CN102097403A - 芯片热沉及带芯片热沉的芯片冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种芯片热沉及带芯片热沉的芯片冷却装置，芯片热沉，包括芯片及芯片背部的热沉，所述热沉为一其内带凹槽，凹槽两端分别设有与凹槽连通的通道，通道上设有进口或出口的封闭体，封闭体进口通过管道与调节阀、泵、过滤器及冷却介质存储池出口相连，封闭体出口通过管道与热交换器、冷却介质存储池入口相连，以将冷却介质经过滤器、泵、调节阀泵入热沉的通道后，进入凹槽内，将芯片产生的热量带出后进入热交换器中，经热交换器对介质冷却后，送入冷却介质存储池中循环再用，从而实现芯片的冷却。由于热沉的长宽和芯片长宽一样，所以体积非常小，不占用空间，不仅冷却效率高，而且功耗非常小，也不会造成污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种冷却装置，特别是一种芯片冷却装置，属于芯片散热冷却技术领域。
背景技术
目前超大规模集成电路中的热流水平已超过5×105W/m2，而且新的电路设计要求在较低工作温度下散失高达106W/m2的热流。当芯片的热流密度超过106W/m2时，传统的风扇冷却方法已无法满足其要求。因此有必要对现有技术加以改进。
发明内容
为解决现有的芯片冷却风扇体积过于庞大，冷却效果不佳，以及耗能大的问题，本发明提供一种芯片热沉。
本发明的另一个目的在于提供带芯片热沉的芯片冷却装置。
本发明提供的是这样一种芯片热沉，包括芯片，其特征在于芯片背部设有一热沉，所述热沉为一其内带凹槽，凹槽两端分别设有与凹槽连通的通道，通道上设有进口或出口的封闭体，以便将冷却介质由进口送入后，经通道从一端进入凹槽内，之后经凹槽另一端进入另一通道后，由出口排出，从而将芯片产生的热量带出而实现芯片的冷却。
所述热沉内的凹槽平行设置多条，凹槽槽顶设有密封盖，从而使热沉内的凹槽及凹槽两端的通道形成密闭体，使密闭体只能通过其上的进口和出口与外部连通。
本发明提供的是这样一种带芯片热沉的芯片冷却装置，包括与冷却介质存储池出口相连的管道、过滤器、泵及调节阀，以及与冷却介质存储池入口相连的管道、热交换器，其特征在于调节阀与热交换器之间设有芯片热沉，所述芯片热沉包括芯片，设于芯片背部的热沉，所述热沉为一其内带凹槽，凹槽两端分别设有与凹槽连通的通道，通道上设有进口或出口的封闭体，封闭体进口通过管道与调节阀相连，封闭体出口通过管道与热交换器相连，以便将冷却介质存储池中的冷却介质经过滤器、泵、调节阀泵入热沉的通道后，再进入凹槽内，之后由凹槽另一端进入另一通道后，由出口排出进入热交换器中，以将芯片产生的热量随介质带出后，经热交换器对介质冷却后，送入冷却介质存储池中循环再用，从而实现芯片的冷却。
所述调节阀与热交换器之间的芯片热沉设为一个或者并列设为多个，以对一个芯片或同时对多个芯片进行冷却。
所述过滤器、泵、调节阀、热交换器均为常规设备。
本发明具有下列优点和效果：采用上述方案，只需在芯片底部设置一块热沉，就能通过其上的凹槽及通道，使冷却介质流经芯片背部时将大部分的热量带走，同时通过泵和热交换器，使冷却介质循环使用。由于热沉的长宽和芯片长宽一样，所以体积非常小，不会占用空间。同时通过冷却介质来进行冷却，不仅冷却效率高，而且功耗非常小，不会造成对能源的过度浪费，也不会造成污染。实为一理想的芯片冷却装置。
附图说明
图1为本发明之芯片热沉结构示意图；
图2为本发明之带芯片热沉的芯片冷却装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
本发明提供的芯片热沉，包括芯片3，在芯片3背部设有一热沉2，所述热沉2内设有凹槽4，凹槽4为平行的多条，凹槽4槽顶设有密封盖6，凹槽4两端分别设有与凹槽4连通的通道5和8，从而使热沉2内的凹槽4及凹槽4两端的通道5和8形成密闭体，通道8上设有进口1，通过5上设有出口7，使冷却介质只能通过通道8上的进口进入，经凹槽4通道5由出口7流出，从而将芯片3产生的热量带出而实现芯片的冷却，如图1。
本发明提供的带芯片热沉的芯片冷却装置，包括与冷却介质存储池9出口相连的管道、过滤器10、泵11及调节阀12，以及与冷却介质存储池9入口相连的管道、热交换器13，在调节阀12与热交换器13之间并列设有四个芯片热沉2，所述每一芯片热沉2包括芯片3，设于芯片3背部的热沉2，所述热沉2内设有凹槽4，凹槽4两端分别设有与凹槽连通的通道5和8，通道8上设有进口1，通道5上设有出口7，进口1通过管道与调节阀12相连，出口7通过管道与热交换器13相连，以便将冷却介质存储池9中的冷却介质经过滤器10、泵11、调节阀12泵入热沉的通道8后，再进入凹槽4内，之后由凹槽另一端进入通道5后，由出口7排出进入热交换器13中，以将芯片3产生的热量随介质带出后，经热交换器9对介质冷却后，送入冷却介质存储池9中，以循环再用，从而实现芯片3的冷却，如图2、图1。
Claims (4)
1.一种芯片热沉，包括芯片，其特征在于芯片背部设有一热沉，所述热沉为一其内带凹槽，凹槽两端分别设有与凹槽连通的通道，通道上设有进口或出口的封闭体。
2.根据权利要求1所述的芯片热沉，其特征在于所述热沉内的凹槽平行设置多条，凹槽槽顶设有密封盖。
3.一种带芯片热沉的芯片冷却装置，包括与冷却介质存储池出口相连的管道、过滤器、泵及调节阀，以及与冷却介质存储池入口相连的管道、热交换器，其特征在于调节阀与热交换器之间设有芯片热沉，所述芯片热沉包括芯片，设于芯片背部的热沉，所述热沉为一其内带凹槽，凹槽两端分别设有与凹槽连通的通道，通道上设有进口或出口的封闭体，封闭体进口通过管道与调节阀相连，封闭体出口通过管道与热交换器相连。
4.根据权利要求3所述的芯片冷却装置，其特征在于所述调节阀与热交换器之间的芯片热沉设为一个或者并列设为多个。
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