專利名稱：芯片熱沉及帶芯片熱沉的芯片冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種冷卻裝置，特別是一種芯片冷卻裝置，屬于芯片散熱冷卻技 術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前超大規(guī)模集成電路中的熱流水平已超過(guò)5 X 105W/m2，而且新的電路設(shè)計(jì)要求 在較低工作溫度下散失高達(dá)I06w/m2的熱流。當(dāng)芯片的熱流密度超過(guò)IO6WAi2時(shí)，傳統(tǒng)的風(fēng) 扇冷卻方法已無(wú)法滿足其要求。因此有必要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)加以改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有的芯片冷卻風(fēng)扇體積過(guò)于龐大，冷卻效果不佳，以及耗能大的問(wèn)題，本 實(shí)用新型提供一種芯片熱沉。本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于提供帶芯片熱沉的芯片冷卻裝置。本實(shí)用新型提供的是這樣一種芯片熱沉，包括芯片，其特征在于芯片背部設(shè)有一 熱沉，所述熱沉為一其內(nèi)帶凹槽，凹槽兩端分別設(shè)有與凹槽連通的通道，通道上設(shè)有進(jìn)口或 出口的封閉體，以便將冷卻介質(zhì)由進(jìn)口送入后，經(jīng)通道從一端進(jìn)入凹槽內(nèi)，之后經(jīng)凹槽另一 端進(jìn)入另一通道后，由出口排出，從而將芯片產(chǎn)生的熱量帶出而實(shí)現(xiàn)芯片的冷卻。所述熱沉內(nèi)的凹槽平行設(shè)置多條，凹槽槽頂設(shè)有密封蓋，從而使熱沉內(nèi)的凹槽及 凹槽兩端的通道形成密閉體，使密閉體只能通過(guò)其上的進(jìn)口和出口與外部連通。本實(shí)用新型提供的是這樣一種帶芯片熱沉的芯片冷卻裝置，包括與冷卻介質(zhì)存儲(chǔ) 池出口相連的管道、過(guò)濾器、泵及調(diào)節(jié)閥，以及與冷卻介質(zhì)存儲(chǔ)池入口相連的管道、熱交換 器，其特征在于調(diào)節(jié)閥與熱交換器之間設(shè)有芯片熱沉，所述芯片熱沉包括芯片，設(shè)于芯片背 部的熱沉，所述熱沉為一其內(nèi)帶凹槽，凹槽兩端分別設(shè)有與凹槽連通的通道，通道上設(shè)有進(jìn) 口或出口的封閉體，封閉體進(jìn)口通過(guò)管道與調(diào)節(jié)閥相連，封閉體出口通過(guò)管道與熱交換器 相連，以便將冷卻介質(zhì)存儲(chǔ)池中的冷卻介質(zhì)經(jīng)過(guò)濾器、泵、調(diào)節(jié)閥泵入熱沉的通道后，再進(jìn) 入凹槽內(nèi)，之后由凹槽另一端進(jìn)入另一通道后，由出口排出進(jìn)入熱交換器中，以將芯片產(chǎn)生 的熱量隨介質(zhì)帶出后，經(jīng)熱交換器對(duì)介質(zhì)冷卻后，送入冷卻介質(zhì)存儲(chǔ)池中循環(huán)再用，從而實(shí) 現(xiàn)芯片的冷卻。所述調(diào)節(jié)閥與熱交換器之間的芯片熱沉設(shè)為一個(gè)或者并列設(shè)為多個(gè)，以對(duì)一個(gè)芯 片或同時(shí)對(duì)多個(gè)芯片進(jìn)行冷卻。所述過(guò)濾器、泵、調(diào)節(jié)閥、熱交換器均為常規(guī)設(shè)備。本實(shí)用新型具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果采用上述方案，只需在芯片底部設(shè)置一塊熱沉， 就能通過(guò)其上的凹槽及通道，使冷卻介質(zhì)流經(jīng)芯片背部時(shí)將大部分的熱量帶走，同時(shí)通過(guò) 泵和熱交換器，使冷卻介質(zhì)循環(huán)使用。由于熱沉的長(zhǎng)寬和芯片長(zhǎng)寬一樣，所以體積非常小， 不會(huì)占用空間。同時(shí)通過(guò)冷卻介質(zhì)來(lái)進(jìn)行冷卻，不僅冷卻效率高，而且功耗非常小，不會(huì)造 成對(duì)能源的過(guò)度浪費(fèi)，也不會(huì)造成污染。實(shí)為一理想的芯片冷卻裝置。
圖1為本實(shí)用新型之芯片熱沉結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型之帶芯片熱沉的芯片冷卻裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。本實(shí)用新型提供的芯片熱沉，包括芯片3，在芯片3背部設(shè)有一熱沉2，所述熱沉2 內(nèi)設(shè)有凹槽4，凹槽4為平行的多條，凹槽4槽頂設(shè)有密封蓋6，凹槽4兩端分別設(shè)有與凹槽 4連通的通道5和8，從而使熱沉2內(nèi)的凹槽4及凹槽4兩端的通道5和8形成密閉體，通 道8上設(shè)有進(jìn)口 1，通過(guò)5上設(shè)有出口 7，使冷卻介質(zhì)只能通過(guò)通道8上的進(jìn)口進(jìn)入，經(jīng)凹槽 4通道5由出口 7流出，從而將芯片3產(chǎn)生的熱量帶出而實(shí)現(xiàn)芯片的冷卻，如圖1。本實(shí)用新型提供的帶芯片熱沉的芯片冷卻裝置，包括與冷卻介質(zhì)存儲(chǔ)池9出口相 連的管道、過(guò)濾器10、泵11及調(diào)節(jié)閥12，以及與冷卻介質(zhì)存儲(chǔ)池9入口相連的管道、熱交換 器13，在調(diào)節(jié)閥12與熱交換器13之間并列設(shè)有四個(gè)芯片熱沉2，所述每一芯片熱沉2包括 芯片3，設(shè)于芯片3背部的熱沉2，所述熱沉2內(nèi)設(shè)有凹槽4，凹槽4兩端分別設(shè)有與凹槽連 通的通道5和8，通道8上設(shè)有進(jìn)口 1，通道5上設(shè)有出口 7，進(jìn)口 1通過(guò)管道與調(diào)節(jié)閥12相 連，出口 7通過(guò)管道與熱交換器13相連，以便將冷卻介質(zhì)存儲(chǔ)池9中的冷卻介質(zhì)經(jīng)過(guò)濾器 10、泵11、調(diào)節(jié)閥12泵入熱沉的通道8后，再進(jìn)入凹槽4內(nèi)，之后由凹槽另一端進(jìn)入通道5 后，由出口 7排出進(jìn)入熱交換器13中，以將芯片3產(chǎn)生的熱量隨介質(zhì)帶出后，經(jīng)熱交換器9 對(duì)介質(zhì)冷卻后，送入冷卻介質(zhì)存儲(chǔ)池9中，以循環(huán)再用，從而實(shí)現(xiàn)芯片3的冷卻，如圖2、圖 1。
權(quán)利要求1.一種芯片熱沉，包括芯片，其特征在于芯片背部設(shè)有一熱沉，所述熱沉為一其內(nèi)帶凹 槽，凹槽兩端分別設(shè)有與凹槽連通的通道，通道上設(shè)有進(jìn)口或出口的封閉體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片熱沉，其特征在于所述熱沉內(nèi)的凹槽平行設(shè)置多條，凹 槽槽頂設(shè)有密封蓋。
3.—種帶芯片熱沉的芯片冷卻裝置，包括與冷卻介質(zhì)存儲(chǔ)池出口相連的管道、過(guò)濾器、 泵及調(diào)節(jié)閥，以及與冷卻介質(zhì)存儲(chǔ)池入口相連的管道、熱交換器，其特征在于調(diào)節(jié)閥與熱交 換器之間設(shè)有芯片熱沉，所述芯片熱沉包括芯片，設(shè)于芯片背部的熱沉，所述熱沉為一其內(nèi) 帶凹槽，凹槽兩端分別設(shè)有與凹槽連通的通道，通道上設(shè)有進(jìn)口或出口的封閉體，封閉體進(jìn) 口通過(guò)管道與調(diào)節(jié)閥相連，封閉體出口通過(guò)管道與熱交換器相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的芯片冷卻裝置，其特征在于所述調(diào)節(jié)閥與熱交換器之間的芯 片熱沉設(shè)為一個(gè)或者并列設(shè)為多個(gè)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種芯片熱沉及帶芯片熱沉的芯片冷卻裝置，芯片熱沉，包括芯片及芯片背部的熱沉，所述熱沉為一其內(nèi)帶凹槽，凹槽兩端分別設(shè)有與凹槽連通的通道，通道上設(shè)有進(jìn)口或出口的封閉體，封閉體進(jìn)口通過(guò)管道與調(diào)節(jié)閥、泵、過(guò)濾器及冷卻介質(zhì)存儲(chǔ)池出口相連，封閉體出口通過(guò)管道與熱交換器、冷卻介質(zhì)存儲(chǔ)池入口相連，以將冷卻介質(zhì)經(jīng)過(guò)濾器、泵、調(diào)節(jié)閥泵入熱沉的通道后，進(jìn)入凹槽內(nèi)，將芯片產(chǎn)生的熱量帶出后進(jìn)入熱交換器中，經(jīng)熱交換器對(duì)介質(zhì)冷卻后，送入冷卻介質(zhì)存儲(chǔ)池中循環(huán)再用，從而實(shí)現(xiàn)芯片的冷卻。由于熱沉的長(zhǎng)寬和芯片長(zhǎng)寬一樣，所以體積非常小，不占用空間，不僅冷卻效率高，而且功耗非常小，也不會(huì)造成污染。
文檔編號(hào)H01L23/36GK201904318SQ201020623289
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者王麗鳳, 邵寶東 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)