[发明专利]一种多圆弧微通道散热装置

说明书

本发明公开了一种多圆弧微通道散热装置，包括散热板、水泵以及连接它们的流体注入管和流体回流管，散热板上层的电路基板和下层的微通道基板组成，微通道基板上设有多圆弧微通道散热结构；多圆弧微通道散热结构包括5个相同的闭合的四瓣波浪圆弧型的流体槽，其中1个流体槽位于中部，其余4个流体槽对称排列在中部流体槽的周边，中部流体槽的四瓣圆弧顶端分别与周边4个流体槽中的其中一瓣圆弧顶端连通；流体进口、出口分别设置在相距最远的两瓣圆弧顶端；流体进口与流体注入管连接，流体出口与流体回流管连接。多圆弧微通道结构的曲线通道有利于改善流体与壁面的热交换过程，并且均匀的布在微通道基板层，能够均匀且充分的进行散热。

技术领域

本发明涉及散热技术，具体是一种多圆弧微通道散热装置, 主要应用于微电子封装。

背景技术

随着智能手机、平板电脑、移动存储设备及车用电子设备等电子产品对更多功能、更小体积和更高集成度需求的日益增加。片上系统（SOC）即在单个芯片上集成一个完整的系统,包括中央处理器、存储器、以及外围电路等,以及封装系统（SIP）工即将具有一定功能的芯片密封在与其相适应的一个外壳壳体中,这两种技术也随之不断进步,微电子芯片实现的功能和功能密度都呈指数增加。功能增加的同时,其功耗和发热也随之增加,研究表明,超过55%的电子设备失效都是由温度过高引起的,因此对于芯片或集成系统的封装提出了很高的要求。封装基板性能的好坏很大程度上决定了产品的可靠性和使用寿命，因此散热问题已成为制约电子产品进一步小型化和集成化的瓶颈之一。为解决小体积和高集成度条件下的电子产品散热问题，需要采用更加有效的新型散热技术，而作为新型散热技术之一的微流道散热技术由于具有低热阻、高效率和可与芯片集成加工等优点。

为了解决电子元器件因发热而可靠性失效问题，国内外研究者已经对此采取了一定的研究进展。而散热技术有很多种，不同的发热热源也有针对不通的散热技术，有自然风冷，可用于低热流密度下的热源散热；强迫风冷散热技术，相对自然冷却，强化了空气中的对流传热过程，使得加快了散热性能，但相对噪声比较大，散热效果也不高；水冷散热方法换热能力强，噪声小，可用于热流密度较高的热源散热；也有热电制冷散热技术，通过两端电压差形成电流后，热量也将随之传递形成热量差，进而达到散热效果，这种散热技术要求可靠性比较高，也需要一定的耗能。相比而来针对高热流密度发热元器件，可通过新型的微通道散热技术，达到所需要的散热效果，而作为新型散热技术之一的微流道散热技术由于具有低热阻、高效率和可与芯片集成加工等优点。

新型微通道散热装置也有很多种，最传统的直排型微通道，结构简单，加工方便，与其他散热方式对比有着较好的散热效果。随着研究学者不断的研究探讨，研究表明圆弧型微通道能够打破流体的层流模式，冷却液流动时候会出现湍流现象，从而增加了流体对壁面的散热能力。

因此本发明设计了一种新型的多圆弧微通道结构，作为新型的微流道散热结构，为了确认多圆弧微通道散热结构优异的散热效果，通过有限元仿真软件测试微通道结构的散热效果，并且与传统的直排型微通道结构进行散热对比。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种多圆弧微通道散热装置，该装置主要以多圆弧微通道结构作为新型散热技术，多圆弧微通道结构具有多圆弧及曲折通道结构特征，多流道的布局有利于散热均匀，圆弧曲折通道的流动方式，可改善流体流动方式，促进流体的湍流模式从而提高流体的换热过程，进而满足高热流密度的电子元器件的散热需求,散热效果好。

实现本发明目的的技术方案是:

一种多圆弧微通道散热装置，包括散热板、水泵以及连接它们的流体注入管和流体回流管，所述的散热板上层的电路基板和下层的微通道基板组成，与现有技术不同的是，