散热结构的制作方法

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种散热结构。

背景技术：

高温会对电子器件的性能产生巨大的危害，温度过高会引起器件效率下降、可靠性降低甚至失效等严重问题。电子器件在工作时产生的大量热量，必须及时被疏散，以确保器件能够高效工作。温度控制较好的电子器件能最大化地发挥其性能，从而进一步带来可观的经济效率。

电子器件冷却的目的是保证其工作的稳定性和可靠性，按照冷却介质的不同，可分为空气冷却和液体冷却。空气冷却是指通过空气的流动将电子元件产生的热量带走的一种散热方式，空气冷却是应用最广泛的方式，一般用借助于风扇等强迫器件周边空气流动，将热量带走，通过与热沉组合其冷却能力可达102w/(m2.k)的数量级，适用于对散热要求不高的场合，价格低廉、结构简单，但已经满足不了高热流电子器件和芯片日益增加的散热需求。主动液体冷却是通过液体的流动带走电子元件产生热量的一种冷却方式，主要是针对芯片或芯片组件提出的概念，其原理就是利用冷却液的流动带走元器件产生的热量从而降低发热元器件的温度。主动液体冷却与空气冷却相比有很多优势，最突出的是液体具有比气体大得多的比热容和导热系数，因此其热负载能力很大，换热系数大很多，拥有更强的换热能力。主动液冷系统主要由液冷散热器、循环管路、泵、储液箱、二次换热器五部分组成。其工作原理为冷却介质在泵的作用下从储液箱泵出流入液冷散热器内，将电子元器件产生的热量带走，再经过二次换热器将热量散发到空气热沉中，冷却后的液体再次流回储液箱，如此循环往复来达到控制元器件温度的目的。

目前，电子器件散热采用的主动液冷系统，只能在液冷散热器部分做到紧凑设计，即采用微槽道、微通道、微喷等紧凑型液冷散热器，而仍然采用大泵集中供水，且液体带走热源热量后，需要被泵送到二级换热器中再向环境放热。这就使得整个系统非常庞大，难以满足日益增长的紧凑性、高功率密度的需求。其中，二级换热器通常采用换热器配合风扇的方式，均为庞大的占体积元件。同时，将大泵进行微型化设计用于液冷模块，面临传统大泵直接微型化所导致的泵输出性能急剧下降而无法满足液冷系统管路压损的问题。此外，温度的不均匀性会导致各器件性能不一，也会产生不均匀的热应力，从而导致设备性能下降甚至是故障或失效，对电子器件的可靠性和稳定性带来严重的影响。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种散热结构，以至少解决相关技术中的液冷不完善所带来的泵输出性能急剧下降而无法满足液冷系统管路压损以及不均匀的温度所导致设备性能下降甚至是故障或失效，对电子器件的可靠性和稳定性带来严重的影响的问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种散热结构，包括：冷板10，包括板体12和在所述板体12背面设置的翅片11，所述板体12内设置有管道122，所述板体12的正面用于设置芯片30；水泵20，固定在所述冷板10的正面上，所述水泵20的进口21和出口22分别与所述管道122连通。

可选地，所述水泵20通过螺钉40紧固在所述冷板10的正面上。

可选地，在所述进口21贯穿所述冷板10的位置处，所述冷板10内具有进口凹槽211，所述进口凹槽211内设置有第一密封圈212，用于所述进口21与所述管道122连接的密封。

可选地，在所述出口22贯穿所述冷板10的位置处，所述冷板10内具有出口凹槽221，所述出口凹槽221内设置有第二密封圈222，用于所述出口22与所述管道122连接的密封。

可选地，所述管道122包括：冷却段管道1221以及放热段管道1222；其中，所述冷却段管道1221分布在所述芯片30的位置的背面；所述放热段管道1222，与所述冷却段管道1221连接，所述放热段管道1222分布在所述板体12中非所述芯片30的位置的背面。

可选地，所述芯片30为多个，所述冷却段管道1221为多段，多段所述冷却段管道1221之间相连通，至少两段所述冷却段管道1221之间具有所述放热段管道1222。

可选地，所述冷却段管道1221与所述放热段管道1222的管道长度相同，或，所述放热段管道1222的管道长度为冷却段管道1221的管道长度的1.2倍。

可选地，所述冷板10至少由导热金属材料构成。

可选地，所述翅片13至少包括：阵列翅片。

可选地，所述管道122内的冷却液至少包括：水。

根据本发明的一个实施例，提供了一种芯片结构，包括芯片30和上述的散热结构。所述芯片30固定在所述冷板10的正面上。

可选地，通过印刷电路板31将所述芯片30固定在所述冷板10的正面上。

可选地，所述芯片30通过热界面材料tim32与所述印刷电路板31粘合，所述印刷电路板31通过所述螺钉40紧固在所述冷板10的正面上。

通过本发明，解决了相关技术中相关技术中液冷不完善所带来的泵输出性能急剧下降而无法满足液冷系统管路压损以及不均匀的温度所导致设备性能下降甚至是故障或失效，对电子器件的可靠性和稳定性带来严重的影响的问题，实现了芯片实现均温效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种散热结构的结构图；

图2是根据本发明实施例的一种水泵的剖面图；

图3是根据本发明实施例的一种散热结构的背面示意图；

图4是根据本发明实施例的一种芯片结构的结构图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

实施例1

图1是根据本发明实施例的一种散热结构的结构图，如图1所示，该散热结构包括：

冷板10，包括板体12和在所述板体12背面设置的翅片11，所述板体12内设置有管道122(图1中未示出)，所述板体12的正面用于设置芯片30；

水泵20，固定在所述冷板10的正面上，所述水泵20的进口21(图1中未示出)和出口22(图1中未示出)分别与所述管道122连通。

可选地，所述水泵20通过螺钉40紧固在所述冷板10的正面上。

图2是根据本发明实施例的一种水泵的剖面图，如图2所示，

在所述进口21贯穿所述冷板10的位置处，所述冷板10内具有进口凹槽211，所述进口凹槽211内设置有第一密封圈212，用于所述进口21与所述管道122连接的密封。

可选地，在所述出口22贯穿所述冷板10的位置处，所述冷板10内具有出口凹槽221，所述出口凹槽221内设置有第二密封圈222，用于所述出口22与所述管道122连接的密封。

图3是根据本发明实施例的一种散热结构的背面示意图，如图3所示，所述管道122包括：冷却段管道1221以及放热段管道1222；其中，所述冷却段管道1221分布在所述芯片30的位置的背面；所述放热段管道1222，与所述冷却段管道1221连接，所述放热段管道1222分布在所述板体12中非所述芯片30的位置的背面。

可选地，所述芯片30为多个，所述冷却段管道1221为多段，多段所述冷却段管道1221之间相连通，至少两段所述冷却段管道1221之间具有所述放热段管道1222。

可选地，所述冷却段管道1221与所述放热段管道1222的管道长度相同，或，所述放热段管道1222的管道长度为冷却段管道1221的管道长度的1.2倍。

可选地，所述冷板10至少由导热金属材料构成。

可选地，所述翅片13至少包括：阵列翅片。

可选地，所述管道122内的冷却液至少包括：水。

具体而言，由于冷板背面加工有翅片，用于将冷板的热量通过自然对流的方式扩散到环境中。由于冷板采用均温设计理念，将尺寸较小的芯片中的热量扩散到尺寸较大的冷板中进行散热，增大了换热面积，可以在冷板整体温度较高的情况下保证芯片仍然工作在正常温度区间内。而较高的冷板整体温度与环境形成的较大温差，使得翅片的换热效率大幅提高，从而成功将芯片的热量通过自然对流扩散到环境中。由于翅片设计结构非常紧凑，因此整个集成散热模块具有相比目前的液冷散热系统更加紧凑的结构的更小的尺寸。

实施例2

根据本发明的一个实施例，提供了一种芯片结构，图4是根据本发明实施例的一种芯片结构的结构图。如图4所示，该芯片结构包括芯片30和上述的散热结构。所述芯片30固定在所述冷板10的正面上。

可选地，通过印刷电路板31将所述芯片30固定在所述冷板10的正面上。

可选地，所述芯片30通过热界面材料tim32与所述印刷电路板31粘合，所述印刷电路板31通过所述螺钉40紧固在所述冷板10的正面上。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。