[发明专利]一种微流道散热器及其制备方法与应用

说明书

本公开涉及电子器件散热领域，具体提供一种微流道散热器及其应用。所述微流道散热器，包括基底，在基底上平行分布多个肋片，两相邻肋片之间形成微流道，微流道内有多个针鳍结构；所述肋片由双程记忆合金材料制成，所述肋片在加热条件下产生凹槽，每个针鳍结构对应一个凹槽，任意两相邻凹槽交错。解决现有技术中微流道散热器散热效率较低，且存在有效的平衡换热面积与热阻压降之间平衡关系较差的问题。

技术领域

本公开涉及电子器件散热领域，具体提供一种微流道散热器及其制备方法与应用。

背景技术

这里的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，而不必然构成现有技术。

随着科学技术的发展，电子设备的开发趋向于小型化、高速化，芯片已成为各种电子设备最重要的组成部分。随着设备或系统变得越来越小，系统内部的热通量不断增加，因此热管理对于确保大功率芯片和微冷却系统的性能和可靠性至关重要，也需要一种能用于微型设备的有效冷却方法。微流道散热器是解决超高热通量电子设备散热问题的先进技术之一。

现有技术中提出了一种对称式的波纹结构微流道散热器，当冷却剂流经微流道时，会在流道中形成涡旋从而达到更好的换热效果。与矩形微流道散热器相比，总热阻等于0.446K/W时，泵浦功率降低了18.99％，但这种对称式的波纹结构微流道散热器在流道中心流体相对稳定，冷流和热流换热效果较差。

微针鳍流道具有封装密度高、热阻小、温度分布均匀等特点，同样受到广泛的研究。现有技术中有人基于基本肋片的解析解，通过理论推到了不同形状的针鳍式模型(正方形、矩形、三角形和圆形)的换热效果。结果表明，圆柱形针鳍具有最长的优化高度和最小的有效传热面积，但是热阻也最大，并且致密的针鳍会导致流道内的压降过高。发明人从中发现，在微流道散热器中，有效的平衡换热面积与热阻压降之间的关系是目前微流道散热器结构设计的一个主要问题，目前的微流道散热器并不能很好的解决这一问题，且目前微流道散热器普遍存在散热较差的问题。

发明内容

针对现有技术中微流道散热器散热效率较低，且存在有效的平衡换热面积与热阻压降之间平衡关系较差的问题。

本公开一个或一些实施方式中，提供一种微流道散热器，包括基底，在基底上平行分布多个肋片，两相邻肋片之间形成微流道，微流道内有多个针鳍结构；每个针鳍结构对应一个凹槽，任意两相邻凹槽交错。

本公开一个或一些实施方式中，提供上述微流道散热器的制备方法，在基底上通过蚀刻或精加工形成肋片和针鳍结构，对肋片物理开挖或精准蚀刻形成凹槽。

本公开一个或一些实施方式中，提供上述另一种微流道散热器的制备方法，所述肋片单独制作，肋片经形状记忆训练后，将其复合于基底；通过蚀刻或精加工形成针鳍结构。

本公开一个或一些实施方式中，提供上述微流道散热器或上述微流道散热器的制备方法制得的产品在微流道散热中的应用，将冷却剂通入微流道中，冷却剂在微流道中经过针鳍和凹槽时形成涡旋，所述涡流为螺旋状涡流。

本公开一个或一些实施方式中，提供上述另一种微流道散热器或另一种微流道散热器的制备方法制得的产品在微流道散热中的应用，当微流道散热器的温度升高时，肋片受热产生变形，在肋片上产生凹腔，将冷却剂通入微流道中，待微流道内冷流和热流充分混合换热，随着温度的降低肋片又恢复原来的形状。

本公开一个或一些实施方式中，提供上述所有微流道散热器或上述所有微流道散热器的制备方法制得的产品在电子元件散热器中的应用。

上述技术方案中的一个或多个技术方案具有如下优点或有益效果：