冷却板、线路板组件及液冷服务器的制作方法

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1.本实用新型涉及冷却技术领域，尤其涉及一种冷却板、线路板组件及液冷服务器。

背景技术：

2.芯片是一种具有高温敏感性的电子元器件，较高的温度会影响芯片的使用性能。在电子产品的使用的过程中芯片会产生一定的热量而导致芯片的温度升高，从而影响芯片的使用性能，因此对芯片的散热显得尤为重要。目前，通常采用冷却板对芯片进行散热，而现有冷却板无法实现对电子产品中的所有芯片做到均匀降温，越靠近进液口的冷却液温度越低，冷却效果越好，而越靠近出液口的冷却液温度越高，冷却效果越差。

技术实现要素：

3.为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种冷却板、线路板组件及液冷服务器，以解决现有冷却板无法对多个芯片做到均匀降温的问题。
4.第一方面，本实用新型提供一种冷却板，所述冷却板内部设有蛇形流道，所述冷却板设置有与所述蛇形流道一端连通的进液口和与所述蛇形流道另一端连通的出液口，冷却液从所述进液口进入所述蛇形流道后从所述出液口排出，所述蛇形流道的横截面积在冷却液的流动方向上不断减小。
5.第二方面，本实用新型提供一种线路板组件，包括：
6.电路板；
7.多个芯片，封装于所述电路板；
8.如上所述的冷却板；
9.所述冷却板与所述芯片导热接触。
10.第三方面，本实用新型提供一种液冷服务器，包括如上所述的线路板组件。
11.本实用新型提供一种冷却板、线路板组件和液冷服务器，本实用新型提供的冷却板内形成有供冷却液流通的蛇形流道，通过在冷却液流动方向上设置横截面积不断减小的蛇形流道，以提高冷却液在下游流道的流速来改变冷却液的雷诺数和换热系数，实现冷却板对各个芯片的均匀降温，延长了线路板组件的使用寿命，保证了电子产品的安全性。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1为本实用新型实施例提供的冷却板的结构示意图；
14.图2为本实用新型实施例提供的冷却板的剖面图；
15.图3为本实用新型实施例提供的子流道的横截面的结构示意图；
16.图4为本实用新型实施例提供的冷却板的横截面的结构示意图。
具体实施方式
17.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
18.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
19.还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者也可以是通过居中元件间接连接另一个元件。
20.另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
21.下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
22.请参阅图1、图2和图4，图1为本实用新型实施例提供的冷却板100的结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的冷却板100的剖面图，图4为本实用新型实施例提供的冷却板100的横截面的结构示意图。冷却板100内部设有蛇形流道110，冷却板100设置有与蛇形流道110一端连通的进液口120和蛇形流道110另一端连通的出液口130，冷却液从进液口120进入蛇形流道110后从出液口130排出，蛇形流道110的横截面积在冷却液的流动方向上不断减小。
23.本实用新型提供的冷却板100主要用于对电子设备中的发热元件进行散热，冷却板100内设有供冷却液流通的蛇形流道110，通过在冷却液流动方向上设置横截面积不断减小的蛇形流道110，以提高冷却液在下游流道的流速来改变冷却液的雷诺数和换热系数，解决了因冷却液在下游流道的温度高于上游流道的温度而导致冷却板100对下游流道的芯片降温效果差的问题，实现冷却板100对各个芯片的均匀降温。
24.需要说明的是，本实用新型冷却板100内的蛇形流道110为曲线型蛇形流道110、折线型蛇形流道110和曲线型流道与折线形流道的组合中的任一种；进液口120和出液口130同时设置在冷却板100的一端或分别设置在冷却板100的两端。本实用新型对蛇形流道110的类型和进液口120与出液口130的具体设置方式不作限定，只要不影响冷却板100的使用效果即可。
25.示例性地，如图2所示，冷却板100内的蛇形流道110包括多个相互平行的直线型子流道111，多个相互平行的直线型子流道111依次连通形成了一个折线形蛇形流道110，进液
口120和出液口130同时设于冷却板100的一端。
26.在一些实施方式中，蛇形流道110包括多个间隔排布的子流道111，相邻的两个子流道111中，靠近进液口120的子流道111的横截面积为s1，靠近出液口130的子流道111的横截面积为s2，其中，s2＝(0.6-0.9)s1，当s2《0.6s1时，可能会导致靠近出液口130的子流道111的流阻过大，增加水泵的功耗，当s2》0.9s1时，可能会导致靠近出液口130的子流道111内的液体流速提高不明显，难以实现对各个芯片的均匀降温。
27.需要说明的是，根据相邻的两个子流道111中，靠近进液口120的子流道111的横截面积为s1，靠近出液口130的子流道111的横截面积为s2，其中，s2＝(0.6-0.9)s1可知在冷却液流动方向上子流道111的横截面积不断减小。某一子流道111的横截面积具体表示为s1或s2需要参照与该子流道111相邻的子流道111确定，但都不影响在冷却液流动方向上子流道111的横截面积不断减小。
28.示例性地，如图4所示，在从右向左的方向上，第二个子流道111的横截面积相对于第一个子流道111的横街面积可表示为s2而相对于第三个子流道111的横街面积可表示为s1。
29.在一些实施方式中，蛇型流道110在冷却液流动方向上设置有数量不断增加的第一肋条113，第一肋条113的高度与第一肋条113所在的蛇型流道的高度相同，以该实施方式可进一步提高冷却液在下游流道的流速，提高冷却板100对下游流道的芯片的冷却效果。
30.在一些实施方式中，蛇形流道110包括多个间隔排布的子流道111，在多个间隔排布的子流道111中，至少在冷却液流动方向上的倒数第二个子流道111内设有至少一个沿子流道111延伸方向延伸的第一肋条113，第一肋条113的高度与第一肋条113所在的子流道111的高度相同，第一肋条113将子流道111分割成多个分流道，在沿冷却液流动方向上的最后一个子流道111内不设第一肋条113。以该实施方式可以提高冷却液在子流道111内的流速，以改变冷却液的雷诺数和换热系数，提高冷却板100对芯片的冷却效果。
31.需要说明的是，在多个间隔排布的子流道111中，至少在冷却液流动方向上的倒数第二个子流道111内设有至少一个沿子流道111延伸方向延伸的第一肋条113是指，在冷却液流动方向上的倒数第二个子流道111内必须设有第一肋条113，且设有的第一肋条113的个数可以为一个也可以为多个(两个或两个以上)，在其它子流道111内可以设第一肋条113也可以不设第一肋条113，若在其它子流道111内设第一肋条113，则在某一个子流道111内设有的第一肋条113的个数可以为一个也可以为多个(两个或两个以上)。可以理解地，此处所说的其它子流道111不包括沿冷却液流动方向上的最后一个子流道111。
32.示例性地，在沿冷却液流动方向上的倒数第四个子流道111、倒数第三个子流道111和倒数第二个子流道111内均设有一个第一肋条113。
33.示例性地，在沿冷却液流动方向上的倒数第四个子流道111、倒数第三个子流道111和倒数第二个子流道111内分别设有一个第一肋条113、两个第一肋条113和三个第一肋条113。
34.示例性地，在沿冷却液流动方向上的倒数第五个子流道111、倒数第四个子流道111内均设有一个第一肋条113，在沿冷却液流动方向上的倒数第三个子流道111和倒数第二个子流道111内均设有两个第一肋条113。
35.在一些实施方式中，第一肋条113的厚度为1.0～3.0mm，当第一肋条113的厚度小
于1.0mm时，会为冷却板100的加工带来不便，当第一肋条113的厚度大于3.0mm时，会减小冷却液与发热元件之间的换热面积，从而降低冷却板100对芯片的冷却效果。
36.在一些实施方式中，蛇形流道110包括多个间隔排布的子流道111，在多个间隔排布的子流道111中，至少在冷却液流动方向上的最后一个子流道111内设有至少一个沿子流道111延伸方向延伸的第二肋条112，第二肋条112的高度小于第二肋条112所在的子流道111的高度。以该实施方式增大冷却液和芯片的换热面积，以改变冷却液的雷诺数和换热系数，提高冷却板100对芯片的冷却效果。
37.需要说明的是，在多个间隔排布的子流道111中，至少在冷却液流动方向上的最后一个子流道111内设有至少一个沿子流道111延伸方向延伸的第二肋条112是指，在冷却液流动方向上的最后一个子流道111内必须设有第二肋条112，且设有的第一肋条113的个数可以为一个也可以为多个(两个或两个以上)，在其它子流道111内可以设第二肋条113也可以不设第二肋条113。若在其它子流道111内设第二肋条112，则在某一个子流道111内设有的第二肋条112的个数可以为一个也可以为多个(两个或两个以上)。
38.示例性地，如图4所示，蛇形流道110包括八个间隔排布的子流道111，沿冷却液流动方向上的最后一个子流道111内设有一个第二肋条112，沿冷却液流动方向上的倒数第五个子流道111、倒数第四个子流道111、倒数第三个子流道111和倒数第二个子流道111内均设有三个第二微肋112。
39.示例性地，沿冷却液流动方向上的所有子流道111内均设有两个第二微肋112。
40.在一些实施方式中，第二肋条112的高度为0.3～1.5mm，当第二肋条112的高度小于0.3mm时，增大下游流道中冷却液与发热元件的换热面积的效果不显著，当第二肋条112的高度大于1.5mm时，会影响冷却液在下游流道的流动速率。
41.在一些实施方式中，第二肋条112的间距为0.3～1.5mm，当第二肋条112的间距小于0.3mm时，会影响冷却液在下游流道的流动速率，当第二肋条112的间距大于1.5mm时，增大下游流道中冷却液与发热元件的换热面积的效果不显著。
42.可以理解地，为进一步增加冷却液与发热元件的换热面积，可以将靠近导热面140一侧的内壁不设有第二肋条112的内壁表面设计为向内凹陷的曲面。
43.在一些实施方式中，蛇形流道110的横截面轮廓为矩形，在该实施方式下液冷板的制造工艺相对简单。
44.需要说明的是，蛇形流道110的多个间隔排布的子流道111的横截面形状可以相同也可以相同，只要保证沿冷却液流动方向子流道111的横截面积不断减小即可。
45.示例性地，如图4所示，多个间隔排布的子流道111的横截面形状不相同，但在冷却液流动方向子流道111的横截面积不断减小。
46.在一些实施方式中，蛇形流道110的横截面轮廓为矩形，蛇型流道110的宽度在冷却液流动方向上不变，蛇型流道110的高度在冷却液流动方向上不断降低，采用该实施方式可以准确地控制蛇型流道110的横截面积沿冷却液流动方向不断减小的特征。
47.在一些实施方式中，蛇型流道110的高度为0.5～2.0cm，当蛇型流道110的高度小于0.5cm时，可能会导致蛇形流道110内的流阻过大，增加水泵的功耗，当蛇型流道110的高度大于2.0cm时，会造成蛇形流道110内冷却液的浪费。
48.在一些实施方式中，蛇形流道110的横截面轮廓为矩形且矩形为圆角矩形，圆角的
曲率半径为0.2～2mm，当圆角的曲率半径小于0.2mm时，不易加工成圆角矩形，当圆角的曲率半径大于2mm时，会降低冷却板100对发热元件的冷却效果。
49.在一些实施方式中，冷却板100包括主体、第一端盖和第二端盖，主体内部设有多个间隔设置的子流道111，第一端盖设于主体的一端，第二端盖设于主体的另一端，主体、第一端盖和第二端盖围合将多个子流道111串联形成蛇形流道110，以该实施方式提高冷却板100的可拆卸性，便于对冷却板100进行维修。
50.在一些实施方式中，冷却板100的主体采用铝材由拉拔工艺制造成型，以该实施方式减少冷却板100的加工工序，降低生产成本。
51.本实用新型实施例还提供一种线路板组件，线路板组件包括电路板、多个芯片及上述所述的任一冷却板100，多个芯片封装于电路板，冷却板100与芯片导热接触，可以理解地，冷却板100与芯片导热接触是指芯片设于冷却板100的导热面140。
52.本实用新型实施例还提供一种液冷服务器，液冷服务器包括上述所述的线路板组件。线路板组件上设有数据接口和电源接口等部件来保证液冷服务器的正常工作。
53.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种冷却板，其特征在于，内部设有蛇形流道，所述冷却板设置有与所述蛇形流道一端连通的进液口和与所述蛇形流道另一端连通的出液口，冷却液从所述进液口进入所述蛇形流道后从所述出液口排出，所述蛇形流道的横截面积在冷却液的流动方向上不断减小。2.根据权利要求1所述的冷却板，其特征在于，所述蛇形流道包括多个间隔排布的子流道，相邻的两个所述子流道中，靠近所述进液口的所述子流道的横截面积为s1，靠近所述出液口的所述子流道的横截面积为s2，其中，s2＝(0.6-0.9)s1。3.根据权利要求1所述的冷却板，其特征在于，所述蛇形流道包括多个间隔排布的子流道，在所述多个间隔排布的子流道中，至少在冷却液流动方向上的倒数第二个所述子流道内设有至少一个沿所述子流道延伸方向延伸的第一肋条，所述第一肋条的高度与所述第一肋条所在的所述子流道的高度相同，所述第一肋条将所述子流道分割成多个分流道，在沿冷却液流动方向上的最后一个所述子流道内不设所述第一肋条。4.根据权利要求3所述的冷却板，其特征在于，所述第一肋条的厚度为1.0～3.0mm。5.根据权利要求1所述的冷却板，其特征在于，所述蛇形流道包括多个间隔排布的子流道，在所述多个间隔排布的子流道中，至少在冷却液流动方向上的最后一个所述子流道内设有至少一个沿所述子流道延伸方向延伸的第二肋条，所述第二肋条的高度小于所述第二肋条所在的所述子流道的高度；所述冷却板包括用于接触发热元件的导热面，所述第二肋条设于所述子流道靠近所述导热面一侧的内壁。6.根据权利要求5所述的冷却板，其特征在于，所述第二肋条的高度为0.3～1.5mm；和/或，相邻所述第二肋条的间距为0.3～1.5mm。7.根据权利要求1所述的冷却板，其特征在于，所述流道的横截面轮廓为矩形。8.根据权利要求7所述的冷却板，其特征在于，所述流道的宽度在冷却液流动方向上不变，所述流道的高度在冷却液流动方向上不断降低。9.根据权利要求7所述的冷却板，其特征在于，所述流道的高度为0.5～2.0cm；和/或，所述矩形为圆角矩形，所述圆角的曲率半径为0.2～2mm。10.根据权利要求1至9任一项所述的冷却板，其特征在于，所述冷却板包括：主体，内部设有多个间隔设置的子流道；第一端盖，设于所述主体的一端；第二端盖，设于所述主体的另一端；其中，所述主体、所述第一端盖和所述第二端盖围合将所述多个子流道串联形成所述蛇形流道。11.根据权利要求10所述的冷却板，其特征在于，所述主体采用铝材由拉拔工艺制造成型。12.一种线路板组件，其特征在于，包括：电路板；多个芯片，封装于所述电路板；如权利要求10至11任一项所述的冷却板；所述冷却板与所述芯片导热接触。
13.一种液冷服务器，其特征在于，包括如权利要求12所述的线路板组件。

技术总结

一种冷却板、线路板组件及液冷服务器，其中，冷却板内部设有蛇形流道，所述冷却板设置有与所述蛇形流道一端连通的进液口和与所述蛇形流道另一端连通的出液口，冷却液从所述进液口进入所述蛇形流道后从所述出液口排出，所述蛇形流道的横截面积在冷却液的流动方向上不断减小。通过该冷却板解决了现有冷却板无法对多个芯片做到均匀降温的问题。对多个芯片做到均匀降温的问题。对多个芯片做到均匀降温的问题。