[发明专利]一种微通道散热器

说明书

一种微通道散热器，包括：硅基底板和封装板。所述硅基底板与封装板相互键合形成密封空间，所述密封空间沿硅基底板的直径向外依次划分为针肋区、微通道区以及合流区。封装板的圆心处设置有冷却工质进口，封装板的侧壁上设置有若干冷却工质出口。针肋区包括若干圆柱针肋和若干斜三棱柱针肋，若干斜三棱柱针肋设置在若干圆柱针肋外侧。微通道区内设置有微通道热沉，微通道热沉的上设置有热沉圆环入口。微通道热沉分为两层，微通道热沉的每一层上均设置有若干交叉的微通道。微通道热沉的边缘上设置有若干热沉出口。通过若干交叉的微通道，使得通道内部流体流动方向发生改变，从而换热均匀性，避免散热器的局部形成高温热点。

技术领域

本发明属于散热器技术领域，具体涉及向一种微通道散热器。

背景技术

全球第一块商业化芯片Intel4004上仅有2300个电子元器件，现如今，我国的倚天710芯片上电子元器件个数已经增至600亿个。随着集成电路工程和半导体芯片技术的高速发展，微电子芯片朝着更快的计算速度和更大的功率方向发展，电子元器件集成度不断提升，导致芯片上的热流密度急剧上升，温度快速积聚。当前微电子芯片所产生的热流密度已经超过100w/cm²，若不能及时带走芯片上的热量，就会导致芯片上的大量元器件可靠性降低，芯片本身也会产生局部翘曲，降低芯片的使用寿命，芯片失效率也会大大提高，甚至损坏整个芯片，致使电子设备不能正常工作，造成巨大的经济损失，因此微电子芯片散热已成为迫切需要解决的问题。微通道热沉散热技术是解决集成电路散热的有效方法，微通道散热器具有体积小、散热效率高、传热面积大等优点。

早期学者主要对传统矩形直通道热沉的流动和传热特性进行研究，其散热能力有限，对高功率芯片的散热效果并不好，沿着流体流动方向的换热均匀性较差，使得散热器的局部容易形成高温热点。

发明内容

发明目的：针对传统矩形直通道热沉的散热能力有限，对高功率芯片的散热效果并不好，沿着流体流动方向的换热均匀性较差，使得散热器的局部容易形成高温热点的问题，提出一种微通道散热器；

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种微通道散热器，包括：硅基底板和封装板，所述硅基底板与封装板相互键合形成密封空间，所述密封空间沿硅基底板的直径向外依次划分为针肋区、微通道热沉区以及合流区；

所述封装板的圆心处设置有冷却工质进口，所述密封空间的外圆周上设置有若干连通所述合流区的冷却工质出口；

所述针肋区包括呈圆环排列的若干斜三棱柱针肋，以及位于所述圆环内侧的若干斜三棱柱针肋；

所述微通道热沉区采用双层微通道结构，每层由环形阵列排布的花瓣形微通道结构单元构成；所述花瓣形微通道结构单元由两条交叉连通的微通道构成，且交叉连通区域至少有两处，两条微通道的入口均连通所述针肋区，出口均连通所述合流区；

上下两层花瓣形微通道结构单元沿圆周方向相互错位并部分重叠，重叠处的微通道在垂直方向相互连通。

进一步地，若干所述圆柱针肋沿硅基底板的圆心阵列形成圆柱针肋区，若干所述斜三棱柱针肋沿圆柱针肋区边缘环形阵列形成斜三棱柱针肋区。

进一步地，所述硅基底板的半径为5-12毫米。

进一步地，所述圆柱针肋的半径为0.03-0.08毫米，所述圆柱针肋的高度为0.3-0.8毫米，所述圆柱针肋的层数为4-7层。

进一步地，所述斜三棱柱针肋的底面边长为0.12-0.18毫米，所述斜三棱柱针肋的高度为0.3-0.8毫米，所述斜三棱柱针肋的层数为1-5层，且每层之间距离为0.15-0.5毫米。

进一步地，所述微通道热沉每一层的高度为0.25毫米，微通道的宽为0.1-0.35毫米。

进一步地，所述热沉出口交错排布在微通道热沉的外壁。