[发明专利]一种芯片降温装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，更具体地，涉及一种芯片降温装置。

背景技术

随着微电子技术的飞速发展以及制造工艺的不断提高，芯片的集成度越来越高，尺寸越来越小，运行速度越来越块，使得芯片在工作时产生较多的热量而使温度升高，如果不及时散热，可能会导致芯片的性能降低甚至烧坏。

芯片本身产生的热量，除了少部分通过底部载板以及焊点向外散热，主要还是通过芯片表面散热，因此，通常是在芯片上面加散热器来实现芯片散热。现在市场上使用的笔记本电脑散热器非常普通，通常是在CPU芯片上贴上由铝板制成的散热片，散热片本身是通过硅脂介质与芯片进行接触，硅脂将热量传导到散热片上，然后在散热片上开很多个细槽，使铝槽与外界的接触面积增大，并通过风扇的高速转动将绝大部分热量通过对流的方式带走到周围的空气中，从而来降低计算机芯片的温度。这种传统的散热方式虽然能达到散热的目的，但是效果并不是十分理想且效率底。它通过热传导的方式向环境散热，其效果取决于环境温度的高低，如果环境温度过高时，会使芯片的热量散不出去，同时在长时间工作时，散热的速率也很不理想。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了所述吸波结构分为三层，从上到下分别是金属薄膜、电介质层、金属谐振单元；所述金属薄膜的厚度大于电流密度从薄膜表面向内减小到表面电流密度为1/e的深度，所述散热片设置于吸波结构上。

进一步的，所述吸波结构由若干个吸波子单元组成，各个吸波子单元的电介质层、金属谐振单元互不接触。

进一步的，所述支架为几个金属柱组成，吸波结构安放在金属柱顶端。

进一步的，还包括硅脂涂层，所述硅脂涂层覆盖于芯片上。

进一步的，所述散热片为金属片。

进一步的，所述散热片为为一个具有内腔的封闭容器，内腔内装水。

本发明的有益效果为：

本发明结构简单，使用方便，安装灵活，一方面有效的简化了计算机散热装置的体积和结构，另一方面本发明是基于热辐射产生的原因出发进行设计，从原理上解决了热辐射的产生，使芯片散热更彻底。同时，本发明具有易制造、体积小、重量轻等优点。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2为第一种吸波结构示意图。

图3为第二种吸波结构示意图。

图中:1.载板、2.支架、3.芯片、4.硅脂涂层、5.吸波结构、6.散热片， 8. 金属谐振单元、9.电介质层、10.金属薄膜。

具体实施方式

本发明的目的在于提出一种新的芯片降温方式，该方式从热量的存在形式出发，即热辐射产生的根源是红外波的热效应，从这一原理出发，设计出一种可以对红外波吸收的装置，该装置具有体积小，重量轻，易制造等优点，同时对红外波具有很宽的吸收频带，将绝大部分的红外波吸收，较为彻底的解决发热问题。

本发明所采用的技术思想是：热辐射的程度主要由物体的温度所决定。根据普朗克定律和维恩位移定律可知，温度和波长存在密不可分的联系，当芯片3处于较高温度(80摄氏度)时，会向周围空间散发大量的热，热辐射的主要组成形式为红外波段的电磁波，根据普朗克理论，在80摄氏度时，辐射出的波长的极大值为9.56μm，而这一波长处于远红外波段范围，红外波的辐射会产生热效应，加热周围物质，使温度升高，若利用基于电磁超材料的吸波结构5对该波段的红外线进行吸收，则对芯片3的降温产生积极影响。

下面对本发明的结构进行说明。

本发明包含载板1、支架2、硅脂涂层4、吸波结构5和散热片6。待散热的芯片3位于载板1上。

载板1用于安装支架2，支架2由4根铝制的金属组成，用来安装吸波结构5。

芯片3上面覆盖一层硅脂涂层4，用于传导芯片3产生的热量。

吸波结构5由4根支架2支撑，其位于芯片3上方并与芯片3有一定的间隔，用来吸收硅脂涂层4传导的热辐射，同时，吸波结构5的上面为硅脂涂层4，硅脂涂层4的上方连接有散热片6，用于散发吸波结构5由硅脂涂层4传导过来的热量。支架2的材料可为铝。

下面对吸波结构5进行详细说明。

吸波结构5由3层材料组成，第1层是中心对称的金属谐振单元8，中间为电介质层9，第3层为金属薄膜10。金属薄膜10的厚度大于趋肤深度，趋肤深度是指电流密度从表面向内减小到表面电流密度为1/e的深度，可大大降低吸波结构5的透射率。所述的吸波结构5的面积稍大于芯片3的面积，并置于芯片3的上方，与芯片3留有间隙，以尽可能多的吸收热辐射。