微通道热沉，树形微通道热沉冷却效率比较高，但是其结构复杂，对加工工艺要求太高，以致成本很大。

发明内容

本实用新型提供一种用于电子封装器件的微通道热沉，解决现有微通道热沉，进出口压降大、温度场不均匀或者结构复杂、对加工工艺要求高的问题，以达到更高散热热流密度。

本实用新型的一种用于电子封装器件的微通道热沉，由微通道模块、微泵和储液箱依次通过管道连接构成回路，其特征在于：

所述微通道模块为矩形金属材料，其上表面具有均匀分布的圆弧形肋片，所述圆弧形肋片高度比微通道模块高度低1～2mm，具有60°～90°的圆心角，分成两类，两类圆弧形肋片相间分布，每一类沿半径方向在圆周上均匀排列2～4组，第一类圆弧形肋片每组排列N层，第二类圆弧形肋片每组排列N+1层，两类圆弧形肋片之间重叠角度为10°～30°，N＝8～15；

所述微通道模块上，与最外层两类圆弧形肋片形成的圆形通道相切，具有2～6个进口孔道；最内层两类圆弧形肋片形成的圆形中心开有出口孔道；

所述微通道模块上，最外层圆弧形肋片之外，具有一圈圆形密封槽道。

本实用新型的另一种用于电子封装器件的微通道热沉，由微通道模块、微泵和微型翅片依次通过管道连接构成回路，微型翅片上方装有风扇，其特征在于：

所述微通道模块为矩形金属材料，其上表面具有均匀分布的圆弧形肋片，所述圆弧形肋片高度比微通道模块高度低1～2mm，具有60°～90°的圆心角，分成两类，两类圆弧形肋片相间分布，每一类沿半径方向在圆周上均匀排列2～4组，第一类圆弧形肋片每组排列N层，第二类圆弧形肋片每组排列N+1层，两类圆弧形肋片之间重叠角度为10°～30°，N＝8～15；

所述微通道模块上，与最外层两类圆弧形肋片形成的圆形通道相切，具有2～6个进口孔道；最内层两类圆弧形肋片形成的圆形中心开有出口孔道；

所述微通道模块上，最外层圆弧形肋片之外，具有一圈圆形密封槽道。

所述的微通道热沉，其特征在于：