专利名称：一种用于微电子器件的无泵液体散热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及微型计算机、投影仪、直流电源等产品内微电子器件用的散热器，特别是小型液体散热装置。
背景技术：
计算机中央处理器(CPU)等微电子器件目前普遍使用的散热器为空气冷却型散热器，CPU等微电子器件工作时发出的热量传递给安装在其散热表面上的铝合金或铜合金散热片，空气靠自然对流或风扇强制对流的方式流过散热片表面时把热量带走，达到冷却CPU等微电子器件的目的。随着微电子器件性能的提高，特别CPU主频的不断增大，其发热量也越来越大，传统风冷散热器势必要增大散热片及风扇转速来提高冷却能力，这样会带来如下问题增大散热片受到机箱空间的限制，而且还会增加材料消耗量和成本；提高风扇转速会增大其耗电量和气流噪声，从而增加了计算机的能耗和运行费用，且影响到操作者的工作效率和身心健康。这样，给微型计算机等电子产品的使用带来一些负面影响。在现有技术中，液体散热器的载热能力远大于空气散热器，用水等液体冷却微电子器件可以改善冷却效果，减小散热器的尺寸。但传统的液体散热器需要泵来循环液体，因此，散热器耗电和产生噪声等问题还依然存在。
技术内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术中存在的问题，提供一种适用于微电子器件的无泵液体散热装置，它既有液体散热器散热能力强、体积小的优点，又能使散热器做到零能耗和无噪声。
为了实现上述的发明目的，本实用新型的技术方案以如下方式实现
本实用新型是一种用于微电子器件的无泵液体散热装置，包括有散热器、盛装液体的容器，特征在于它是由末端散热器、连接管2、及内置载热液体4的吸热容器3组成；吸热容器3与末端散热器通过连接管2连为一体并使内部形成密闭空间。
其中吸热容器3采用导热性能优良材料制成的，且形成与微电子器件的散热面紧密接触的形状。
所述的末端散热器的内通道设有导液槽或者吸液芯体，末端散热器的安装位置高于吸热容器3，连接管2将末端散热器和吸热容器3连成一体，末端散热器的管道及连接管2要保持有一定的朝向吸热容器3的向下斜度。
所述的末端散热器可采用管材制成的单接口盘管状的末端散热器1，或管材制成的双接口盘管状的末端散热器5，或板材制成的片式网格状的末端散热器6，或板材制成的片式字型状的末端散热器8。其中所述的板材制成的片式网格状的末端散热器6和片式字型状的末端散热器8是用两块金属薄板压制或吹胀而成，并且末端散热器6和8的下部可冲压或焊接有一个或多个出口，通过连接管2与吸热容器3的出口连通。
本实用新型由于采用了上述的结构，通过连接管把吸热容器和末端散热器连接成一体，使内部形成密闭空间，末端散热器暴露在空气之中。载热液体装入吸热容器中，通过吸热容器与微电子器件的散热表面紧密接触。用载热液体吸收微电子器件的发热量，液体吸热后部分蒸发为蒸气。蒸气通过连接管升腾到末端散热器内，通过末端散热器的外表面将热量散发到周围空气中。散热后的气体凝结为液滴，液滴沿着末端散热器和连接管的内壁回流到吸热容器中。这样，载热液体不需要泵即可实现自身循环，达到载热、散热的目的。同现有技术相比，本实用新型具有散热能力强、体积小、无能源消耗、无噪声的特点。并且设计合理、结构简单、加工容易、成本低廉，极利于推广使用。
以下结合附图和具体的实施方式对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型实施例一的结构示意图；图2为本实用新型实施例二的结构示意图；图3为本实用新型实施例三的结构示意图；图4为本实用新型实施例四的结构示意图。
以上图中标号说明1、单接口盘管状的末端散热器， 2、连接管， 3、吸热容器，4、载热液体， 5、双接口盘管状的末端散热器， 6、片式网格状的末端散热器，7、片式网格状的末端散热器的内通道，8、片式字型状的末端散热器，9、片式字型状的末端散热器的内通道。
具体实施方式
本实用新型根据所设计的技术方案可制作四种原理相同，但末端散热器结构形状不同的实施方案，实施方案中载热液体均采用三氟二氯乙烷化合物。具体实施方案分述如下实施例1参见图1，图1为单路盘管状末端散热器的计算机中央处理器(CPU)无泵液体散热装置，末端散热器1为管材制成的单接口盘管状散热器，使其紧贴在计算机箱体板的内侧固定。用有一定柔性的连接管2将末端散热器1和吸热容器3连成一体，使内部形成密闭空间，外部暴露在空气中。吸热容器3的可接触平面紧贴在CPU的散热面上，并固定在箱体内。吸热容器3的可接触平面与CPU的散热面之间可放置软体导热材料薄层，以增加二者接触的可靠度。载热液体4封存于吸热容器3中，该载热液体为三氟二氯乙烷化合物，它是不燃、无毒的环保工质，其沸点接近室温。因此，吸热容器3内部的正常工作压力相对较低，一般不超过0.3MPa。计算机运行时，CPU的发热量通过吸热容器3传给载热液体4，载热液体4吸收热量后部分蒸发为蒸汽，这部分蒸汽沿着连接管2升腾到末端散热器1中。通过末端散热器1将热量散给周围空气，蒸汽散热后凝结为液滴。液滴沿着末端散热器1和连接管2的内壁回流到吸热容器3中。从而实现，载热液体4把CPU的发热量携给末端散热器1，最终散发到周围空气中。为了使载热液体4的液滴能顺畅地回流到吸热容器3中，末端散热器1的安装位置应高于吸热容器3，末端散热器1的管道及连接管2要保持有一定的朝向吸热容器3的倾斜度，在末端散热器1的内通道可以设、也可以不设导液槽或者吸液芯体。
实施例2参见图2，图2为双路盘管状末端散热器的计算机中央处理器(CPU)无泵液体散热装置。其结构与上述实施例类似，所不同的是末端散热器5下部有两个接口，通过两段连接管2分别连接到吸热容器3上部的两个接口上。吸热容器3的结构与上述实施例相同，置于吸热容器3中的载热液体4吸收CPU发热量后部分蒸发为蒸汽，这部分蒸汽同时沿着两段连接管2进入末端散热器5，蒸汽散热后凝结成的液滴也同时沿着两段连接管2回到吸热容器3中。本实施例可以缩短流程、降低流速，达到减低流动阻力的目的，同时也能保证在末端散热器5的载热流体分布均衡。
实施例3参见图3，图3为网格状末端散热器的计算机中央处理器(CPU)无泵液体散热装置。其连接管2、吸热容器3和载热液体4与上述实施例相同。所不同的是末端散热器6是用两块金属薄板压制或吹胀而成，也可以在局部机箱板上压制出。网格状末端散热器6的内通道7纵横交叉呈网格状。这样，可以缩短蒸汽和液滴的流程，降低阻力损失。网格状末端散热器6下部冲压或焊接有一个或多个出口，通过连接管2与吸热容器3的出口连通。
实施例4参见图4，图4为字型状末端散热器的计算机中央处理器(CPU)无泵液体散热装置。其连接管2、吸热容器3和载热液体4与上述实施例相同。所不同的是末端散热器8也是用两块金属薄板压制或吹胀而成，其中一块金属薄板就是机箱板。字型状末端散热器8的内通道9压制成字型或图案，或者呈生产公司的标志或商标形状。使用时将其暴露在箱体外面，这样，不仅可以缩短蒸汽和液滴的流程，降低阻力损失，而且美观大方，还可以作为产品的标志。字型状末端散热器内通道9的下部冲压或焊接有一个或多个出口，通过连接管2与吸热容器3的出口连通。
权利要求1.一种用于微电子器件的无泵液体散热装置，包括有散热器、盛装液体的容器，本实用新型的特征在于它是由末端散热器、连接管(2)、及内置载热液体(4)的吸热容器(3)组成；吸热容器(3)与末端散热器通过连接管(2)连为一体并使内部形成密闭空间。
2.根据权利要求1所述的用于微电子器件的无泵液体散热装置，其特征在于采用了导热性能优良材料制成的、形成与微电子器件的散热面紧密接触形状的吸热容器(3)。
3.根据按照权利要求1或2所述的用于微电子器件的无泵液体散热装置，其特征在于所述的末端散热器的内通道设有导液槽或者吸液芯体，末端散热器的安装位置高于吸热容器(3)，用连接管(2)将末端散热器和吸热容器(3)连成一体，末端散热器的管道及连接管(2)要保持有一定的朝向吸热容器(3)的倾斜度。
4.根据权利要求1所述的用于微电子器件的无泵液体散热装置，其特征在于所述的末端散热器可采用管材制成的单接口盘管状的末端散热器(1)，或管材制成的双接口盘管状的末端散热器(5)，或板材制成的片式网格状的末端散热器(6)，或板材制成的片式字型状的末端散热器(8)。
5.根据权利要求1或4所述的用于微电子器件的无泵液体散热装置，其特征在于所述的板材制成的片式网格状的末端散热器(6)和片式字型状的末端散热器(8)是用两块金属薄板压制或吹胀而成，并且末端散热器(6)和(8)的下部可冲压或焊接有一个或多个出口，通过连接管(2)与吸热容器(3)的出口连通。
专利摘要一种用于微电子器件的无泵液体散热装置，是由末端散热器、连接管及内置载热液体的吸热容器组成；吸热容器与末端散热器通过连接管连为一体并使内部形成密闭空间；该装置末端散热器的安装位置高于吸热容器，末端散热器的内通道可以设有导液槽或者吸液芯体，吸热容器的外表面设计为与微电子器件的散热面紧密接触的形状。末端散热器可制成单接口盘管状，双接口盘管状，片式网格状或片式字型状。散热过程为载热液体通过吸热容器吸收微电子器件的发热量，吸热后的载热液体部分蒸发为蒸汽，蒸汽通过连接管升腾到末端散热器内，将热量散发给空气后凝结为液滴，液滴沿管道内壁再回流到吸热容器中，载热液体不需要泵即可自身循环，达到载热、散热的效果。
文档编号H01L23/42GK2630921SQ03261780
公开日2004年8月4日 申请日期2003年6月4日 优先权日2003年6月4日
发明者马国远 申请人:北京工业大学