[发明专利]一种新型热管式液冷冷板

说明书

本发明涉及芯片散热技术领域，且公开了一种新型热管式液冷冷板，包括底座蒸发腔，所述底座蒸发腔的上表面固定连接有多个翅片，所述底座蒸发腔的上方设有冷板盖子，所述冷板盖子的左侧和右侧分别连通有进水管和出水管；本发明具有热量的远距离搬移能力，相比普通铲齿铜(铝)冷板，热管冷板式散热器可以极大程度的增加翅片的高度，提高翅片的均热性，进而增加散热器的有效换热面积，并且可以减少翅片数量，稀疏的设计可以降低冷板的流阻，设计制作简易，只要在原有风冷热管散热器上方增加一个密封盖，就可以设计成新型热管式液冷冷板，利用铜钎焊或者铝钎焊焊接工艺一次成型。

技术领域

本发明涉及芯片散热技术领域，具体为一种新型热管式液冷冷板。

背景技术

目前主流的芯片设计迭代更新快，日趋多核心，高频率。对散热设计的要求越来越苛刻，高TDP(Thermal Design Power),高热流密度，更低的温度控制要求如同三座大山，压在散热设计者的头上，以Intel最新一代CPU，Eagle Stream为例，TDP为350W，但CPU表面温度要求控制在不高于55℃，使用传统风冷散热，显然已经无解。并且随着中国及世界发布碳排放及碳中和的相关政策，数据中心被要求节能，要求控制电能使用效率(PowerUsageEffectiveness)，需要更低的PUE，必须减少使用传统制冷效率低的设备，比如空调，制冷机组，风扇等机械转能设备。各个地方最新都出台新建机房PUE标准，比如上海地区PUE指标不能高于1.3，水是自然环境中能找到的最好的传热介质，正常自然界中能获得的水的温度一般不会超过40℃。根据能量守恒定律，我们以40℃进水温度来设计冷板，1LPM流量的水经过两颗串联的350W TDP CPU后温升为5℃，如果要满足第二颗CPUTC55℃,冷板的热阻就需要小于0.028℃/W。这几乎是目前业界冷板设计的极限，如果要降低材料成本，双CPU串联，在不降低进水温度的条件下，设计势必会搁浅。

目前业界冷板普遍采用的是铲齿Fin片工艺，以铜材为例，厚度0.1mm,间距0.1mm，高度3mm，这也已经基本接近加工工艺的极限，在3mm高的翅片，热量从基座表面传到翅片的有效率传热面积大概是总面积的一半，综合分析，如何提高翅片的传热效率是关键。我们提出新型热管式液冷冷板的解决方案，通过使用常用铜(铝)热管，铜(铝)立体3D热管等，利用液冷的沸腾汽化的潜热来提高散热面积。以上铜(铝)热管，铜(铝)立体3D热管这两种方式在本文中统称为新型热管式液冷冷板。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种新型热管式液冷冷板，解决了上述背景中提出的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型热管式液冷冷板，包括底座蒸发腔，所述底座蒸发腔的上表面固定连接有多个翅片，最前方的所述翅片的前表面固定连接有多个热管，所述热管的后端贯穿多个所述翅片，且与所述底座蒸发腔相连通，所述底座蒸发腔的上方设有冷板盖子，所述冷板盖子的左侧和右侧分别连通有进水管和出水管。

优选的，所述底座蒸发腔的上表面固定连接有多个蒸发腔竖管，所述蒸发腔竖管的底部与所述底座蒸发腔的内部相连通，相邻的两个所述蒸发腔竖管之间固定连接有多个所述翅片。

(三)有益效果

本发明提供了一种新型热管式液冷冷板，具备以下有益效果：

(1)、本发明具有热量的远距离搬移能力，相比普通铲齿铜(铝)冷板，热管冷板式散热器可以极大程度的增加翅片的高度，提高翅片的均热性，进而增加散热器的有效换热面积，并且可以减少翅片数量，稀疏的设计可以降低冷板的流阻，设计制作简易，只要在原有风冷热管散热器上方增加一个密封盖，就可以设计成新型热管式液冷冷板，利用铜钎焊或者铝钎焊焊接工艺一次成型。