一種CPU散熱方法和裝置與流程

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)加工領(lǐng)域，具體來說，涉及一種cpu散熱方法和裝置。

背景技術(shù)：

常見的計(jì)算機(jī)大都依靠冷空氣給機(jī)器降溫，而水冷或液冷有兩大好處：一是它把冷卻劑直接導(dǎo)向熱源，而不是像風(fēng)冷那樣間接制冷；二是和風(fēng)冷相比，每單位體積所傳輸?shù)臒崃考瓷嵝矢哌_(dá)3500倍。水冷散熱器在2008年左右就出現(xiàn)在市場，惠普、ibm等服務(wù)器巨頭和其他一些專注數(shù)據(jù)中心技術(shù)的公司都先后推出過水冷散熱產(chǎn)品。

蒸發(fā)冷卻從熱學(xué)原理上是利用流體沸騰時(shí)的汽化潛熱帶走熱量。這種利用流體沸騰時(shí)的汽化潛熱的冷卻方式就叫做“蒸發(fā)冷卻”。由于流體的汽化潛熱要比流體的比熱大很多，所以蒸發(fā)冷卻的冷卻效果更為顯著。

在直接式液冷系統(tǒng)，即使用制冷劑進(jìn)行浸泡式冷卻時(shí)，取消了翅片和風(fēng)扇，只用制冷劑的相變進(jìn)行換熱來冷卻cpu。而換熱面積的加工方法、表面粗糙度、材料特性以及新舊程度都能影響沸騰傳熱的強(qiáng)弱。同一液體在拋光壁面上沸騰傳熱時(shí)，其傳熱系數(shù)比在粗糙面上沸騰傳熱時(shí)低，這主要是由于光潔表面上氣化核心較少的緣故。

目前，市面上現(xiàn)有cpu芯片的散熱罩(或外罩)表面光滑，不易產(chǎn)生氣泡，沸騰性能不夠好，因此在開機(jī)后cpu的溫度上升很快，穩(wěn)態(tài)溫度較高，很容易達(dá)到cpu的極限溫度，使得大多數(shù)服務(wù)器廠家對于液冷技術(shù)望而卻步。

針對相關(guān)技術(shù)中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對相關(guān)技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出一種cpu散熱方法和裝置，其通過將熱管安裝在cpu芯片的正上方，同時(shí)對該熱管的表面進(jìn)行燒結(jié)強(qiáng)化沸騰處理，從而使得沸騰表面的溫度場均勻，增加沸騰面積和汽化核心，強(qiáng)化沸騰換熱，降低芯片核溫，從而解決了現(xiàn)有的表面光滑的散熱罩沸騰性能不夠好的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種cpu散熱方法。

該cpu散熱方法包括：將金屬粉末均勻地粘涂在金屬片的表面上；在氫氣的環(huán)境下，對金屬片進(jìn)行燒結(jié)處理，以在金屬片的表面上形成多孔金屬覆蓋層；將金屬片焊接在熱管的表面上。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，對金屬片進(jìn)行燒結(jié)處理包括：將金屬片放置于燒結(jié)爐內(nèi)，并對金屬片加熱，直至金屬片表面的金屬粉末融化，然后恒溫20分鐘。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，將金屬粉末均勻地粘涂在金屬片的表面上包括：在金屬片的表面上涂覆粘劑溶液，并將金屬粉末均勻地粘涂在金屬片的表面上。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在金屬片的表面上涂覆粘劑溶液之前包括：將金屬片的表面的銹和油垢去除。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，多孔金屬覆蓋層的厚度小于3mm，多孔金屬覆蓋層的孔隙率為40％～65％。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，金屬粉末經(jīng)燒結(jié)后形成金屬顆粒，金屬顆粒選自銅顆粒、銀顆粒、金顆粒及其它們的合金顆粒。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，熱管為平板熱管，金屬片的尺寸和平板熱管的尺寸一致。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過低溫焊接的方法將金屬片焊接在熱管的表面上。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種cpu散熱裝置。

該cpu散熱裝置包括：cpu散熱裝置包括cpu和散熱罩，cpu設(shè)置在散熱罩內(nèi)部，以及平板熱管，設(shè)置在散熱罩上方，并與散熱罩對齊；第一金屬片，設(shè)置在散熱罩的上方，第一金屬片的表面上設(shè)有多孔金屬覆蓋層。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，cpu散熱裝置還包括：第二金屬片，設(shè)置在cpu和散熱罩之間，第二金屬片的表面上設(shè)有多孔金屬覆蓋層。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第一金屬片的尺寸與平板熱管的尺寸一致，同時(shí)第二金屬片的尺寸與平板熱管的尺寸一致。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于：

本發(fā)明通過將金屬粉末均勻地粘涂在金屬片的表面上，然后在氫氣的環(huán)境下，對金屬片進(jìn)行燒結(jié)處理，以在金屬片的表面上形成多孔金屬覆蓋層，以及將金屬片焊接在熱管的表面上，從而將熱管安裝在cpu芯片的表面上，同時(shí)對該熱管的表面進(jìn)行燒結(jié)強(qiáng)化沸騰處理，進(jìn)而使得沸騰表面的溫度場均勻，增加沸騰面積和汽化核心，強(qiáng)化沸騰換熱，降低芯片核溫。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的cpu散熱方法的流程圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的cpu散熱裝置的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

為了更好的理解本發(fā)明，下面對本領(lǐng)域的常用詞語進(jìn)行介紹。

燒結(jié)是指把粉狀物料轉(zhuǎn)變?yōu)橹旅荏w，粉體經(jīng)過成型后，通過燒結(jié)得到的致密體是一種多晶材料，其顯微結(jié)構(gòu)由晶體、玻璃體和氣孔組成。同時(shí)，燒結(jié)過程直接影響顯微結(jié)構(gòu)中的晶粒尺寸、氣孔尺寸及晶界形狀和分布，進(jìn)而影響材料的性能。

熱管包括外殼及毛細(xì)結(jié)構(gòu)，其充分利用了熱傳導(dǎo)原理與相變介質(zhì)的快速熱傳遞性質(zhì)，透過熱管將發(fā)熱物體的熱量迅速傳遞到熱源外，其導(dǎo)熱能力超過任何已知金屬的導(dǎo)熱能力。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種cpu散熱方法。

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的cpu散熱方法包括：

步驟s101，將金屬粉末均勻地粘涂在金屬片的表面上；

步驟s103，在氫氣的環(huán)境下，對金屬片進(jìn)行燒結(jié)處理，以在金屬片的表面上形成多孔金屬覆蓋層；

步驟s105，將金屬片焊接在熱管的表面上。

借助于本發(fā)明的上述技術(shù)方案，通過將金屬粉末均勻地粘涂在金屬片的表面上，然后在氫氣的環(huán)境下，對金屬片進(jìn)行燒結(jié)處理，以在金屬片的表面上形成多孔金屬覆蓋層，以及將金屬片焊接在熱管的表面上，從而將熱管安裝在cpu芯片的表面上，同時(shí)對該熱管的表面進(jìn)行燒結(jié)強(qiáng)化沸騰處理，進(jìn)而使得沸騰表面的溫度場均勻，增加沸騰面積和汽化核心，強(qiáng)化沸騰換熱，降低芯片核溫。

為了更好的理解本發(fā)明的上述技術(shù)方案，本發(fā)明通過具體的實(shí)施例對本發(fā)明的方案進(jìn)行詳細(xì)的描述。

本發(fā)明公開了一種cpu散熱方法，該方法使用粉末燒結(jié)的方法形成多孔表面，具體地：首先，先將金屬片表面的銹和油垢去除，然后涂上一層粘劑溶液，將金屬粉末均勻地涂粘在基體表面上，當(dāng)粘結(jié)劑溶液風(fēng)干后，將其放置于燒結(jié)爐內(nèi)，在氫氣保護(hù)下加熱至金屬粉末表面有熔化趨勢，恒溫20min左右，使粘結(jié)劑分散揮發(fā)，金屬粉末燒結(jié)成一體并燒結(jié)在基體上，這樣就在金屬基體表面形成一層多孔金屬覆蓋層。同時(shí)，該多孔金屬覆蓋層的厚度一般小于3mm，孔隙率為40％--65％。當(dāng)然可以理解，該粘劑溶液選用燒結(jié)過程中常使用的粘劑溶液。另外，該多孔表面的方法還在熱管的制備過程中實(shí)現(xiàn)。

由于現(xiàn)有技術(shù)中的cpu設(shè)置在散熱罩的內(nèi)部，而cpu罩的材質(zhì)是銅，表面鍍有一層鎳，而銅鍍鋁表面光滑，不利于氣化，本發(fā)明通過將熱管設(shè)置在該散熱罩的上部，其利用熱傳導(dǎo)原理與相變介質(zhì)的快速熱傳遞性質(zhì)，透過熱管將發(fā)熱物體的熱量迅速傳遞到熱源外，優(yōu)選地，該熱管為平板熱管，該平板熱管能夠?qū)嵩窗l(fā)出的熱量均布在上表面上，從而使得熱流分布均勻，消除了熱點(diǎn)，增加了換熱面積。此外，還在熱管的上表面上設(shè)置一金屬片，從而增加了沸騰面積，增加汽化核心，降低芯片熱源的核溫，其中，該熱管具有上表面和下表面，該下表面是指與散熱罩接觸的一側(cè)表面，該上表面是與下表面相對的一側(cè)表面。

金屬粉末經(jīng)燒結(jié)后形成金屬顆粒，金屬顆粒選自銅顆粒、銀顆粒、金顆粒及其它們的合金顆粒，以增加表面粗糙度，增加微小縫隙及氣泡生成點(diǎn)，可有效強(qiáng)化沸騰。

此外，該熱管設(shè)置在散熱罩上方并與散熱罩對齊，即其安裝在cpu的正上方，從而使得沸騰表面的溫度場均勻，增加沸騰面積和汽化核心，強(qiáng)化沸騰換熱，降低芯片核溫。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還提供了一種cpu散熱裝置。

如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的cpu散熱裝置包括：cpu散熱裝置包括cpu和散熱罩，cpu設(shè)置在散熱罩內(nèi)部，以及平板熱管，設(shè)置在散熱罩上方，并與散熱罩對齊；第一金屬片(或第一燒結(jié)層)，設(shè)置在散熱罩的上方，第一金屬片的表面上設(shè)有多孔金屬覆蓋層，該第一金屬片是通過使用粉末燒結(jié)的方法制得。

此外，cpu散熱裝置還包括：第二金屬片(或第二燒結(jié)層)，設(shè)置在cpu和散熱罩之間，第二金屬片的表面上設(shè)有多孔金屬覆蓋層，該第二金屬片也是通過使用粉末燒結(jié)的方法制得。

同時(shí)，該第一金屬片的尺寸與平板熱管的尺寸一致，同時(shí)第二金屬片的尺寸與平板熱管的尺寸一致，另外，該平板熱管的尺寸也與散熱罩的尺寸一致。

綜上所述，借助于本發(fā)明的上述技術(shù)方案，通過將金屬粉末均勻地粘涂在金屬片的表面上，然后在氫氣的環(huán)境下，對金屬片進(jìn)行燒結(jié)處理，以在金屬片的表面上形成多孔金屬覆蓋層，以及將金屬片焊接在熱管的表面上，從而將熱管安裝在cpu芯片的表面上，同時(shí)對該熱管的表面進(jìn)行燒結(jié)強(qiáng)化沸騰處理，進(jìn)而使得沸騰表面的溫度場均勻，增加沸騰面積和汽化核心，強(qiáng)化沸騰換熱，降低芯片核溫。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。