[发明专利]一种由气泡微泵驱动的微流道散热系统

说明书

本发明公开了一种由气泡微泵驱动的微流道散热系统，涉及芯片散热装置技术领域。它包括芯片基体，芯片基体加工有微流道循环散热管路系统；所述微流道循环散热管路系统，包括位于芯片基体上层的散热总成、均位于芯片基体内层的吸热总成和微气泡泵总成、以及将散热总成、吸热总成、微气泡泵总成三者串联构成循环的干路管。本发明利用微气泡泵作为动力，可以将液冷散热系统集成在电路板上，通过冷却液在微流道中的定向流动，实现散热功能。不占用额外的空间。利用芯片产热造成的温差作为微泵工作的能量来源，不耗费额外的能量。

技术领域

本发明涉及芯片散热装置技术领域，尤其是由气泡微泵在微流道内驱动流体进行散热的散热系统。

背景技术

目前，电子设备的小型化为芯片的散热系统带来了新的挑战：传统的风扇冷却系统由于占用空间过大，无法在手机等小型电子设备上应用。传统的水冷设备虽然冷却效果好，但是占用空间大，水泵噪声大，耗能多。手机上常用的散热铜管，也需要占据额外的空间。

芯片散热是目前电子设备面临的一项重要的调整，是提高电脑、手机登电子设备性能的一个瓶颈。微流体驱动与控制技术是微机电系统（MEMS）的关键技术之一，在各种涉及微流体输运的场合均有广泛的应用。微泵是实现微量流体的自动、精确驱动和控制功能的重要装置，直径可小至1mm以下，在温度变化或者外界能量输入时，可提供流体在微流道中流动的动力，对微流体器件的性能改进具有重要影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供一种由气泡微泵驱动的微流道散热系统，利用微气泡泵作为动力，可以将液冷散热系统集成在电路板上，通过冷却液在微流道中的定向流动，实现散热功能。不占用额外的空间。利用芯片产热造成的温差作为微泵工作的能量来源，不耗费额外的能量。

本发明采用的技术方案是：提供一种由气泡微泵驱动的微流道散热系统，包括芯片基体，芯片基体加工有微流道循环散热管路系统；所述微流道循环散热管路系统，包括位于芯片基体上层的散热总成、均位于芯片基体内层的吸热总成和微气泡泵总成、以及将散热总成、吸热总成、微气泡泵总成三者串联构成循环的干路管；

所述微气泡泵总成包括相变腔、单向分流腔、位于单向分流腔上游的A缓冲腔、位于单向分流腔下游的B缓冲腔；吸热总成以及相变腔均位于芯片基体产热区域；相变腔内填充有相变液；相变腔通过驱动管路与单向分流腔的中部导通；所述驱动管路的容量大于相变液受热汽化后的体积膨胀量；所述A缓冲腔和B缓冲腔的缓冲量大于相变液受热汽化后的体积膨胀量；吸热总成、散热总成、单向分流腔内均填充有冷却液；在驱动管路内，冷却液与相变液两者不互溶或者通过与两者不互溶的隔离液泡隔离。

进一步优化本技术方案，一种由气泡微泵驱动的微流道散热系统的A缓冲腔和B缓冲腔均为密封腔体，内部均填充有不溶于冷却液的缓冲气体。

进一步优化本技术方案，一种由气泡微泵驱动的微流道散热系统的A缓冲腔和B缓冲腔均由多个毛细管流道并联或者串联组成；毛细管流道的末端与外界连通。

进一步优化本技术方案，一种由气泡微泵驱动的微流道散热系统的单向分流腔由两个方向相同的锥管在分流腔管的两端串接构成；驱动管路的末端在两个锥管之间与干路管连通。

进一步优化本技术方案，一种由气泡微泵驱动的微流道散热系统的单向分流腔由两个方向相同的单向阀在分流腔管的两端串接构成；驱动管路的末端在两个单向阀之间与干路管连通。

进一步优化本技术方案，一种由气泡微泵驱动的微流道散热系统的相变腔外部安装有周期性主动加热装置。

本发明的有益效果是：