[发明专利]封装级微流体散热器及具有其的芯片

说明书

本发明提出了一种封装级微流体散热器及具有其的芯片，散热器包括：散热片、微通道板、微射流孔板和供液基板，微通道板邻近散热片设置，微通道板内侧设有多个微通道；微射流孔板邻近微通道板设置，微射流孔板设有多个微射流孔和多个用于消除回流横流效应的回流微槽；供液基板邻近微射流孔板设置，供液基板设有冷却介质入口和冷却介质出口；其中，冷却介质由冷却介质入口进入封装级微流体散热器，经微射流孔冲击微通道的内表面，通过散热片对待散热器件进行散热，完成换热过程后的冷却介质被限制沿微通道流动，然后通过附近的回流微槽流出，所有微射流孔都可以实现充分的射流冲击，有助于在整个冷却区域实现更均匀和更高的冷却能力。

技术领域

本发明涉及芯片散热技术领域，尤其涉及一种封装级微流体散热器及具有 其的芯片。

背景技术

微流体主动散热技术(微射流/微通道)对高热流密度芯片冷却非常有效： 微射流冲击具有实现高传热系数的能力，尤其是在滞止区，而微射流阵列能够 使加热表面的温度及其梯度保持在可接受的水平；与微射流相比，微通道冷却 具有较低的平均传热系数，但冷却剂可以与每个微通道内的多个壁面进行热量 交换，从而具有更大的有效比表面积。

现有技术也有其各自的缺点：

微射流阵列中相邻微射流冲击壁面后回流的横流效应将干扰来流，削弱来 自多个微射流孔的冲击射流，从而降低了微射流阵列对整个冷却区域的冷却能 力。

而为了提升微通道的平均传热系数所采用的蛇形管、异形管等多层复杂结 构或者具有特殊设计的异形截面等强化传热措施，无疑会增加结构的复杂性和 加工难度。

由于界面热阻的存在，传统的集成方式散热能力已逼近极限，并且因为集 成了多种异质材料容易产生热失配等大量寄生问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何提高微流体散热效果，本发明提出一种封 装级微流体散热器及具有其的芯片。

根据本发明实施例的封装级微流体散热器，包括：

散热片；

微通道板，邻近所述散热片设置，所述微通道板内侧设有多个微通道；

微射流孔板，邻近所述微通道板设置，所述微射流孔板设有多个微射流孔 和多个用于消除回流横流效应的回流微槽；

供液基板，邻近所述微射流孔板设置，所述供液基板设有冷却介质入口和 冷却介质出口；

其中，冷却介质由冷却介质入口进入所述封装级微流体散热器，经微射流 孔冲击微通道的内表面，通过散热片对待散热器件进行散热，完成换热过程后 的冷却介质沿着微通道进入回流微槽后，从所述冷却介质出口流出。

根据本发明的一些实施例，所述微射流孔板上的多个微射流孔呈阵列排布， 每隔一列或每隔多列所述微射流孔间设有一个所述回流微槽。

在本发明的一些实施例中，所述供液基板设有：

分液区，与所述冷却介质入口连通；

多条供液支路，至少部分所述供液支路与所述分液区连通；

集液区，与所述冷却介质出口连通；

多条回液支路，至少部分所述回液支路与所述集液区连通。

根据本发明的一些实施例，多条所述供液支路和多条所述回液支路在所述 供液基板上交替排布。

在本发明的一些实施例中，每个所述微射流孔的正下方均对应有所述供液 支路，每个所述回流微槽的正下方均对应有所述回液支路。

根据本发明的一些实施例，每两列所述微射流孔对应一条所述供液支路， 每个所述回流微槽对应一条所述回液支路。