[实用新型]一种模块化垂直互联功能的微通道冷板组件

说明书

本实用新型涉及一种模块化垂直互联功能的微通道冷板组件，包括液冷板，毛纽扣式连接器镶嵌在该液冷板中且其内导体两端凸出液冷板表面并分别与液冷板两侧的发热芯片和电路板接触，从而实现发热芯片与电路板之间的互联；液冷板上还设置有多层拓扑分流结构，多层拓扑分流结构包括连接器安装口、高于液冷板表面的台阶以及设置在台阶内和液冷板内的流道；连接器安装口用于安装微型流体连接器插头或插座，用于和供液系统或回液系统中的微型流体连接器插座或插头对插实现冷却液输入或输出。本实用新型通过多层拓扑分流结构实现流体连接器的扁平化安装和垂直互联，并使冷却液在各支路中分配更加均匀，提高散热的均匀性。

技术领域

本实用新型涉及液冷技术领域，具体是一种模块化垂直互联功能的微通道冷板组件。

背景技术

随着科学技术的发展，航天航空、电子等军工领域设计的电子设备产生的热负荷越来越大，如下一代TR组件产生的热流密度大于200W/cm²。由于电子设备散热面积非常小，液液冷板的安装空间和重量有明确的限制，需要设计并生产更轻薄液冷板。同时，为了实现发热电子元件与液冷板下方的电路或者其他功能的电子元件实现连接，需要在液液冷板上设计扁平化的供电和电信号微型连接器。

微通道液体冷却是一种高效的液冷技术，该技术要求流体在微米级别的流道内流动。一方面，这种截面面积狭小的微通道通过中断流体的热边界层的发展，使得流体流动传热一直处于未充分发展阶段；另一方面，微通道的布置方式使流体域通道单位接触面积远大于常规通道换热装置，从而可大大减小换热装置的体积和重量。

目前使用液液冷板对电子设备进行冷却通常采用图1中(a)和图1中(b)所示的冷却方式。图1中(a)是液液冷板直接贴合发热芯片，发热芯片产生的热量可直接传递到液液冷板上。该条件下，发热芯片和其他功能芯片直接的互联需要通过电路板或者光、电连接器实现，占据较大的空间，互联方案也特别复杂。图1中(b)是液液冷板间接与发热芯片接触，发热芯片产生的热量需要通过高导热金属传递到液液冷板，然后通过液冷最终实现对发热芯片的有效散热。

目前，现有常见液液冷板冷却方案存在以下不足：

(1)现有常见液液冷板冷却方案一般采用常规通道，冷却效率较低。

(2)现有常见液液冷板流量分配方案中，主流道和分流道在一个平面内，液液冷板内各支路的流量分配不易均匀。

(3)现有常见微通道液液冷板冷却方案中，冷却液进出口结构较大，难以实现扁平化的垂直互联。

(4)现有常见液液冷板冷却方案中，液液冷板功能单一，仅能实现散热功能，难以实现多层功能芯片组件的叠层结构。

(5)现有常见的液液冷板厚度较大，不易实现轻量化和超薄化。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供一种模块化垂直互联功能的微通道冷板组件，通过结构设计可以实现微型流体连接器、毛纽扣式电连接器、毛纽扣式射频连接器和毛纽扣式控制信号连接器的扁平化安装及垂直互联，并提高不同发热热源温度的均匀性。