[實用新型]三維芯片集成電路冷卻系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720010511.0
• 申請日: 2017-01-05
• 公開（公告）號: CN206558493U
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 莫立邦;陳世昌;黃啟峰;韓永隆
• 申請（專利權(quán)）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(biāo)事務(wù)所有限公司31100
• 代理人: 喻學(xué)兵

【技術(shù)領(lǐng)域】

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

【背景技術(shù)】

隨著科技的進(jìn)步，各種電子設(shè)備例如可攜式電腦、平板電腦、工業(yè)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(fā)展，這些電子設(shè)備于其有限內(nèi)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(shè)備的運算速度更快和功能更強大，電子設(shè)備內(nèi)部的電子元件于運作時將產(chǎn)生更多的熱能，并導(dǎo)致高溫。此外，這些電子設(shè)備大部分皆設(shè)計為輕薄、扁平且具緊湊外型，且沒有額外的內(nèi)部空間用于散熱冷卻，故電子設(shè)備中的電子元件易受到熱能、高溫的影響，進(jìn)而導(dǎo)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(jīng)被廣泛地利用于智能手機(jī)或平板電腦等可攜式電子產(chǎn)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(shù)進(jìn)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(shù)，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(gòu)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(yōu)點。

傳統(tǒng)的三維芯片集成電路散熱方式是透過設(shè)置導(dǎo)熱材料于三維芯片集成電路上進(jìn)行散熱，例如：石墨片、金屬片、熱管或其他導(dǎo)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(dǎo)及自然對流以達(dá)到散熱效果，其散熱效率較差，無法滿足應(yīng)用需求。

有鑒于此，實有必要發(fā)展一種三維芯片集成電路冷卻系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)所面臨的問題。

【實用新型內(nèi)容】

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

為達(dá)上述目的，本案的一較廣義實施樣態(tài)為提供一種三維芯片集成電路冷卻系統(tǒng)，用以對三維芯片集成電路進(jìn)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芯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芯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(tǒng)包含：載體，對應(yīng)設(shè)置于三維芯片集成電路的一側(cè)，具有導(dǎo)入端開口、排出端開口及流體通道；以及流體泵，固設(shè)于載體上，并封閉導(dǎo)入端開口，其中借由驅(qū)動流體泵，以將流體由導(dǎo)入端開口導(dǎo)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，與中間芯片層及主芯片層進(jìn)行熱交換。

為達(dá)上述目的，本案的另一較廣義實施樣態(tài)為提供一種三維芯片集成電路冷卻系統(tǒng)，用以對三維芯片集成電路進(jìn)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芯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芯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(tǒng)包含：載體，鄰設(shè)于三維芯片集成電路的一側(cè)，具有導(dǎo)入端開口、排出端開口及流體通道；殼體膠模，包含流入開口、流出開口及容置空間，殼體膠模罩蓋封閉三維芯片集成電路，使三維芯片集成電路設(shè)置于容置空間，其中流入開口對應(yīng)設(shè)置并連通于排出端開口；以及流體泵，固設(shè)于載體上，并封閉導(dǎo)入端開口，其中借由驅(qū)動流體泵，以將流體由導(dǎo)入端開口導(dǎo)入，通過流體通道由排出端開口及流入開口流入殼體膠模的容置空間，接著使流體由三維芯片集成電路的每一流體微通道流入，與中間芯片層及主芯片層進(jìn)行熱交換，并使進(jìn)行熱交換后的流體經(jīng)由多個流體微通道流出，由殼體膠模的流出開口排出至三維芯片集成電路之外部。