一种多芯片散热设备、系统及散热控制方法与流程

本发明涉及电子器件散热，尤其涉及一种多芯片散热设备、系统及散热控制方法。

背景技术：

1、随着半导体技术的不断发展，芯片的集成度和功耗密度逐渐增加，如果不能将芯片产生的热量有效传递到外界，将导致芯片内部热量堆积，温度升高，从而出现器件可靠性降低、芯片使用寿命缩短、功耗增加等问题。

2、目前，可以采用均热板对芯片进行冷却，但是随着芯片功耗的不断提高，即使结合均热板对芯片进行降温，均热板的散热性能可能也无法满足芯片降温需求。虽然可以使用其他方式提高均热板的散热性能，但要么需要额外空间安装散热器，要么增加换热次数，导致芯片散热系统的换热热阻比较高。

技术实现思路

1、根据本公开的一方面，提供了一种多芯片散热设备，包括：至少两个均热板，每个所述均热板用于对芯片模块进行散热，所述均热板内具有蒸发区和冷凝区，所述多芯片散热设备还包括导通管路组，每两个所述均热板之间设置有所述导通管路组，每个所述导通管路组包括第一导通管路和第二导通管路，每两个所述均热板的所述蒸发区通过所述第一导通管路连通，每两个所述均热板的所述冷凝区通过所述第二导通管路连通。

2、根据本公开的另一方面，提供了一种多芯片散热系统，包括本申请的多芯片散热设备、至少一个芯片模块以及至少一个热沉模块；

3、所述多芯片散热设备包括的每个均热板的外表面靠近蒸发区的部位具有热表面，每个所述均热板的外表面靠近所述冷凝区的部位具有冷表面；

4、每个所述芯片模块设在对应所述均热板的外表面具有的热表面上，每个所述热沉模块设在对应所述均热板的外表面具有的冷表面上；

5、根据本公开的另一方面，提供了一种散热控制方法，应用于本申请所述多芯片散热系统，所述方法包括：

6、获取两个述均热板对应的芯片模块的温度信息，两个所述均热板之间设置有导通管路组；

7、当基于两个所述均热板对应的芯片模块的温度信息，确定两个所述均热板对应的芯片模块包括低功耗芯片模块和高功耗模块时，控制第一导通管路将低功耗芯片模块对应的均热板的蒸发区相变工质输送至高功耗芯片模块对应的均热板的蒸发区，控制第二导通管路将高功耗芯片模块对应的均热板的冷凝区相变工质传到至低功耗芯片模块对应的均热板的冷凝区。

8、本申请中提供的一个或多个技术方案，每个导通管路组包括第一导通管路和第二导通管路，每两个均热板的蒸发区通过第一导通管路连通，每两个均热板的冷凝区通过第二导通管路连通。如果其中一个均热板对应的芯片模块为高功耗芯片模块，说明高功耗芯片模块对应的均热板的相变工质温度较高，难以有效对高功耗芯片模块进行降温；如果另一个均热板对应的芯片模块为低功耗芯片模块，说明低功耗芯片模块对应的均热板的相变工质温度特别低，其不仅可以对低功耗芯片模块进行有效降温，还有较多的富余冷量和富余散热能力可供利用。基于此，可以利用第一导通管路将低功耗芯片模块对应的均热板的蒸发区相变工质输送至高功耗芯片模块对应的均热板的蒸发区，从而降低高功耗芯片模块对应的均热板的蒸发区相变工质温度，使得高功耗芯片模块对应的均热板可以对高功耗芯片进行有效降温，同时，可以利用第二导通管路将高功耗芯片模块对应的均热板的冷凝区相变工质传到至低功耗芯片模块对应的均热板的冷凝区，从而利用低功耗芯片模块对应的均热板进行散热，进而降低高功耗芯片模块对应的均热板的散热压力。可见，本申请的多芯片散热设备在不需要增加过多空间和换热次数，就可以扩充多芯片散热设备使用范围和降低综合换热热阻。

9、而且，本申请通过高功耗芯片模块对应的均热板可以通过第一导通管路和第二导通管路充分利用低功耗芯片模块对应的均热板的富余冷量和富余散热能力，这不仅可以保证不同均热板对应的芯片模块安全稳定运行，还可以解决某些均热板中富余冷量和富余散热能力浪费问题。

10、另外，本申请每两个所述均热板的蒸发区通过第一导通管路连通，每两个均热板的冷凝区通过第二导通管路连通，因此，本申请的多芯片散热设备不仅可以适用于各种芯片模块布置距离的场景。

技术特征：

1.一种多芯片散热设备，其特征在于，包括：至少两个均热板，每个所述均热板用于对芯片模块进行散热，所述均热板内具有蒸发区和冷凝区，

2.根据权利要求1所述的多芯片散热设备，其特征在于，所述蒸发区设置有第一吸液结构，所述第一导通管路内还设置有第二吸液结构，所述第二吸液结构的两端分别与相邻两个所述蒸发区连接，用于辅助驱动液体工质在两个均热板的所述蒸发区之间流动。

3.根据权利要求1所述的多芯片散热设备，其特征在于，设置所述导通管路组的两个所述均热板为相邻两个所述均热板。

4.根据权利要求1所述的多芯片散热设备，其特征在于，所述多芯片散热设备还包括可控驱动装置；

5.根据权利要求4所述的多芯片散热设备，其特征在于，所述第一可控驱动装置和所述第二可控驱动装置均为双向驱动装置；

6.根据权利要求1～5任一项所述的多芯片散热设备，其特征在于，所述导通管路组的数量为多个，所述多芯片散热设备还包括第一分集器和第二分集器；

7.一种多芯片散热系统，其特征在于，包括权利要求1～6任一项所述多芯片散热设备、至少两个芯片模块以及至少两个热沉模块；

8.根据权利要求7所述的多芯片散热系统，其特征在于，所述多芯片散热系统还包括第一热导界面结构和第二热导界面结构；

9.一种散热控制方法，其特征在于，应用于权利要求7或8所述多芯片散热系统，所述方法包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

技术总结
本公开提供一种多芯片散热设备、系统及散热控制方法，所述设备包括：至少两个均热板，每个均热板用于对芯片模块进行散热，每两个均热板的蒸发区通过第一导通管路连通，每两个均热板的冷凝区通过第二导通管路连通。所述设备通过第一导通管路将低功耗芯片模块对应的均热板内的蒸发区相变工质输送至高功耗芯片模块对应的均热板内的蒸发区，第二导通管路将高功耗芯片模块对应的均热板内的冷凝区相变工质传到至低功耗芯片模块对应的均热板内的冷凝区，其不仅可以保证多个芯片模块安全稳定运行，还可以解决均热板中富余冷量和富余散热能力浪费问题。

技术研发人员：李自勇,刘洪,罗海亮,王铁成,姜宇光,刘海潮,徐连,曹坤元,朱丽,王泽青,赵金铭,李晓喻,齐梓晗
受保护的技术使用者：中国移动通信集团设计院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/29