[發明專利]三維芯片集成電路冷卻系統

在審

• 申請號: 201710006786.1
• 申請日: 2017-01-05
• 公開（公告）號: CN108281401A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 莫立邦;陳世昌;黃啟峰;韓永隆
• 申請（專利權）人: 研能科技股份有限公司
• 主分類號: H01L23/46
• 分類號: H01L23/46
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 喻學兵

本案提供一種三維芯片集成電路冷卻系統，用以對三維芯片集成電路進行散熱。三維芯片集成電路是由主芯片層與多個中間芯片層相互堆疊而成，并具有多個流體微通道。三維芯片集成電路冷卻系統包含載體以及流體泵。載體對應設置于三維芯片集成電路的一側，具有導入端開口、排出端開口及流體通道。流體泵固設于載體上，并封閉導入端開口。借由驅動流體泵，以將流體由導入端開口導入，通過流體通道由排出端開口排出，并使排出端開口排出的流體流入三維芯片集成電路的流體微通道，與中間芯片層或主機片層進行熱交換。

【技術領域】

本案關于一種三維芯片集成電路冷卻系統，尤指一種利用流體泵提供驅動流體流動以進行散熱的三維芯片集成電路冷卻系統。

【背景技術】

隨著科技的進步，各種電子設備例如可攜式電腦、平板電腦、工業電腦、可攜式通訊裝置、影音播放器等已朝向輕薄化、可攜式及高效能的趨勢發展，這些電子設備于其有限內部空間中必須配置各種高積集度或高功率的電子元件，為了使電子設備的運算速度更快和功能更強大，電子設備內部的電子元件于運作時將產生更多的熱能，并導致高溫。此外，這些電子設備大部分皆設計為輕薄、扁平且具緊湊外型，且沒有額外的內部空間用于散熱冷卻，故電子設備中的電子元件易受到熱能、高溫的影響，進而導致干擾或受損等問題。

近年以來，三維芯片集成電路(3D IC)已經被廣泛地利用于智能手機或平板電腦等可攜式電子產品中。三維芯片集成電路是為多個二維芯片所組成，其是利用引線接合技術進行接合，例如：晶圓級封裝層疊(WAFER-LEVEL PACKAGING，WLP)、堆疊式封裝層疊(PAKAGE ON PACKAGE，POP)等技術，將多個引線接合于每一二維芯片之間，再透過多個芯片層層堆疊所構成。三維芯片集成電路的尺寸極小，且具有薄型化、重量輕、成本低、性能高、電池消耗低及速度快等優點。

傳統的三維芯片集成電路散熱方式是透過設置導熱材料于三維芯片集成電路上進行散熱，例如：石墨片、金屬片、熱管或其他導熱材料等等。然而，前述的散熱方式是屬于被動式的散熱，僅利用熱傳導及自然對流以達到散熱效果，其散熱效率較差，無法滿足應用需求。

有鑒于此，實有必要發展一種三維芯片集成電路冷卻系統，以解決現有技術所面臨的問題。

【發明內容】

本案的目的在于提供一種三維芯片集成電路冷卻系統，其可應用于各種電子設備，以對電子設備內部的三維芯片集成電路進行散熱，俾提升散熱效能，降低噪音，且使電子設備內部三維芯片集成電路的性能穩定并延長使用壽命。

為達上述目的，本案的一較廣義實施樣態為提供一種三維芯片集成電路冷卻系統，用以對三維芯片集成電路進行散熱，三維芯片集成電路是由主芯片層與多個中間芯片層相互堆疊而成，每一相鄰的中間芯片層之間以及主機片層與中間芯片層之間以多個接點引線電性連通，并使每一相鄰的中間芯片層之間以及主機片層與中間芯片層之間形成流體微通道，三維芯片集成電路冷卻系統包含：載體，對應設置于三維芯片集成電路的一側，具有導入端開口、排出端開口及流體通道；以及流體泵，固設于載體上，并封閉導入端開口，其中借由驅動流體泵，以將流體由導入端開口導入，通過流體通道由排出端開口排出，并使排出端開口排出的流體流入三維芯片集成電路的每一流體微通道，與中間芯片層及主機片層進行熱交換。