一种半导体制冷VPX风冷冷板的制作方法

本技术涉及电子设备散热，具体为一种半导体制冷vpx风冷冷板。

背景技术：

1、随着电子设备算力的不断提高，电子模块的总热耗和局部热流密度越来越大，尤其在军工领域，机载、舰载等场景使用环境恶劣，散热问题已经成为制约电子设备发展的技术瓶颈。

2、目前，标准vpx模块常采用的散热形式有导冷、强迫风冷和液冷三种，在同等边界条件下，三种结构的解热能力一般依次升高。

3、vpx模块的整体热耗随着算力的提升不断提高，而热耗的增加主要是由主芯片升级带来的，主芯片随着工艺制程的升级，集成度不断提高，功耗也不断升高，相反地体积却变化不大，甚至有所缩小，这就造成了模块局部区域的散热热流密度急剧攀升。往往模块的整体散热负荷没有达到vpx模块内风冷冷板的解热能力极限，但局部热流密度过高却限制了模块的应用。如在机载使用场景中，使用环境温度要求达到70℃以上，此时对于某些壳温限制要求较高的芯片，使用风冷冷板散热时，其热流密度不能超过2w/cm2，当热流密度超过这一数值时，即使模块总热耗并未达到极限，也不能采用风冷散热形式进行散热设计，只能调整为液冷设计，增加了系统设计的复杂程度和总成本。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是现有的风冷冷板解热能力不够，整体散热负荷没有达到vpx模块内风冷冷板的解热能力极限，但局部热流密度过高却限制了模块的应用，液冷模块虽然具有更高的解热性能但系统设计的复杂程度加大、成本更高；针对所述问题提出一种半导体制冷vpx风冷冷板，包括设置在vpx风冷冷板上用于给vpx模块中芯片散热的散热凸台、设置在散热凸台内的半导体制冷片和预埋在vpx风冷冷板内的热管，散热凸台处开有凹槽，半导体制冷片固定在凹槽内，用于吸收并传递芯片产生的热量，热管设置在凹槽下方的vpx风冷冷板内，用于吸收半导体制冷片传递的热量并将热量均匀布到整个vpx风冷冷板上。

2、本实用新型的半导体制冷片和热管提高了vpx风冷冷板的解热上限，同时能够将局部过高的热流均匀部到整个vpx风冷冷板上，解决了局部热流过高的问题，拓宽风冷冷板的适用范围，同时相较于液冷模块，结构简单、可靠性高和成本低。

3、对本实用新型技术方案的进一步优选，半导体制冷片上下表面均涂有高导热系数的tim材料；用于降低半导体制冷片与vpx风冷板的接触热阻。

4、对本实用新型技术方案的进一步优选，半导体制冷片通过盖板和沉头螺钉固定在散热凸台上；用于将半导体制冷片固定在散热凸台内，吸收芯片热量。

5、对本实用新型技术方案的进一步优选，盖板采用能够降低传热热阻的铜材质制成，能有效降低传热热阻。

6、对本实用新型技术方案的进一步优选，vpx风冷冷板内部开有放置热管的放置槽，热管预埋在放置槽内，用于吸收半导体制冷片传递的热量，将热量传递的到整个vpx风冷冷板上。

7、本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：

8、1、本实用新型盖板采用铜材质和半导体制冷片上下表面均涂有高导热系数的tim材料，能有效降低热传递过程中的热阻。

9、2、本实用新型通过在散热凸台处设置半导体制冷片和散热凸台底部vpx风冷冷板内部的热管能有效提高vpx风冷冷板的解热上限，将局部热流均匀布到整个vpx风冷冷板上，避免局部热量过高，拓宽风冷冷板的适用范围。

技术特征：

1.一种半导体制冷vpx风冷冷板，其特征在于：vpx风冷冷板(1)包括设置在vpx风冷冷板(1)上用于给vpx模块中芯片散热的散热凸台（3）、设置在散热凸台（3）内的半导体制冷片（4）和预埋在vpx风冷冷板(1)内的热管（2），散热凸台（3）处开有凹槽，半导体制冷片（4）固定在凹槽内，用于吸收并传递芯片产生的热量，热管（2）设置在凹槽下方的vpx风冷冷板(1)内，用于吸收半导体制冷片（4）传递的热量并将热量均匀布到整个vpx风冷冷板(1)上。

2.根据权利要求1所述的一种半导体制冷vpx风冷冷板，其特征在于：半导体制冷片（4）上下表面均涂有高导热系数的tim材料。

3.根据权利要求1所述的一种半导体制冷vpx风冷冷板，其特征在于：半导体制冷片（4）通过盖板（5）和沉头螺钉固定在散热凸台（3）的凹槽内。

4.根据权利要求3所述的一种半导体制冷vpx风冷冷板，其特征在于：盖板（5）采用能够降低传热热阻的铜材质制成。

5.根据权利要求1所述的一种半导体制冷vpx风冷冷板，其特征在于：vpx风冷冷板(1)内部开有放置热管（2）的放置槽，热管（2）预埋在放置槽内。

技术总结本技术公开一种半导体制冷VPX风冷冷板，包括设置在VPX风冷冷板上用于芯片散热的散热凸台、设置在散热凸台内的半导体制冷片和预埋在VPX风冷冷板内的热管，散热凸台处开有凹槽，半导体制冷片固定在凹槽内，用于吸收并传递芯片产生的热量，热管设置在凹槽下方的VPX风冷冷板内，用于吸收半导体制冷片传递的热量并将热量均匀布到整个VPX风冷冷板上；优点：本技术的半导体制冷片和热管提高了VPX风冷冷板的解热上限，同时能够将局部过高的热流均匀部到整个VPX风冷冷板上，解决了局部热流过高的问题，拓宽风冷冷板的适用范围，同时相较于液冷模块，结构简单、可靠性高和成本低。技术研发人员：赵志,张强强,岳小亮,张贺付,严荣帅,杨文琪受保护的技术使用者：江苏华创微系统有限公司技术研发日：20231221技术公布日：2024/11/21