[發(fā)明專利]新型微電子器件散熱器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910080179.5
• 申請日: 2009-03-24
• 公開（公告）號: CN101510533A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙耀華;刁彥華;張楷榮
• 申請（專利權(quán)）人: 趙耀華
• 主分類號: H01L23/427
• 分類號: H01L23/427;H01L23/367
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 張 濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種微電子器件散熱技術(shù)，特別是一種平板熱管形成的用于微電子器件散熱的散熱器。?

背景技術(shù)

隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，微電子芯片的發(fā)熱量和熱流密度大幅度增加，散熱裝置的布置和設(shè)計遇到的約束越來越多。傳統(tǒng)的散熱方式如風(fēng)冷使之形成強制對流，其冷卻效率與風(fēng)扇的速度成正比，當(dāng)熱流密度達到一定數(shù)值時，這種冷卻方式無法達到預(yù)定冷卻效果。而水冷技術(shù)冷卻效果突出，但是水冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，并對水桶容量有要求，而且水冷技術(shù)本身存在安全隱患，一旦水冷系統(tǒng)出現(xiàn)泄露，將會導(dǎo)致微電子器件損壞。利用相變換熱技術(shù)對CPU等微電子器件進行冷卻的產(chǎn)品的方式也有一定應(yīng)用，尤其是熱管技術(shù)，這種方式傳熱效率很高，但是熱管的制作工藝非常復(fù)雜，而且普通熱管如圓形熱管與微電子器件發(fā)熱面的接觸面積非常小，導(dǎo)致等效熱阻大，使得應(yīng)用受到很大限制。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷或不足，提供一種新型微電子器件散熱器，用平板熱管形成的散熱器對微電子器件散熱，具有散熱效率高、工藝簡單的優(yōu)點。?

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：?

一種新型微電子器件散熱器，其特征在于：包括平板熱管，所述平板熱管為金屬材料經(jīng)過擠壓或沖壓成型的兩個及以上并排排列的通孔陣列平板結(jié)構(gòu)，所述通孔的等效直徑為0.2mm-6mm，所述通孔內(nèi)灌裝有液體工質(zhì)并且平板熱管兩端密封封裝，灌裝有液體工質(zhì)的通孔自然形成熱管效應(yīng)；平板熱管的蒸發(fā)段與微電子器件的發(fā)熱面面接觸，其冷凝段通過散熱部件散熱。?

所述通孔內(nèi)壁上帶有擠壓成型的具有強化傳熱作用的若干微翅片。?

相鄰兩個微翅片的距離為0.01mm-0.6mm，微翅片的高度為0.02mm-2mm。?

所述微翅片的大小和結(jié)構(gòu)適合于與通孔內(nèi)壁形成沿通孔長度方向走向的毛細微槽。?

所述毛細微槽的槽寬為0.01mm-0.4mm，槽深為0.02mm-0.7mm。?

所述散熱部件為平板熱管冷凝段外部安裝的金屬散熱部件。?

所述金屬散熱部件為外翅片，所述外翅片由鋁或銅制備。?

所述通孔兩端密封封裝形成獨立工作的微熱管。?

所述平板熱管彎曲成“L”型或類似“L”型；所述“L”型的底部為蒸發(fā)段，側(cè)面為冷凝段。?

所述平板熱管彎曲成“U”型或類似“U”型；所述“U”型的底部為蒸發(fā)段，兩側(cè)為冷凝段。?

本發(fā)明的技術(shù)效果如下：?

本發(fā)明的新型微電子器件散熱器，用具有與微電子器件的工作條件及發(fā)熱特性等因素相適應(yīng)的特定范圍的等效直徑的通孔形成通孔陣列來構(gòu)成平板熱管以形成特定的散熱器，將平板熱管的蒸發(fā)段與微電子器件的發(fā)熱面面接觸，其冷凝段通過散熱部件散熱。通孔中灌裝液體工質(zhì)形成微熱管，自然形成熱管效應(yīng)。由于具有熱管技術(shù)傳熱效率高的優(yōu)點，同時又因為是平板熱管，其蒸發(fā)段與微電子器件的發(fā)熱面面接觸，使得平板熱管與微電子器件的發(fā)熱面的接觸面積可以非常大，故使得導(dǎo)熱等效熱阻很小，提高了傳熱效率，同時也提高了微電子器件的散熱效率，克服了現(xiàn)有的圓形熱管與微電子器件的發(fā)熱面的接觸面積小、導(dǎo)熱等效電阻大的缺點，且由于是擠壓成型，工藝簡單，省去了現(xiàn)有熱管制作時如毛細芯材料制備等工藝。考慮到微電子器件的發(fā)熱面的散熱特性以及微電子器件安裝環(huán)境、條件及使用環(huán)境等結(jié)構(gòu)特性，設(shè)置通孔的等效直徑為0.2mm-6mm，在通孔內(nèi)灌裝有液體工質(zhì)形成微熱管，既增強了液體工質(zhì)的換熱能力，又能有效減少接觸熱阻。?

通孔內(nèi)壁上帶有若干微翅片能夠進一步增強液體工質(zhì)的換熱能力，且通孔內(nèi)設(shè)置的微翅片與通孔內(nèi)壁之間具有毛細力，微翅片與微翅片之間如果距離合適也會產(chǎn)生毛細力，毛細力的形成促進了工質(zhì)的流動，也有助于增強傳熱能力。?

設(shè)置相鄰兩個微翅片的距離為0.01mm-0.6mm，微翅片的高度為0.02mm-2mm，不但能夠有很高的傳熱能力，而且顯著增強平板熱管本身抗彎、抗熱等力學(xué)性能。?

微翅片的大小和結(jié)構(gòu)適合于與通孔內(nèi)壁形成沿通孔長度方向走向的毛細微槽，能夠產(chǎn)生高強度的相變傳熱。?

設(shè)置毛細微槽的槽寬為0.01mm-0.4mm，槽深為0.02mm-0.7mm，液體工質(zhì)的種類配合合適的毛細微槽的大小和結(jié)構(gòu)，能夠增強微電子器件散熱時形成的熱流密度，以大幅度提高傳熱效率，從而使得微電子器件被迅速冷卻。?

通孔兩端密封封裝形成獨立工作的微熱管，這樣，平板熱管內(nèi)含有兩個及以上并列相接的且獨立工作的微熱管，即使某微熱管被損壞如發(fā)生泄露也不會影響其它微熱管工作，并且有利于安全維護。?