CN118943862A - 散热座和激光器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种散热座和激光器，涉及激光器的技术领域，散热座包括散热面；散热座的内部设置有用于对芯片进行散热的散热流道，散热流道的首端和末端分别设置有与外界连通的出液口和回液口；散热流道中与散热面朝向相背的内壁上设置有向下凸出的散热筋，散热筋将散热流道分隔成第一支路和第二支路，从出液口流入的冷却液分流进入到第一支路和第二支路，然后从第一支路和第二支路汇流进入到回液口；出液口的面积为S1，第一支路的横截面积为S2，第二支路的横截面积为S3，回液口的面积为S4，S2+S3≥S1，S2+S3≥S4，S2和S3中任意一者小于S1和S4中任意一者。

Description

散热座和激光器

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，尤其是涉及一种散热座和激光器。

背景技术

现有的激光器中，散热装置的散热面上装配多个呈阵列排布的散热座，散热座的顶面上安装有芯片，散热座内具有散热流道，各个散热座内的散热流道与散热装置中的流道连通，从而实现散热装置对各个散热座进行散热。

现有技术中，由于散热座内的散热流道设计不合理，从而导致散热效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种散热座和激光器，以缓解现有散热座散热效果差的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供的一种散热座，散热座包括散热面，散热面用于安装芯片；

散热座的内部设置有用于对芯片进行散热的散热流道，散热流道的首端和末端分别设置有与外界连通的出液口和回液口；

散热流道中与散热面朝向相背的内壁上设置有向下凸出的散热筋，散热筋将散热流道分隔成第一支路和第二支路；

出液口的面积为S1，第一支路的横截面积为S2，第二支路的横截面积为S3，回液口的面积为S4，S2+S3≥S1，S2+S3≥S4，S2和S3中任意一者小于S1和S4中任意一者。

进一步的，散热座包括基座和盖板，盖板的顶面形成散热面；

基座的顶面上设置有凹槽，出液口和回液口设置在凹槽的底面上；盖板的底面上设置有向下凸出的散热筋，盖板的底面与基座的顶面连接，且散热筋插入到凹槽内，散热筋与凹槽围成散热流道。

进一步的，凹槽弯折延伸，出液口和回液口分别设置在凹槽的首尾两端；

散热筋的延伸形态与凹槽一致。

进一步的，散热筋包括首尾依次连接的首端直段、中间弯折段和尾端直段；首端直段与中间弯折段的一端呈夹角连接，尾端直段与中间弯折段的另一端呈夹角连接；中间弯折段中至少存在一个转角。

进一步的，首端直段与中间弯折段的过渡处为圆角转弯；中间弯折段与尾端直段的过渡处为圆角转弯。

进一步的，中间弯折段内的转角为直角或锐角。

进一步的，首端直段对应位置的第一支路的横截面积为L1，中间弯折段对应位置的第一支路的横截面的面积为L2，尾端直段对应位置的第一支路的横截面积为L3，L1＞L2，L3＞L2；

首端直段对应位置的第二支路的横截面积为M1，中间弯折段对应位置的第二支路的横截面的面积为M2，尾端直段对应位置的第二支路的横截面积为M3，M1＞M2，M3＞M2。

进一步的，首端直段的厚度为h1，中间弯折段的厚度为h2，尾端直段的厚度为h3，h2＞h1，h2＞h3。

进一步的，凹槽沿垂直于其深度方向的截面的形状为正方形，出液口和回液口分别设置在凹槽的对角处，散热筋包括对称筋体，对称筋体位于出液口中心和回液口中心的连线上；

对称筋体的一侧设置有第一筋体，另一侧设置有第二筋体，第一筋体和第二筋体相对于对称筋体对称，以使凹槽、第一筋体和对称筋体形成第一支路，凹槽、第二筋体和对称筋体形成第一支路，第一支路和第二支路对称。

第二方面，本发明提供的一种激光器，包括上述的散热座。

本发明实施例提供的散热座包括散热面，散热面用于安装芯片；散热座的内部设置有用于对芯片进行散热的散热流道，散热流道的首端和末端分别设置有与外界连通的出液口和回液口；散热流道中与散热面朝向相背的内壁上设置有向下凸出的散热筋，散热筋将散热流道分隔成第一支路和第二支路，出液口的面积为S1，第一支路的横截面积为S2，第二支路的横截面积为S3，回液口的面积为S4，S2+S3≥S1，S2+S3≥S4，S2和S3中任意一者小于S1和S4中任意一者。

从出液口流入的冷却液分流进入到第一支路和第二支路，然后从第一支路和第二支路汇流进入到回液口，通过设置散热筋增大了散热面的散热面积，冷却液流经散热筋可以对散热筋进行散热，从而吸收散热面上芯片产生的热量。由于本方案中S2+S3≥S1，S2+S3≥S4，也就是说，冷却液从小截面进入到大截面中，流动阻力小，液体顺利流过，并顺利排出散热流道；又因为S2和S3中任意一者小于S1和S4中任意一者，因此，从出液口流入的冷却液的流量可以足够第一支路和第二支路分摊，避免冷却液流量不足导致的散热筋与冷却液接触不充足。

本发明提供的激光器包括上述的散热座。因为本发明实施例提供的激光器引用了上述的散热座，所以，本发明实施例提供的激光器也具备散热座的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术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发明的一些实施方式，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。

图1为本发明实施例1提供的散热座的示意图；

图2为本发明实施例1提供的散热座的基座的示意图；

图3为本发明实施例1提供的散热座的盖板的示意图；

图4为本发明实施例1提供的散热座的散热流道的示意图；

图5为本发明实施例1提供的散热座的另一种散热流道的示意图；

图6为本发明实施例2提供的散热座的种散热流道的示意图。

图标：100－芯片；

210－第一支路；220－第二支路；

310－出液口；320－回液口；

410－进液接头；420－回液接头；

511－凹槽；550－盖板；551－散热筋；5511－首端直段；5512－中间弯折段；5513－尾端直段；5514－对称筋体；

600－板体。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1－图3所示，本发明实施例提供的散热座，散热座包括散热面，散热面用于安装芯片100。多个散热座呈阵列排布在同一个散热块上，散热块的上表面设置有多个冷却区域，每个冷却区域对应一个散热座。冷却区域设置有第一开口和第二开口，第一开口流出的冷却液与散热座热交换后回到第二开口内，散热块统一进行多个散热座中的冷却液的循环。

如图4所示，散热座的内部设置有用于对芯片100进行散热的散热流道，散热流道延伸的平面与散热面平行，散热流道的首端和末端分别设置有与外界连通的出液口310和回液口320。散热座的内部还设置有进液流道和回液流道，出液口310为进液流道的一端口，进液流道的另一端口为进液口，进液口设置于散热座的底面上，并通过进液接头410与第一开口插接。回液口320为回液流道的一端口，回液流道的另一端口为排液孔，排液孔设置于散热座的底面上，并通过回液接头420与第二开口插接。散热块中的冷却液先进入到进液口后，从出液口310流出，进入到散热流道内。散热流道内的冷却液吸收热量后，从回液口320流出，从排液口进入到散热块内。

如图4所示，散热流道中与散热面朝向相背的内壁上设置有向下凸出的散热筋551，其中，散热面和散热筋551所在的面为同一侧壁的正反两面。散热筋551将散热流道分隔成第一支路210和第二支路220，从出液口310流入的冷却液分流进入到第一支路210和第二支路220，然后从第一支路210和第二支路220汇流进入到回液口320；出液口310的面积为S1，第一支路210的横截面积为S2，第二支路220的横截面积为S3，回液口320的面积为S4，S2+S3≥S1，S2+S3≥S4，S2和S3中任意一者小于S1和S4中任意一者。

通过设置散热筋551增大了散热面的散热面积，冷却液流经散热筋551可以对散热筋551进行散热，从而吸收散热面上芯片100产生的热量。由于本方案中S2+S3≥S1，S2+S3≥S4，也就是说，冷却液从小截面进入到大截面中，流动阻力小，液体顺利流过，并顺利排出散热流道；又因为S2和S3中任意一者小于S1和S4中任意一者，因此，从出液口310流入的冷却液的流量可以足够第一支路210和第二支路220分摊，避免冷却液流量不足导致的散热筋551与冷却液接触不充足。

如图2和图3所示，散热座包括基座和盖板550，盖板550的顶面形成散热面。基座的顶面上设置有向下凹陷的凹槽511，出液口310和回液口320设置在凹槽511的底面上。盖板550的底面上设置有向下凸出的散热筋551，盖板550的底面与基座的顶面连接，二者密封连接，可以通过焊接连接。散热筋551插入到凹槽511内，散热筋551与凹槽511围成散热流道，散热筋551大致位于散热流道的中间位置，散热筋551的左右两侧均与冷却液接触。

散热筋551的底边可以与凹槽511的底面抵接，从而将第一支路210和第二支路220完全隔开。也可以设置散热筋551的高度低于凹槽511的深度，从而在散热筋551的底部略微留有一定的缝隙，降低加工难度。

本实施例中，凹槽511弯折延伸，从而尽可能的在平面上形成较长的散热流道，出液口310和回液口320分别设置在凹槽511的首尾两端，冷却液完全流经散热筋551后，从回液口320排出。散热筋551的延伸形态与凹槽511一致，从而降低冷却液流动阻力。

如图4所示，具体的，散热筋551包括首尾依次连接的首端直段5511、中间弯折段5512和尾端直段5513，其中，首端直段5511和尾端直段5513均位沿直线延伸的筋体。而中间弯折段5512则为弯折延伸的筋体。首端直段5511靠近出液口310，尾端直段5513靠近回液口320。首端直段5511与中间弯折段5512的一端呈夹角连接，夹角大致呈90°，尾端直段5513与中间弯折段5512的另一端呈夹角连接，夹角大致呈90°。中间弯折段5512中至少存在一个转角，本实施例中，中间弯折段5512的转角为两个，从而使散热流道大致呈S型，尽可能的延长散热流道的长度，增加冷却液与散热筋551的接触面。

本实施例中，凹槽511为S型，散热筋551也为S型，二者匹配形成散热流道。在其他可以实施的方式中，凹槽511的横截面可以仅为矩形，其中形成S型散热流道的板体600，即凹槽511中间位置的两块平行的板体600可以均设置在盖板550上，也就是说，矩形凹槽511内的一切板状结构，包括板体600和散热筋551，均设置在盖板550的底面上，从而进一步的增加散热面的散热效率。

如图5所示，在另一种可以实施的方式中，首端直段5511与中间弯折段5512的过渡处为圆角转弯；中间弯折段5512与尾端直段5513的过渡处为圆角转弯。首先考虑到水流动的路径和速度分布，在水道的弯曲处，采用流线型设计，以减少水流的阻力。因此在靠近出液口310和回液口320的一侧水道的弯曲处成弧形以减少水流的阻力，让水可以快速的流入和流出。

中间弯折段5512内的转角为直角或锐角，其次考虑到散热座中芯片100的发热主要集中于中部区域，因此需要在中部区域的水道弯曲处，采取直角或锐角形设计，增大水的阻力，提高热交换的时间。

首端直段5511对应位置的第一支路210的横截面积为L1，中间弯折段5512对应位置的第一支路210的横截面的面积为L2，尾端直段5513对应位置的第一支路210的横截面积为L3，L1＞L2，L3＞L2；首端直段5511对应位置的第二支路220的横截面积为M1，中间弯折段5512对应位置的第二支路220的横截面的面积为M2，尾端直段5513对应位置的第二支路220的横截面积为M3，M1＞M2，M3＞M2。

第一支路210和第二支路220中靠近的出液口310和回液口320的部分的横截面积较大一些，而中间弯折段5512对应的部分横截面积较小一点，从而形成先宽后窄再宽的流道，这样的流道设置，一方面可以在中部区域增大水流的阻力，提高热交换时间，另一方面在靠近出液口和回液口的两端区域又能确保水的流动能够顺畅进入和离开水道，避免出现流动阻塞或涡流现象。

可以通过控制不同位置的散热筋551的厚度从而实现上述截面的不同，首端直段5511的厚度为h1，中间弯折段5512的厚度为h2，尾端直段5513的厚度为h3，h2＞h1，h2＞h3。其中，厚度指的是横向上散热筋551上相对两侧面之间的距离。

实施例2

如图6所示，与实施例1不同之处在于，本实施例中，散热流道的走势不同，凹槽511沿垂直于其深度方向的截面的形状为正方形，出液口310和回液口320分别设置在凹槽511的对角处，使二者的距离尽可能的增加。散热筋551包括对称筋体5514，对称筋体5514位于出液口310中心和回液口320中心的连线上，并且对称筋体5514起到对出液口310流出的冷却液进行分流的作用。

对称筋体5514的一侧设置有第一筋体，另一侧设置有第二筋体，第一筋体和第二筋体相对于对称筋体5514对称，以使凹槽511、第一筋体和对称筋体5514形成第一支路210，凹槽511、第二筋体和对称筋体5514形成第一支路210，第一支路210和第二支路220对称，第一筋体和第二筋体的形状不限，可以形成弯曲长流道即可。该实施例中，采用对称的方式设置第一支路210和第二支路220，相对于非对称的支路设计(如实施例1)，可以使得两侧水道的流速、阻力基本一致，从而使第一支路210和第二支路220的散热效率大致相同，散热均匀。

本发明提供的激光器包括上述的散热座。因为本发明实施例提供的激光器引用了上述的散热座，所以，本发明实施例提供的激光器也具备散热座的优点。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (2)

1.一种散热座，其特征在于，所述散热座包括散热面，所述散热面用于安装芯片(100)；

所述散热座的内部设置有用于对所述芯片(100)进行散热的散热流道，所述散热流道的首端和末端分别设置有与外界连通的出液口(310)和回液口(320)；

所述散热流道中与所述散热面朝向相背的内壁上设置有向下凸出的散热筋(551)，所述散热筋(551)将所述散热流道分隔成第一支路(210)和第二支路(220)；

所述出液口(310)的面积为S1，所述第一支路(210)的横截面积为S2，所述第二支路(220)的横截面积为S3，所述回液口(320)的面积为S4，S2+S3≥S1，S2+S3≥S4，所述S2和S3中任意一者小于所述S1和S4中任意一者；

所述散热座包括基座和盖板(550)，所述盖板(550)的顶面形成所述散热面；

所述基座的顶面上设置有凹槽(511)，所述出液口(310)和回液口(320)设置在所述凹槽(511)的底面上；所述盖板(550)的底面上设置有向下凸出的所述散热筋(551)，所述盖板(550)的底面与所述基座的顶面连接，且所述散热筋(551)插入到所述凹槽(511)内，所述散热筋(551)与所述凹槽(511)围成所述散热流道；

所述凹槽(511)沿垂直于其深度方向的截面的形状为正方形，所述出液口(310)和回液口(320)分别设置在凹槽(511)的对角处，所述散热筋(551)包括对称筋体(5514)，所述对称筋体(5514)位于所述出液口(310)中心和回液口(320)中心的连线上；

所述对称筋体(5514)的一侧设置有第一筋体，另一侧设置有第二筋体，所述第一筋体和第二筋体相对于所述对称筋体(5514)对称，以使所述凹槽(511)、第一筋体和对称筋体(5514)形成第一支路(210)，所述凹槽(511)、第二筋体和对称筋体(5514)形成第一支路(210)，所述第一支路(210)和第二支路(220)对称。

2.一种激光器，其特征在于，包括权利要求1所述的散热座。