[发明专利]一体化微型冷却器及冷却系统

说明书

本发明实施例提供一种一体化微型冷却器及冷却系统，其中一体化微型冷却器包括板状的壳体以及集成于壳体的压电泵，壳体内设有相间的且旋转中心相同的第一螺旋微流道和第二螺旋微流道，压电泵的泵腔位于第一螺旋微流道的旋转中心处；第一螺旋微流道的一端连接于壳体上的冷却液进口，第一螺旋微流道的另一端连通于压电泵的泵腔的进口；第二螺旋微流道的一端连接于壳体上的冷却液出口，第二螺旋微流道的另一端连通于压电泵的泵腔的出口。该一体化微型冷却器有效提高电子器件微通道液冷冷却系统的集成化水平，降低冷却系统部件检修更换难度，同时最大程度发挥压电泵的流体脉动效应，强化第一螺旋微流道和第二螺旋微流道的传热效果。

技术领域

本发明涉及电子器件冷却设备技术领域，尤其涉及一种一体化微型冷却器及冷却系统。

背景技术

随着制造、电子、计算机等技术的发展，集成电路芯片高性能、集成化、微型化的发展趋势越来越明显，芯片功耗和散热问题越来越严重，新一代电子设备的热流体量已经达到一百多瓦每平方米。如果高功耗电子器件产生的热量不能够及时地散发出去，将使其长期工作在高温情况下，会严重影响器件的工作寿命，甚至造成器件的失效，威胁相关系统稳定性和工作寿命。因此，必须提高集成电路芯片散热性能，以确保芯片正常工作。

电子器件散热问题的核心是热设计问题，即利用各种方法控制电子器件和设备内部发热元件的温度，使其能够工作在一个合适的温度范围内，不超过限制的最高温度。目前，常见的电子器件散热方法主要包括空气冷却，液体冷却，相变冷却和热电冷却等。其中液体冷却是以液体作为介质对电子器件进行散热，其具有低噪音，高散热效率等优点。微通道散热是最有效的液冷散热技术之一，其原理是通过驱动流体在微通流道中流动将热源芯片热量导出，实现高功耗电子器件的有效散热。传统的电子器件微流道散热系统为分离式(如图1所示)，包括依次通过管道相连的微通道散热器101、驱动泵102和外部冷却器，其采用独立的驱动泵102驱动冷却液体流过微通道散热器101完成散热，需要为驱动泵102单独预留安装位置，导致微通道液冷系统难以进一步集成，且增大系统的安装维护难度。

发明内容

本发明实施例提供一种一体化微型冷却器及冷却系统，用以解决现有技术中的微流道散热系统需要为驱动泵预留安装位置，增加安装维护难度的问题，提高系统的集成化水平。

本发明实施例提供一种一体化微型冷却器，包括板状的壳体以及集成于所述壳体的压电泵，所述壳体内设有相间的且旋转中心相同的第一螺旋微流道和第二螺旋微流道，所述压电泵的泵腔位于所述第一螺旋微流道的旋转中心处；所述第一螺旋微流道的一端连接于所述壳体上的冷却液进口，所述第一螺旋微流道的另一端连通于所述压电泵的泵腔的进口；所述第二螺旋微流道的一端连接于所述壳体上的冷却液出口，所述第二螺旋微流道的另一端连通于所述压电泵的泵腔的出口。

根据本发明一个实施例的一体化微型冷却器，所述壳体包括冷却器背板和冷却器盖板，所述冷却器背板的内侧表面设有第一螺旋间壁和第二螺旋间壁，所述冷却器盖板贴合于所述第一螺旋间壁和所述第二螺旋间壁，以构成所述第一螺旋微流道和所述第二螺旋微流道。

根据本发明一个实施例的一体化微型冷却器，所述第一螺旋间壁和所述第二螺旋间壁的内侧边缘围设成O形驱动腔，以构成所述压电泵的泵腔，所述压电泵的压电振子安装于所述冷却器盖板上且与所述O形驱动腔相对应。

根据本发明一个实施例的一体化微型冷却器，所述O形驱动腔与所述第一螺旋微流道的相接处设有第一V型单向阀，以使所述第一螺旋微流道内的流体单向流入所述O形驱动腔；所述O形驱动腔与所述第二螺旋微流道的相接处设有第二V型单向阀，以使所述O形驱动腔内的流体由所述第二螺旋微流道单向排出。

根据本发明一个实施例的一体化微型冷却器，所述第一螺旋间壁和所述第二螺旋间壁为采用激光蚀刻或化学蚀刻方式在所述冷却器背板上加工而成的螺旋形微细槽道壁。