[發明專利]一種高熱流密度芯片散熱裝置及其制作方法

有效

• 申請號: 202010544841.4
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111653532B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 柯瑞林;黃佳敏;王玲;黃駿
• 申請（專利權）人: 深圳市數聚天源人工智能有限公司
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L23/22;H01L23/373
• 代理公司: 廣東普潤知識產權代理有限公司 44804
• 代理人: 寇闖

1.一種高熱流密度芯片散熱裝置，其特征在于，其包括：

散熱箱體，其為中空結構；

芯片外殼，其為塑料外殼，所述芯片外殼置于散熱箱體的內部，散熱箱體和芯片外殼之間填充有散熱填充物，芯片外殼的頂部嵌設固化劑囊體和液態金屬囊體，所述固化劑囊體內至少包括硅樹脂囊層和固化劑囊層，固化劑囊層包覆硅樹脂囊層，所述液態金屬囊體內至少包括液態金屬囊層。

2.如權利要求1所述的高熱流密度芯片散熱裝置，其特征在于，所述散熱填充物包括石蠟和液態金屬。

3.如權利要求1所述的高熱流密度芯片散熱裝置，其特征在于，所述固化劑囊體內還包括聚環氧樹脂囊層，固化劑囊層包覆聚環氧樹脂囊層，聚環氧樹脂囊層包覆硅樹脂囊層；所述液態金屬囊體內還包括有機酸囊層和醇類有機溶劑囊層，所述有機酸囊層包覆醇類有機溶劑囊層，醇類有機溶劑囊層包覆液態金屬囊層。

4.如權利要求3所述的高熱流密度芯片散熱裝置，其特征在于，所述有機酸囊層中的有機酸為甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和己酸中的一種或幾種。

5.如權利要求3所述的高熱流密度芯片散熱裝置，其特征在于，所述醇類有機溶劑囊層中的醇類有機溶劑為聚乙烯醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇、1-戊醇、1-己醇、2-己醇、環己醇、1-甲基環己醇、2-甲基環己醇、3-甲基環己醇、2-乙基-己醇、1-庚醇、2-庚醇、苯甲醇、苯乙醇、乙二醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-丙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、二甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇和1,4-丁二醇中的一種或幾種。

6.如權利要求1所述的高熱流密度芯片散熱裝置，其特征在于，所述散熱箱體內的散熱填充物中穿插有多個散熱管，散熱管的底部接觸芯片外殼頂部，所述散熱管外殼為金屬外殼，金屬外殼內填充有液態金屬。

7.如權利要求6所述高熱流密度芯片散熱裝置，其特征在于，所述金屬外殼的金屬為銅、鋁、鐵、銅合金、鋁合金和鐵合金中的一種。

8.如權利要求6所述高熱流密度芯片散熱裝置，其特征在于，所述液態金屬囊層中的液態金屬為鎵、鎵銦、鎵銦錫、鎵銦錫鋅、鉍、鉛鉍、鉍銦錫和鉍銦錫鋅合金中的一種。

9.如權利要求1所述的高熱流密度芯片散熱裝置，其特征在于，所述散熱箱體上開設有多個散熱槽，所述散熱槽的槽壁為凹凸狀結構。

10.如權利要求1-9任一項所述的高熱流密度芯片散熱裝置的制作方法，其特征在于，包括如下步驟；

提供一芯片外殼，將芯片封裝于芯片外殼內；

在芯片外殼的頂部均勻嵌設液態金屬囊體和固化劑囊體；

膠焊時對液態金屬囊體和固化劑囊體施加物理壓力，釋放出液態金屬、固化劑和硅樹脂，液態金屬被固化劑固化成核后被硅樹脂包覆固定于芯片外殼的頂部；

將膠焊固定有液態金屬的芯片外殼置于散熱箱體的底部，在芯片外殼和散熱箱體之前鍵填充散熱填充物；

在散熱填充物中穿插多個散熱管，所述散熱管內填充液態金屬。

11.芯片外殼，其是由權利要求10所述的制作 方法制備而成的，所述芯片外殼頂部鋪設有硅酮塑封層，所述硅酮塑封層為金屬囊體和固化劑提供多方位立體方向上的嵌入空間。