The invention discloses a electrohydrodynamic micropump based on silicon micro channel heat exchanger and a manufacturing method of silicon based micro channel heat exchanger is composed of silicon substrate and the aluminum nitride roof electrohydrodynamic micropump by bonding and sealing, the surface of the silicon substrate by reactive ion etching method the etched micro channel, flow channel formed cooling liquid and acetone places of heat transfer, the aluminum nitride electrohydrodynamic roof micro pump by laser engraving, gold plating, or ion sputtering process. The electrohydrodynamic micro flow pump has stable and reliable operation, precise flow control, low energy consumption, and with silicon microchannels are effectively integrated into one, effectively save the limited space of microelectronic components, has broad application prospects in the field of microelectronic cooling.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种应用于微电子器件散热的硅基微通道换热器及其制造方法,特别涉及一种具有电流体动力微泵的硅基微通道换热器及其制造方法。
技术介绍
目前,随着微电子科技的迅速进步,一方面电子元器件的特征尺寸越小越好,已从微米量级向亚微米量级发展,另一方面,器件的集成度自1959年以来每年以40%~50%高速度递增,这直接导致了电子元器件功耗的不断增大,单位面积热流密度的显著攀升。目前高热流器件的散热功率已达W/m2的量级,而下一代电子元器件的散热将超过W/m2。微电子器件的可靠性对温度十分敏感,器件温度在70℃~80℃水平上每增加1℃,其可靠性将下降5%,因此这些热量需要及时排出以保证芯片的温度处于所允许的范围内,而现有的电子冷却技术无法满足现在电子器件所需的散热功率。大功率电子芯片的散热问题已经成为微电子行业发展的一个瓶颈,也是目前电子器件封装和应用必须解决的核心问题。1981年Tuhcemrna和Paees针对高热流密度微电子冷却问题,率先提出了微通道换热器(Miocrhcnnaelheatsikns或Mierohcnnaelheatexehnagers)。一般的硅基微通道换热器结构是:在半导体硅的基片上蚀刻出微沟槽,用盖板耦合构成冷却液流动的微通道,微通道通过连接管与外界泵连接,形成强制循环回路。微流体流经微通道并以对流换热的方式带走微电子器件所产生的热量。由于微通道换热器具有高效、优良的换热性能,所以自其被提出至今三十多年以来,一直得到了国内外研究者的广泛关注。而与微通道换热器连接的传统泵具有体积大,功耗高,噪 ...
【技术保护点】
具有电流体动力微泵的硅基微通道换热器,其特征在于,包括上下紧密贴合的顶板(2)和硅基板(1);所述硅基板(1)上表面通过反应离子刻蚀法沿长度方向刻蚀有贯穿的微沟槽(3),所述微沟槽(3)的水力直径为10um~3mm;所述顶板(2)面向硅基板(1)的一面加工有电流体动力微泵,所述电流体动力微泵包括加工有梳齿状结构的发射极沟槽(4)和集电极沟槽(5),所述发射极沟槽(4)和集电极沟槽(5)的深度为20‑40μm,所述发射极沟槽(4)与集电极沟槽(5)平行交错分布,槽内均填镀有金,相邻的发射极沟槽(4)和集电极沟槽(5)构成一个电极对,同一电极对的集电极沟槽(5)与发射极沟槽(4)之间的距离为0.1mm~0.3mm,两个电极对之间的距离为电极对中两电极之间距离的2~3倍,所有发射极沟槽(4)末端与直流电源正极连接,所有集电极沟槽(5)末端与直流电源负极连接。
【技术特征摘要】
1.具有电流体动力微泵的硅基微通道换热器,其特征在于,包括上下紧密贴合的顶板(2)和硅基板(1);
所述硅基板(1)上表面通过反应离子刻蚀法沿长度方向刻蚀有贯穿的微沟槽(3),所述微沟槽(3)的水力直径为10um~3mm;
所述顶板(2)面向硅基板(1)的一面加工有电流体动力微泵,所述电流体动力微泵包括加工有梳齿状结构的发射极沟槽(4)和集电极沟槽(5),所述发射极沟槽(4)和集电极沟槽(5)的深度为20-40μm,所述发射极沟槽(4)与集电极沟槽(5)平行交错分布,槽内均填镀有金,相邻的发射极沟槽(4)和集电极沟槽(5)构成一个电极对,同一电极对的集电极沟槽(5)与发射极沟槽(4)之间的距离为0.1mm~0.3mm,两个电极对之间的距离为电极对中两电极之间距离的2~3倍,所有发射极沟槽(4)末端与直流电源正极连接,所有集电极沟槽(5)末端与直流电源负极连接。
2.根据权利要求1所述的具有电流体动力微泵的硅基微通道换热器,其特征在于,所述金的上表面还镀有一层厚度为0.5um~2um氮化铝薄膜。
3.根据权利要求1所述的具有电流体动力微泵的硅基微通道换...
【专利技术属性】
技术研发人员:万珍平,周波,温万昱,闫志国,张华杰,谭振豪,李耀超,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:广东;44
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