[发明专利]一种电子设备热管理微结构

说明书

本发明公开了一种电子设备热管理微结构，包括上层PCB和下层PCB，上层PCB与下层PCB叠放键合；上层PCB布设有蒸发室、冷却室以及用于气态冷却工质传输的微型流道Ⅰ，微型流道Ⅰ连通上层PCB蒸发室与冷却室；下层PCB布设蒸发室、冷却室、用于液态冷却工质传输的微型流道II以及为液态冷却工质提供驱动力的微型泵，微型流道II连通下层PCB蒸发室与冷却室，微型流道II的入口和出口分别与微型泵连接；上层PCB蒸发室与下层PCB蒸发室之间通过纳米多孔蒸发薄膜隔开，上层PCB冷却室与下层PCB冷却室之间通过半透薄膜隔开；上层PCB冷却室和下层PCB蒸发室均布设有贯通PCB的金属柱体阵列。本发明解决了现有电子设备散热技术中遇到的问题，改善了电子设备的性能和稳定性。

技术领域

本发明属于电子设备散热技术领域，特别涉及了一种电子设备热管理微结构。

背景技术

近年来，数据和网络传输快速发展，网络信息容量激增，为满足网络通信日益增加的需求，高速电子设备需要在速度、尺寸等方面取得突破。随着光电器件功率不断增加，尺寸不断减小，电子设备中的热设计问题凸显出来。传统的冷却技术和散热集成装置已经无法满足需求，必须采用合适的散热方式和散热装置以确保高速电子设备及各类高速光电器件正常工作。

现有的利用微型结构改善散热的技术专利如：中国专利公布文献(公开号CN108682660A)《一种微型冷却单元及其集成方法和装置》提出一种微型冷却单元旨在改善集成功率芯片在散热过程中接地以及冷却液水密性的问题；中国专利公布文献(公开号CN107403775A)《一种微通道散热装置和电子设备专利号》利用微通道结构改善外置散热装置的散热性能；中国专利公布文献(公开号CN105188260A)《印刷电路板内嵌流道液冷换热装置》提出了在印刷电路板内嵌液冷流道来改善大功率器件的散热问题。

从以上现有散热技术可以看出，技术研究重点逐渐由分立式散热装置转移到内嵌电路板或芯片的集成散热装置，从而解决目前集成电子设备散热技术中可靠性差，冷却效率低，热阻大、集成度低等问题。而现有电子设备散热技术中仍然存在的问题有：

1、热管理方案换热系数较低；

2、需要外接液泵为冷却液提供驱动力，限制电子设备集成度；

3、对外接液泵的尺寸及性能要求较高。

发明内容

为了解决上述背景技术提出的技术问题，本发明提出了一种电子设备热管理微结构。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种电子设备热管理微结构，包括上层PCB和下层PCB，上层PCB与下层PCB叠放键合；上层PCB布设有蒸发室、冷却室以及用于气态冷却工质传输的微型流道Ⅰ，微型流道Ⅰ连通上层PCB蒸发室与冷却室；下层PCB布设蒸发室、冷却室、用于液态冷却工质传输的微型流道II以及为液态冷却工质提供驱动力的微型泵，微型流道II连通下层PCB蒸发室与冷却室，微型流道II的入口和出口分别与微型泵连接；上层PCB蒸发室与下层PCB蒸发室之间通过纳米多孔蒸发薄膜隔开，上层PCB冷却室与下层PCB冷却室之间通过半透薄膜隔开；发热器件设置在靠近下层PCB蒸发室的位置处，散热片设置在靠近上层PCB冷却室的位置处；上层PCB冷却室和下层PCB蒸发室均布设有贯通PCB的金属柱体阵列。

进一步地，微型流道Ⅰ和微型流道II的整体为直线形或S形。

进一步地，微型流道Ⅰ的截面为三角形。

进一步地，微型流道II的截面为圆形。

进一步地，在上层PCB，微型流道Ⅰ沿冷却室方向向下倾斜。

进一步地，上层PCB上的蒸发室和冷却室为圆柱形凹槽结构；下层PCB上的蒸发室和冷却室为近圆柱形凹槽结构，其底面与侧面的连接处呈圆角结构。