一种微型冷却单元及其集成方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微型冷却单元及其集成方法和装置，该微型冷却单元包括硅基片和玻璃盖板，硅基片和玻璃盖板通过阳极键合形成内部流道；硅基片中间区域为冷却液流动换热区域，布置有由多个散热翅片组成的微通道阵列，冷却液流动换热区域两端分别为整流区，布置有导流翅片，散热翅片和导流翅片均采用干法刻蚀工艺实现；玻璃盖板的左右两端设置有对应于硅基片中的整流区正中位置的孔，用于冷却液的进出；微型冷却单元的上表面和下表面均为金属化表面。集成方法包括半导体功率芯片的低热阻键合、半导体功率芯片接地及微型冷却单元到盒体的水密性封装。本发明专利技术的微型冷却单元具有高深宽比的流道，在提高散热效率和降低流阻方面优势凸显。

【技术实现步骤摘要】
一种微型冷却单元及其集成方法和装置
本专利技术涉及电子设备散热
，尤其涉及一种微型冷却单元及其集成方法和装置。
技术介绍
针对大功率、气密性的功能单元，近几年出现的新的封装形式如系统级封装(SiP)、基于封装的系统(SoP)集成方式等，由于其尺寸小、密度高、功能复杂，传统的冷却技术和散热集成装置已经不适用，另外，整个功能单元及系统的封装形式从材料体系上必须更加注重热膨胀系数不匹配所带来的问题，导致传统的大尺寸金属基微通道问题会更加突出，材料体系和系统体积决定了传统的散热/冷却技术已明显受限，必须采用合适的散热方式，保证设备内部温度敏感性电子元器件的温度低于正常工作的极限温度。现有的硅基微通道加工工艺及散热技术的专利如：硅基微通道换热器，专利号：CN1558448A；具有电流体动力微泵的硅基微通道换热器及其制造方法，专利号：CN103839905A，重点集中在微通道冷却单元制造本身，旨在打通单元级的工艺实现路径。而比较典型的解决微通道散热集成的专利如：一种硅基微通道散热器集成冷却装置，专利号：CN104201158A，提出了将硅基微通道散热器集成到盒体中，但使用范围非常受限，并未本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微型冷却单元，其特征在于，包括硅基片和玻璃盖板，硅基片和玻璃盖板通过阳极键合集成在一起；硅基片中间区域为冷却液流动换热区域，布置有由多个散热翅片组成的微通道阵列，冷却液流动换热区域两端分别为整流区，布置有导流翅片，散热翅片和导流翅片均采用干法刻蚀工艺实现；玻璃盖板的左右两端设置有对应于硅基片中的整流区正中位置的孔，用于冷却液的进出；微型冷却单元的上表面和下表面均为金属化表面。

【技术特征摘要】
1.一种微型冷却单元，其特征在于，包括硅基片和玻璃盖板，硅基片和玻璃盖板通过阳极键合集成在一起；硅基片中间区域为冷却液流动换热区域，布置有由多个散热翅片组成的微通道阵列，冷却液流动换热区域两端分别为整流区，布置有导流翅片，散热翅片和导流翅片均采用干法刻蚀工艺实现；玻璃盖板的左右两端设置有对应于硅基片中的整流区正中位置的孔，用于冷却液的进出；微型冷却单元的上表面和下表面均为金属化表面。2.根据权利要求1所述的一种微型冷却单元，其特征在于，相邻散热翅片之间的微通道宽为20um-100um。3.根据权利要求1所述的一种微型冷却单元，其特征在于，微通道的形状为直通道、周期间断直通道、蛇形通道或者周期圆柱通道。4.一种如权利要求1-3中任一项所述的微型冷却单元的集成方法，其特征在于，包括：将半导体功率芯片通过低热阻键合方式集成到微型冷却单元的金属化表面；将半导体功率芯片接地；将微型冷却单元水密性封装到盒体，盒体底板内设置有冷却液分配管路，盒体外侧面设置有冷却液入口和冷却液出口，盒体底板上设置有单个或阵列化的小方槽，微型冷却单元安装在小方槽内，小方槽底部设置有两个开口，用于实现微型冷却单元的冷却液入口和冷却液出口与盒体底板内的冷却液分配管路连通，盒体底板内的冷却液分配管路将冷却液分配到每个微型冷却单元的通道内。5.根据权利要求4所述的一种微型冷却单元的集成方法，其特征在于，低热阻键合的具体方法为：通过纳米烧结银浆工艺实现界面材料，材料本身包括纳米银和粘结剂。6.根据权利要求4所述的一种微型冷却单元的集成方法，其特征在于，将半导体功率芯片接地的具体方法为：将半导体功率芯片上的源极、漏极和栅极键合点以引线键合的方式与微型冷却单元上金属化表面连接；并在微型冷却单元的四个边角处裹上金带，实现微型冷却单元上金属化表面与微型冷却单元下金属化表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈显才，李阳阳，林佳，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十九研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51