[实用新型]热源的喷淋散热装置

说明书

本实用新型提供一种热源的喷淋散热装置，涉及半导体芯片电子散热的技术领域，包括热源吸收结构、蒸发换热结构和散热结构，热源吸收结构与散热结构连接，且二者之间形成有腔体；热源吸收结构用于吸收外部热源的热量；蒸发换热结构设于腔体内，且蒸发换热结构用于吸收热源吸收结构的热量；散热结构用于承接外部喷淋装置喷淋的冷介质并吸收蒸发换热结构的热量。本实用新型缓解了现有技术中存在的热源喷淋式散热方式换热效率低的技术问题。

技术领域

本实用新型涉及半导体芯片电子散热的技术领域，尤其是涉及一种热源的喷淋散热装置。

背景技术

随着现代半导体制造工艺与微纳技术的不断发展与进步，电子芯片尺寸不断减小，而芯片上的而集成度不断提高，带来芯片上功率密度的急剧增加。高性能芯片的热流密度甚至已经超过100W/cm²，激光武器微系统芯片甚至超过500W/cm²。半导体芯片的结温一般要求在100℃以下，同时工作中温度每上升1℃，可靠性降低25％，若不采取有效的热控制散热技术，将严重影响其工作可靠性，芯片的热问题已经成提高芯片集成度，保证芯片可靠工作的主要瓶颈之一。

喷淋式冷却是一种高效率的冷却方式。在冷却过程中，直接将工质喷淋到热源表面或热源结构板，雾化工质被喷出时，在热源的结构板表面形成一层非常薄的液膜，依靠液膜的迅速蒸发吸热，将热量侧板的热量高效率带走，具有冷却换热能力强、响应快、效率高的特点。

但是喷淋式冷却的工质一般不能直接喷在发热芯片，否则极容易导致短路等问题。因此实际应用都是通过一层间接的安装底座或结构，实现间接冷却。而间接安装底座或结构板的换热能力，直接制约着喷淋式冷却的效果发挥出来。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种热源的喷淋散热装置，以缓解现有技术中存在的热源喷淋式散热方式换热效率低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供一种热源的喷淋散热装置，包括热源吸收结构、蒸发换热结构和散热结构，热源吸收结构与散热结构连接，且二者之间形成有腔体；

所述热源吸收结构用于吸收外部热源的热量；

所述蒸发换热结构设于所述腔体内，且所述蒸发换热结构用于吸收所述热源吸收结构的热量；

所述散热结构用于承接外部喷淋装置喷淋的冷介质并吸收所述蒸发换热结构的热量。

本实用新型可选的实施方式中，所述蒸发换热结构包括芯体组件，所述芯体组件设于所述腔体内；

所述芯体组件内形成有蒸发回流腔，所述蒸发回流腔内设有工质；

所述工质用于吸收所述热源吸收结构的热量气化散热以及遇所述散热结构降温液化吸热。

进一步地，所述芯体组件设为多个，且多个所述芯体组件在所述腔体内矩阵排列。

进一步地，所述芯体组件包括蒸发芯和回流芯；

所述蒸发芯设于所述腔体内靠近所述热源吸收结构的一侧，所述蒸发芯与所述回流芯连接；

所述回流芯设于所述腔体内靠近所述散热结构的一侧，且所述回流芯围设有所述蒸发回流腔，所述回流芯用于将液化后的所述工质导向所述蒸发芯。

进一步地，所述蒸发回流腔为圆台状结构，且所述蒸发回流腔沿所述热源吸收结构朝向所述散热结构方向孔径逐渐减小。

本实用新型可选的实施方式中，所述散热结构包括喷淋板，所述喷淋板与所述热源吸收结构连接，且所述喷淋板与所述热源吸收结构之间形成所述腔体；

所述喷淋板背离所述热源吸收结构一侧用于承接外部喷淋装置喷淋的冷介质。