一种液冷板及电子计算设备的制作方法

专利检索2022-05-10  14



1.本技术涉及电子散热技术领域,尤其涉及一种液冷板及电子计算设备。


背景技术:

2.随着技术的发展,半导体芯片的功率不断提升,对于液冷板的要求也越来越高。通常情况下,液冷板包括多个相互连接的通道,且通道具有多个流道,冷却剂在进入流道时容易出现分配不均的情况,导致部分流道的冷却剂较多,部分流道的冷却剂较少,影响液冷板的散热效率及温度分布均匀性。


技术实现要素:

3.本技术提供了一种液冷板及电子计算设备,用于提供一种新的液冷板的结构。
4.本技术实施例提供了一种液冷板,所述液冷板内形成有多个通道,各所述通道依次连通;
5.其中,各所述通道内均设置有若干间隔设置且沿液流方向延伸的分隔部,相邻所述通道通过连通部连通,且各所述通道的分隔部的部分伸入所述连通部,且同一所述通道的各分隔部伸入所述连通部的长度按预设规则逐渐增加或逐渐减少。
6.在一种可能的实施方式中,沿液流方向,所述通道的分隔部的至少一端具有导向部。
7.在一种可能的实施方式中,至少一个所述连通部也设置有分隔部,且与所述连通部连通的所述通道内的分隔部与所述连通部内的分隔部之间具有预设距离。
8.在一种可能的实施方式中,所述液冷板还包括进液口和出液口,与所述进液口连通的所述通道沿所述液冷板的周向设置,并围成预设区域,与所述出液口连通的所述通道位于所述预设区域内。
9.在一种可能的实施方式中,所述进液口与所述出液口位于所述液冷板的同侧,且与所述进液口直接连通的所述通道和与所述出液口直接连通的所述通道相邻设置。
10.在一种可能的实施方式中,所述液冷板还包括进液口和出液口,与所述进液口直接相连的所述通道内的分隔部包括第一分隔部、第二分隔部和第三分隔部,所述第一分隔部和所述第二分隔部位于所述第三分隔部的相对两侧,所述第一分隔部和所述第二分隔部均有多个,且随着与所述第三分隔部之间距离的增加,各所述第一分隔部和各所述第二分隔部与所述进液口之间的距离逐渐增加。
11.在一种可能的实施方式中,所述第三分隔部的厚度大于所述第一分隔部和所述第二分隔部,且随着与所述第三分隔部之间距离的增加,各所述第一分隔部和各所述第二分隔部的厚度逐渐减小。
12.在一种可能的实施方式中,沿液流方向,各所述通道的截面积按预设规则逐渐减小。
13.在一种可能的实施方式中,沿液流方向,各所述通道的分隔部的密度按预设规则
逐渐增大。
14.本技术实施例还提供了一种电子计算设备,包括若干热源以及如以上任一项所述的液冷板,所述液冷板用于对所述热源进行散热。
15.本技术涉及一种液冷板及电子计算设备,其中,液冷板包括多个依次连通的通道,相邻通道通过连通部连通,分隔部将通道分隔成多个流道,且分隔部的部分能够伸入连通部,且同一通道的各分隔部伸入连通部的长度按预设规则逐渐增加或逐渐减小。通过这样的设计可以使冷却剂在进入下一通道前进行集流并重新分流,更加有利于冷却剂均匀分配,提升液冷板的整体换热能力,更加符合实际的使用需求。
16.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本技术。
附图说明
17.图1为本技术实施例所提供的液冷板的结构示意图;
18.图2为图1沿a

a方向的剖视图;
19.图3为图2中ⅰ位置的局部放大图;
20.图4为图2中ⅱ位置的局部放大图;
21.图5为本技术实施例所提供的通道的结构示意图;
22.图6为本技术实施例所提供的液冷板的第一实施例的结构示意图;
23.图7为本技术实施例所提供的液冷板的第二实施例的结构示意图;
24.图8为本技术实施例所提供的液冷板的第三实施例的结构示意图。
25.附图标记:
[0026]1‑
通道;
[0027]
11

进液口;
[0028]
12

出液口;
[0029]
13

第一通道;
[0030]
14

第二通道;
[0031]
15

第三通道;
[0032]
16

第四通道;
[0033]
17

第五通道;
[0034]2‑
分隔部;
[0035]
21

第一分隔部;
[0036]
22

第二分隔部;
[0037]
23

第三分隔部;
[0038]
24

导向部;
[0039]3‑
连通部;
[0040]4‑
隔离部;
[0041]5‑
芯片组;
[0042]
51

芯片。
[0043]
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本技术的实施
例,并与说明书一起用于解释本技术的原理。
具体实施方式
[0044]
为了更好的理解本技术的技术方案,下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
[0045]
应当明确,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本技术保护的范围。
[0046]
在本技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本技术。在本技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
[0047]
应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0048]
需要注意的是,本技术实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的,不应理解为对本技术实施例的限定。此外,在上下文中,还需要理解的是,当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时,其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”,也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
[0049]
随着技术的发展,半导体芯片的功率不断提升,对于液冷板的要求也越来越高。通常情况下,液冷板包括多个相互连接的通道,且通道具有多个流道,冷却剂在进入流道时容易出现分配不均的情况,导致部分流道的冷却剂较多,部分流道的冷却剂较少,而且由于不同流道与热源的换热面积不同,部分冷却剂导致冷却剂的整体利用率下降,影响液冷板的散热效率和温度分布均匀性。
[0050]
鉴于此,本技术实施例提供了一种液冷板及电子计算设备,用于提供一种新的液冷板的结构。
[0051]
如图1所示,本技术实施例提供了一种液冷板,其中,如图2所示,液冷板包括多个依次连通的通道1,相邻的通道1可以采用首尾相连的方式以使液冷板构成一条的冷却剂流通路径,通道1可以是一体成型于底板,例如可以通过铣工艺等方式进行生产,也可以通过隔离部4进行分隔,例如通过隔板焊接等工艺进行加工以形成通道1。相邻的通道1通过连通部3连通,图2中虚线所示位置即为连通部3,连通部3可以与通道1一体成型于液冷板的底板,通道1设置有分隔部2,以将通道1分隔成多个流道,具体地,分隔部2的部分能够伸入连通部3。位于同一通道1的各分隔部2伸入连通部3的部分的长度按照预设的规则逐渐增加或逐渐减少。具体地,在一种具体的实施方式中,如图4所示,图中箭头方向为冷却剂的流动方向,冷却剂沿图示方向从前一通道1流入后一通道1,且沿远离后一通道1的方向,各分隔部2伸入连接部3的长度逐渐增加。
[0052]
通过这样的设计可以在冷却剂流出前一通道1之后,进入后一通道1之前对冷却剂进行集流再分流,从而能够对流入各流道冷却剂重新进行分配,从而有利于冷却剂均匀流入下一通道1,并且可以使换热不充分的冷却剂与换热较为充分的冷却剂混合,以使冷却剂之间可以进行相互换热,并在混合后对于冷却剂进行重新分配,有利于提升冷却剂的利用
效率。
[0053]
具体地,沿远离隔离部4的方向,各分隔部2伸入同一连通部3的长度逐渐增加。
[0054]
通过这样的方式可以降低冷却剂在流入连通部3时被相邻的流道的分隔部2干涉的可能,从而减少冷却剂在流道的积累,更加有利于冷却剂在连通部3进行集流并重新分流,从而提升液冷板的整体换热能力。
[0055]
如图4所示,在一种可能的实施方式中,沿液流方向,分隔部2的至少一端设置有导向部24,具体地,导向部24可以设置在分隔部2伸入连通部3的一端,冷却剂能够沿导向部24流动,以进入不同的流道。
[0056]
通过这样的设计能够进一步提升冷却剂流入下一通道时分配的均匀性,从而有利于提升液冷板的整体换热能力,提升散热效率和温度分布均匀性。
[0057]
如图2所示,在一种可能的实施方式中,至少一个连通部3设置也有分隔部2,且连通部3的分隔部2与和该连通部3连通的通道1的分隔部2之间具有预设的距离。即连通部3的分隔部2不与通道1的分隔部2连接,冷却剂进入流道之前需要重新分流。
[0058]
当相互连通的通道1之间的距离较长时,即连通部3长度较长时,可以在连通部3内设置有分隔部2,以将连通部3分隔成不同的流道,有利于冷却剂在流通部内均匀流动,从而降低冷却剂在连通部3流动的过程中,集中于连通部3的某一侧导致进入下一通道1的流道时,出现分配不均的可能。
[0059]
如图2所示,在一种可能的实施方式中,液冷板的通道1可以包括第一通道13和第二通道14,具体地,可以包括多个第一通道13和多个第二通道14,其中,第一通道13沿液冷板的周向设置,并且能够围成预设区域,第二通道14位于该预设区域内,即第一通道13能够包围于第二通道14的外侧。具体地,第一通道13可以与进液口11连通,第二通道14可以与出液口12连通,冷却剂经第一通道13流入第二通道14。
[0060]
由于冷却剂在流动的过程中吸收热源散发的热量,因此,通常情况下,第一通道13的冷却剂的温度低于第二通道14的冷却剂的温度,这样的设计可以使温度较低的冷却剂(位于第一通道13的冷却剂)包围在温度较高的冷却剂(位于第二通道14的冷却剂)的外侧,第一通道13的冷却剂能够与第二通道14的冷却剂进行热交换,从而降低第二通道14的冷却剂的温度,减小第一通道13的冷却剂与第二通道14的冷却剂之间的温差,有利于均衡液冷板的整体温度,进而有利于使各热源处于相近的温度环境,更加符合实际的使用需求。
[0061]
在一种可能的实施方式中,与液冷板的进液口11连通的通道1沿液冷板的周向设置,并围成预设区域,与出液口12连通的通道1位于预设区域,具体地,如图2所示,通道1还可以包括第三通道15、第四通道16和第五通道17等,各通道1依次连通,具体地,第二通道14、第三通道15、第四通道16和第五通道17可以在第一通道13所围成的区域内蛇形排列。如图2所示,在一种具体的通道1排布方式中,通道1的进液口11和出液口12位于液冷板的同侧,且与进液口11直接连通的通道1和与出液口12直接连通的通道1相邻设置,即如图2所示,第五通道17和第一通道13相邻设置。
[0062]
通过这样的设计可以使冷却剂在流入液冷板时,先沿液冷板的周向进行流动,再在液冷板的中间位置进行流动,从而使新流入的低温的冷却剂包围已经进行与热源进行过热交换的高温冷却剂,便于低温冷却剂与高温冷却剂进行热交换,从而提升冷却剂整体的换热效率。
[0063]
具体地,如图2所示,进液口11和出液口12可以相邻设置,这样的设计可以使与进液口11直接连通的通道1内的冷却剂和与出液口12直接连通的通道1内的冷却剂进行热交换,并且进液口11的冷却剂可以用于与出液口12附近的热源进行热交换,从而提升液冷板出液口12附近区域的散热能力,提升液冷板的散热效率,更加符合实际的使用需求。
[0064]
如图3所示,在一种可能的实施方式中,第三分隔部23设置有导向部24,该导向部24可以用于使冷却剂流向靠近出液口12的一侧。
[0065]
通过这样的设计可以使靠近出液口12的流道分配到较多的冷却剂,从而提升液冷板在出液口12附近的换热能力,更加符合实际的使用需求。
[0066]
如图1所示,本技术实施例提供了一种液冷板,其中,如图2和图3所示,液冷板包括通道1,通道1设置有分隔部2,具体地,分隔部2沿通道1的延伸方向设置,分隔部2将通道1分隔成多个流道,通过这样的设计能够有利于冷却剂在通道1内均匀分布,从而增大液冷板的换热面积,提升液冷板的换热性能。分隔部2可以包括第一分隔部21、第二分隔部22和第三分隔部23,具体地,与进液口11连通的通道1内可以设置有第一分隔部21、第二分隔部22和第三分隔部23,第一分隔部21、第二分隔部22可以分别设置有多个,第一分隔部21和第二分隔部22位于第三分隔部23的相对两侧,分隔部2可以设置有导向部24,导向部24位于分隔部2靠近通道1的进液口11的一侧,导向部24用于使冷却剂流向第三分隔部23的两侧,具体地,各分隔部2均可设置有导向部24,从而使冷却剂能够流动至位于通道1的宽度方向的两侧的流道。具体地,第一分隔部21和第二分隔部22可以分别设置有多个,且随着与第三分隔部23之间的距离增加,各第一分隔部21和各第二分隔部22与进液口11之间的距离也增加。
[0067]
通过这样的设计能够有利于冷却剂的均匀分配,从而提升液冷板的换热能力,提升散热效果和进液口11热源的温度分布均匀性。
[0068]
导向部24设置在分隔部2靠近进液口11的一侧,当冷却剂流入通道1时,能够与导向部24接触,并有部分冷却剂能够沿导向部24流动,通常情况下进液口11相对于通道1居中设置,冷却剂在进入通道1后能够在导向部24的作用下,流向位于通道1两侧的流道,从而降低冷却剂在中间和两侧的流道分配不均的可能。
[0069]
在一种可能的实施方式中,第三分隔部23的厚度大于第一分隔部21和第二分隔部22的厚度,且随着与第三分隔部23之间距离的增加,各第一分隔部21和各第二分隔部22的厚度逐渐减小。
[0070]
由于第三分隔部23的厚度较大,因此能够有利于阻碍冷却剂流动,从而有利于对冷却剂进行分流,有利于冷却剂的均匀分配,随着远离第三分隔部23的方向,冷却剂逐渐减少,第一分隔部21和第二分隔部22的厚度逐渐减小,能够降低冷却剂2对于冷却剂的阻碍,从而有利于冷却剂流动。
[0071]
如图3所示,在一种可能的实施方式中,分隔部2可以包括多个第一分隔部21和/或多个第二分隔部22。
[0072]
通过这样的设计能够使通道1分隔成多个流道,从而有利于冷却剂在通道1内均匀分布,从而增大液冷板的换热面积,提升液冷板的换热性能。
[0073]
在一种可能的实施方式中,沿通道1的延伸方向,通道1的分隔部2的数量可以逐渐增多或逐渐减少,具体地,沿液流方向,通道1的分隔部2的密度按预设规则逐渐增大。
[0074]
通过这样的设计能够减小靠近出液口12一侧的流道的截面积,从而提升冷却剂的
流出速度,同时增大换热面积,提升液冷板在出液口12的换热能力,从而使液冷板的整体换热能力更加均衡,降低进液口11和出液口12的热源的温差,当液冷板用于电子计算设备时,能够有效地控制各芯片51之间的温度,使各芯片51处于相近的温度状态下,提升电子计算设备的整体工作效率。
[0075]
如图3所示,在一种可能的实施方式中,各第一分隔部21和各第二分隔部22与通道1的进液口11之间的距离按预设规则逐渐增加或逐渐减小,具体地,沿远离第三分隔部23的方向,各第一分隔部21和各第二分隔部22与通道1的进液口11之间的距离逐渐增加,即越靠近通道1两侧的分隔部2与进液口11之间的距离越远,越靠近通道1中间位置的分隔部2与进液口11之间的距离越近。
[0076]
通过这样的设计能够有利于冷却剂在导向部24的作用下流向位于两侧通道1,降低冷却剂在向两侧流动的过程中被分隔部2阻挡,导致冷却剂出现分配不均的情况的可能。
[0077]
具体地,如图3所示,第一分隔部21和第二分隔部22可以关于第三分隔部23对称设置,这样的设计能够更加有利于冷却剂流入两侧的流道。
[0078]
如图3所示,在一种可能的实施方式中,导向部24为斜面,具体地,可以采用斜切的方式对分隔部2进行加工,以在分隔部2形成斜面。
[0079]
这样的设计具有结构简单便于加工的优点。同时这样的设计还能够降低分隔部2的厚度对于冷却剂流动的影响,有利于冷却剂快速流入流道,降低冷却剂在进液口11发生聚集、堵塞的可能。
[0080]
如图3所示,在一种可能的实施方式中,斜面状的导向部24位于第一分隔部21和第二分隔部22远离第三分隔部23的一侧,并且朝向靠近第三分隔部23的方向倾斜。具体地,各第一分隔部21的斜面位于同一平面内,各第二分隔部22的斜面位于同一平面内。
[0081]
通过这样的设计能够更加有利于冷却剂沿导向部24流动至通道1两侧流道,从而降低分隔部2对于冷却剂流动的干涉,降低冷却剂在中间流道分配较多,两侧分配较少的情况出现的可能,使冷却剂的整体分布更加均匀,从而提升液冷板的整体换热能力。
[0082]
如图5所示,在一种可能的实施方式中,液冷板包括多个通道1,各通道1依次连通,且相邻的通道1之间具有预设的夹角。
[0083]
通过这样的设计能够对通道1的排布方式进行调整,使通道1能够更加均匀的分布在液冷板内部,从而提升液冷板的整体换热能力。
[0084]
在一种可能的实施方式中,液冷板包括多个通道1,各通道1相互平行设置。
[0085]
这样的设计有利于冷却剂在各通道1内均匀流动,降低冷却剂在流动过程中偏向某一侧的可能。
[0086]
如图5所示,在一种可能的实施方式中,沿通道1的延伸方向,通道1的截面积按预设规则逐渐增大或逐渐减小,具体地,沿液流方向,通道1的截面积按预设规则逐渐减小,减小的方式可以是阶段性减小,即相邻的通道1的截面积不同,也可以是渐变式减小,即同一通道1的截面积逐渐减小。在一种可能的实施方式中,第二通道14的截面积可以是第一通道13的截面积的一半。
[0087]
由于液冷板的通道1为串联关系,各通道1的冷却剂的流量相同,因此,当通道1的截面积减小时,冷却剂在该通道1内具有更高的流速,从而增强靠近出液口12的通道1的换热系数,进而提升该区域的通道1的换热能力,有利于提升液冷板的整体换热能力,更加符
合实际的使用需求。
[0088]
基于以上实施例提供的液冷板,本技术实施例还提供了一种电子计算设备,该电子计算设备可以包括以上任一实施例中所涉及的液冷板,由于液冷板具有以上的技术效果,因此包括该液冷板的电子计算设备也具有相应的技术效果,此处不再赘述。
[0089]
沿液冷板的厚度方向,液冷板的相对两侧具有第一表面和第二表面,第一表面和第二表面均可用于与热源(即芯片组5)接触,这样的设计能够增加液冷板的换热面积,提升液冷板的换热效率,更加符合实际的使用需求。
[0090]
如图6至图8所示,在一种可能的实施方式中,液冷板可以用于对电子计算设备的芯片组5进行散热,芯片组5可以包括两个、三个、四个甚至更多的芯片51,且同一芯片组5的芯片51相互并联。具体地,在沿液冷板的厚度方向的投影中,同一芯片组5的芯片51位于同一通道1的投影范围内。
[0091]
通过这样的设计可以使同一芯片组5的芯片51处于相近似的温度环境,从而使同一芯片组5的各芯片51的温度相同或相近,从而有利于电子计算设备的整体运行。
[0092]
以上所述仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
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