[發明專利]微結構化的冷卻器及其使用

有效

• 申請號: 200680025250.4
• 申請日: 2006-07-12
• 公開（公告）號: CN101218672A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: O·屈茨;R·赫貝爾;P·普雷希特爾;S·泰森;M·赫恩
• 申請（專利權）人: 埃托特克德國有限公司
• 主分類號: H01L23/473
• 分類號: H01L23/473
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 蔡洪貴

1.一種用于被冷卻物體(4)的微結構化冷卻器(3)，包括：

a.至少兩個金屬箔(1)和一個基板(5)的堆疊，所述箔具有用于冷卻劑的通道(2)，所述基板適于通過熱接觸面(6)與所述物體(4)熱接觸，所述金屬箔(1)和所述基板(5)連接在一起從而形成材料的單一件，所述通道(2)的寬度b在100到350μm之間，深度t在30到150μm之間，平均間距s在30到300μm之間，在所述金屬箔(1)中形成所述通道(2)之后保持的殘余箔厚度r在30到300μm之間，所述基板(5)的厚度g在100到1000μm之間；

b.大體在所述熱接觸面(6)區域穿過所述金屬箔(1)的至少一個分隔室(10)，所述分隔室通過通道入口與所有或選定的通道(2)的相應入口側末端連通；

c.使冷卻劑流入所述冷卻器(3)的至少一個入口室(20)，所述入口室與所述至少一個分隔室(10)連通；

d.穿過所述金屬箔(1)的至少一個收集室(11)，所述收集室通過通道出口與所有或選定的通道(2)的相應出口側末端連通；以及

e.用于從所述冷卻器(3)排出冷卻劑的至少一個出口室(21)，所述出口室與所述至少一個收集室(11)連通；

其特征在于，緊鄰所述基板(5)的通道層中的通道(2)的橫截面積大于堆疊中與所述基板(5)相反一側的通道層中的通道(2)的橫截面積。

2.根據權利要求1所述的冷卻器，其特征在于，緊鄰所述基板(5)的通道層中的通道(2)的深度大于堆疊中與所述基板(5)相反一側的通道層中的通道(2)深度。

3.根據上述任一權利要求所述的冷卻器，其特征在于，緊鄰基板(5)的第一金屬箔(1’)和所述基板(5)具有通道(2’)，并結合在一起使得所述第一金屬箔(1’)與所述基板(5)包括所述通道的表面彼此面對、并且所述第一金屬箔(1’)與所述基板(5)中的所述通道(2’)重合。

4.根據權利要求3所述的冷卻器，其特征在于，結合第一金屬箔(1’)與基板(5)形成的通道深度t在100到250μm之間。

5.根據上述任一權利要求所述的冷卻器，其特征在于，所述至少一個入口室(20)朝所述至少一個分隔室(10)變細，并且所述至少一個出口室(21)朝所述至少一個收集室(11)變細。

6.根據上述任一權利要求所述的冷卻器，其特征在于，所述至少一個入口室(20)變細成出口側寬度x，所述至少一個分隔室(10)具有寬度b₁₀，并且x≥b₁₀。

7.根據上述任一權利要求所述的冷卻器，其特征在于，所述至少一個出口室(21)變細成入口側寬度y，所述至少一個收集室(11)具有寬度b₁₁，并且y≥b₁₁。

8.根據上述任一權利要求所述的冷卻器，其特征在于，所述冷卻器還具有用于使冷卻劑流入冷卻器(3)的至少一個入口頸部(15)，所述至少一個入口室(20)具有入口側寬度m，m至多等于所述至少一個入口頸部(15)的橫截面的寬度。

9.根據上述任一權利要求所述的冷卻器，其特征在于，所述冷卻器還具有用于將冷卻劑從冷卻器(3)排出的出口頸部(16)，所述至少一個出口室(21)具有出口側寬度n，n不超過所述至少一個出口頸部(16)的橫截面的寬度。

10.根據上述任一權利要求所述的冷卻器，其特征在于，所述至少一個分隔室(10)設計成穿過金屬箔(1)并具有寬度b₁₀的間隙。

11.根據上述任一權利要求所述的冷卻器，其特征在于，所述至少一個收集室(11)設計成穿過金屬箔(1)并具有寬度b₁₁的間隙。

12.根據上述任一權利要求所述的冷卻器，其特征在于，在位于入口側并在長度E上延伸的相應末端區域，通道(2)朝所述至少一個分隔室(10)增大。

13.根據權利要求12所述的冷卻器，其特征在于，所述通道入口之間的間距k與通道寬度b之比從1.1到3。

14.根據權利要求12和13的任一所述的冷卻器，其特征在于，所述通道入口之間的間距k與通道寬度b之比從1.2到1.8。