一種基于仿生的沖擊型水冷散熱器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及的是一種芯片散熱器。
【背景技術】
[0002]根據摩爾定律，每隔18個月，集成電路上的晶體管數量就會翻一倍。在相同面積的微小芯片上，集成的電路越多，需要的功耗越高，同時釋放的熱量就越大。對于高熱流密度的芯片，若不采取有效的冷卻措施，會嚴重影響到芯片工作的穩定性和使用壽命。
[0003]常用的芯片散熱的主要方式可分為:風冷散熱方式、水冷散熱方式和熱電制冷方式。它們的不足之處分別在于:風冷散熱的方式，無論如何增大風扇轉速，超過其傳熱極限，工作失效，且產生噪聲；一般直接作用在芯片上的水冷散熱系統體積大、安裝麻煩且存在水的泄漏和由此造成的短路問題；熱電制冷方式是效率低、工藝不成熟。
[0004]仿生學是模仿生物系統的原理以建造技術系統，或者使人造技術系統具有系統特征或類似特征的科學。簡而言之，仿生學就是模仿生物的科學。仿生學進一步與工程技術相結合，就形成了仿生工程學。仿生學的意義在于將35億年的生命演化與協同進化過程應用與工程實踐，以解決復雜的工程實踐問題。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種散熱效果良好的基于仿生的沖擊型水冷散熱器。
[0006]本實用新型的目的是這樣實現的:
[0007]包括由圓形底板、筒狀側壁和環形頂部構成的殼體，所述底板上均勻分布曲面導流軌道，所述曲面導流軌道上開有減阻射流孔，所述頂部的中間連接進水口，側壁上開有均勻分布的出水口，曲面導流軌道的末端與側壁面相切并與出水口相對應。
[0008]所述曲面導流軌道的首端有一段逐漸凸起段，頂部與進水口的連接處有一段與所述逐漸凸起段相對應的過渡段。
[0009]所述曲面導流軌道有六個，對應的出水口為六個。
[0010]本實用新型的基于仿生的沖擊型水冷散熱器主要包括圓柱型腔體、一個進水口、六個出水口以及在兩者中間起過度作用的仿生導流軌道；入水口位于散熱器頂部的中心位置，六個出水口均勻分布在散熱器側面。在散熱器腔體的內部，六個帶有仿生鯊魚皮減阻射流孔的曲面導流軌道，從入水口末端延伸到出水口處，使水流剛好以圓弧的切線方向從出水口流出。本實用新型相較于普通的水冷散熱器，主要的優點有，水流直接沖擊散熱器底面，產生極薄的熱邊界層，提高了散熱效果；導流軌道的設計，減小了流體與軌道之間的摩擦阻力，不會導致流體產生紊流，使散熱器具有更優良的散熱性能。
[0011]與現有技術相比本實用新型的有益效果為:水流從入水口進入散熱器內部，直接沖擊散熱器底面，使散熱器底部產生極薄的熱邊界層，運動的水流迅速帶走芯片產生的多余熱量，并從六個出水口光滑流出；導流軌道的末端與散熱器側壁面相切，剛好使水流沿導軌切線方向流出，不會導致流體產生紊流，使散熱器具有更優良的散熱性能；導軌上的仿生鯊魚減阻的射流孔，使一部分流體從射流孔中射出，減小了運動流體與導軌的摩擦力，使流體運動更流暢，有效的提高了芯片散熱器的散熱效果。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的外部結構示意圖。
[0013]圖2是圖1的局部剖視圖。
[0014]圖3是曲面導流軌道在底板上的分布示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖舉例對本實用新型做更詳細的描述。
[0016]結合圖1至圖3，本實用新型的結構主要包括包括由圓形底板6、筒狀側壁5和環形頂部3構成的殼體，殼體為圓柱體流道腔體，底板6上均勻分布有六個曲面導流軌道7，所述曲面導流軌道上開有減阻射流孔8，頂部3的中間連接進水口 1，側壁上開有均勻分布的六個出水口 4，曲面導流軌道的末端與側壁面相切并與出水口相對應。曲面導流軌道的首端有一段逐漸凸起段9，頂部與進水口的連接處有一段與所述逐漸凸起段相對應的過渡段2。
[0017]減阻射流孔是基于仿生鯊魚減阻設計的，且曲面導流軌道平均分布在散熱器的底板上。入水口通過散熱器腔體外表面與散熱器的出水口相連接，導流軌道末端的切線方向恰好與出水口相連接，仿生鯊魚減阻的射流孔分布在導流軌道的起始處。
[0018]具體工作過程如下:把散熱器固定在需要散熱的芯片上方并互相接觸，去離子水從水冷散熱器的頂部入口進入散熱器，直接沖擊散熱器底部，去離子水進入散熱器后，順著帶有仿生鯊魚減阻射流孔的導流軌道，以切線方向從六個出水口流出，既不產生紊流，又能迅速帶走熱邊界層。本實用新型有效的提高了散熱器的散熱效果。
【主權項】
1.一種基于仿生的沖擊型水冷散熱器，包括由圓形底板、筒狀側壁和環形頂部構成的殼體，其特征是:所述底板上均勻分布曲面導流軌道，所述曲面導流軌道上開有減阻射流孔，所述頂部的中間連接進水口，側壁上開有均勻分布的出水口，曲面導流軌道的末端與側壁面相切并與出水口相對應。
2.根據權利要求1所述的基于仿生的沖擊型水冷散熱器，其特征是:所述曲面導流軌道的首端有一段逐漸凸起段，頂部與進水口的連接處有一段與所述逐漸凸起段相對應的過渡段。
3.根據權利要求1或2所述的基于仿生的沖擊型水冷散熱器，其特征是:所述曲面導流軌道有六個，對應的出水口為六個。
【專利摘要】本實用新型提供的是一種基于仿生的沖擊型水冷散熱器。包括由圓形底板、筒狀側壁和環形頂部構成的殼體，所述底板上均勻分布曲面導流軌道，所述曲面導流軌道上開有減阻射流孔，所述頂部的中間連接進水口，側壁上開有均勻分布的出水口，曲面導流軌道的末端與側壁面相切并與出水口相對應。本實用新型相較于普通的水冷散熱器，主要的優點有，水流直接沖擊散熱器底面，產生極薄的熱邊界層，提高了散熱效果；導流軌道的設計，減小了流體與軌道之間的摩擦阻力，不會導致流體產生紊流，使散熱器具有更優良的散熱性能。
【IPC分類】H01L23-367, H01L23-473
【公開號】CN204407317
【申請號】CN201520080250
【發明人】徐賀, 李臻, 王鵬, 于洪鵬, 王培元, 王文龍, 徐燕, 黃新亮
【申請人】哈爾濱工程大學
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年2月5日