高热流密度散热用微流道热沉制备方法
专利汇可以提供高热流密度散热用微流道热沉制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提出的是一种高热流 密度 散热 用微流道热沉制备方法,包括如下步骤:a)材料选择；b)在板材内部制作微流道；c)三维微流道无 变形 成型；d）将金属 框架 、陶瓷框、外引线、IC器件、 传感器 、加热器集成在有源微流道热沉上，实现系统的微型化，并为芯片和内部 电路 提供机械 支撑 、环境保护和实现输入输出功能。优点:产品具有 热膨胀 系数可调，可通过高热导率媒介及时将器件或者系统产生的热量从热沉带走，使热沉表面的 温度 尽可能降低并保持恒定，具有体积小、散热面积大，能够满足大功率密度散热需要，可焊性和 稳定性 良好，还易于与其他元件或者零件实现封接。，下面是高热流密度散热用微流道热沉制备方法专利的具体信息内容。
1.一种高热流密度散热用微流道热沉制备方法,其特征是包括如下步骤:
a)材料选择，选择热导率在1.0～300W/m.k，线性膨胀系数(TEC)与硅、砷化镓、氮化硅、氮化镓材料的线性膨胀系数匹配的板材；
b)在板材内部制作微流道，采用刻蚀、激光切割和机械冲压组合加工方式在板材上加工出宽度为0.3～1.0mm的微流道；
c)三维微流道无变形成型，通过将填充材料填入流道、叠片热压方式将内部具有流道结构的板材组合在一起并经后续工艺加工形成微流道热沉；
d）将金属框架、陶瓷框、外引线、IC器件、传感器、加热器集成在有源微流道热沉上，实现系统的微型化，并为芯片和内部电路提供机械支撑、环境保护和实现输入输出功能。
2.根据权利要求1所述的高热流密度散热用微流道热沉制备方法，其特征是具有热膨胀系数在(4.5～17.6)×10-6/K之间可调，满足大功率、高热流密度散热需要。
3.根据权利要求1所述的高热流密度散热用微流道热沉制备方法，其特征是选择的材料不仅具有一定的热导率，线性膨胀系数(TEC)与硅、砷化镓、氮化硅、氮化镓材料的线性膨胀系数匹配，还具有良好的可加工性、可焊性和稳定性材料，如A1203、BeO、AlN、Al、Cu、Mo、W、钢、可伐合金以及Cu/W和Cu/Mo其中一种或者几种。
4.根据权利要求1所述的高热流密度散热用微流道热沉制备方法，其特征所述微流道由底板层，分流板、回流板和进出口盖板构成,其中微流道分布在分流板和回流板位置。
5.根据权利要求1所述的高热流密度散热用微流道热沉制备方法，其特征是微流道无变形成型，是通过将异质材料填入流道或者印刷在表面，然后通过叠片热压方式将内部具有流道结构的板材组合在一起并经后续工艺加工形成的微流道热沉。
6.根据权利要求1所述的高热流密度散热用微流道热沉制备方法，其特征是可将金属框架、陶瓷框、外引线、IC器件、传感器、加热器集成在有源微流道热沉上，实现系统的微型化，并为芯片和内部电路提供机械支撑、环境保护和实现输入输出功能。
7.根据权利要求1所述的高热流密度散热用微流道热沉制备方法，其特征是微流道热沉可通过高热导率媒介及时将应用高热流密度散热用微流道热沉器件或者系统产生的热量从热沉带走，使热沉表面的温度降低并保持恒定，具有体积小、散热面积大，能够满足大功率密度散热需要，可焊性和稳定性良好，还易于与其他元件或者零件实现封接，为芯片和内部电路提供机械支撑、环境保护和实现输入输出功能并确保它们处于稳定、可靠状态。
高热流密度散热用微流道热沉制备方法
技术领域
背景技术
发明内容
b)在板材内部制作微流道，采用刻蚀、激光切割和机械冲压等组合加工方式在板材上加工出宽度为0.3～1.0mm的微流道；
c)三维微流道无变形成型，通过将填充材料填入流道、叠片热压方式将内部具有流道结构的板材组合在一起并经后续工艺加工形成具有特定性能和功能的微流道热沉；
d）将金属框架、陶瓷框、外引线、IC器件、传感器、加热器等集成在有源微流道热沉上，实现系统的微型化，并为芯片和内部电路提供机支撑、环境保护和实现输入输出功能。
2)能满足大功率、高热流密度散热需要，微流道截面积大，热膨胀系数在(4.5～17.6)X10-6/K之间可调；
3)能与硅、砷化镓、氮化硅、氮化镓等线性膨胀系数匹配，机械性能、可焊性和稳定性良好，还易于与其他元件或者零件实现封接；
4)为封装芯片和内部电路提供良好的机械支撑、环境保护，输入输出功能，与传统半导体制冷、热管冷却、喷雾冷却相比冷却效率高、有利于提高系统运行稳定性和可靠性。
具体实施方式
b)在板材内部制作微流道，采用刻蚀、激光切割和机械冲压等组合加工方式在板材上加工出宽度为0.3～1.0mm的微流道；
c)三维微流道无变形成型，通过将填充材料填入流道、叠片热压方式将内部具有流道结构的板材组合在一起并经后续工艺加工形成微流道热沉；
d）将金属框架、陶瓷框、外引线、IC器件、传感器、加热器集成在有源微流道热沉上，实现系统的微型化，并为芯片和内部电路提供机械支撑、环境保护和实现输入输出功能。
a） 采用激光切割或者机械冲孔的方法在厚度为0.1～2.0mm，具有稳定的介电常数、优良的机械强度和高温稳定性，与硅、砷化镓、氮化硅、氮化镓等非常接近的热膨胀系数的生瓷上加工孔径为0.1～0.5mm的通孔，宽度为0.3～1.0mm的微流道；
b） 通过厚度为0.1～0.5mm的掩膜版将导体金属化浆料注入经过步骤a加工的通孔内；
将异质材料填入微流道；
c） 采用丝径为12～35um，带有厚膜图形的精密丝网，将导体金属化浆料、异质材料涂覆在经过步骤b通孔填充和微流道填充的氧化铝生瓷表面；
d） 采用激光切割或者机械冲孔的方法在经过步骤b，步骤c的生瓷上加工腔体；
e） 把经过步骤a，b，c和d的多层生瓷片叠在一起，于30～90℃，200～3000PSI压力下压实，从而形成含三维互联和微流道的生瓷组件；
f） 生瓷组件经高温烧结，其中的聚合物、碳等挥发和燃烧，微流道热沉致密化。
10～5000w/cm2散热需要有源微流道热沉，其步骤包括：
a)采用刻蚀、机械冲压或者铣的方法在厚度为0.1～2.0mm，具有优良的机械性能和高温稳定性，热膨胀系数在(5～17.6) ×10-6/K之间的Al、Cu、可伐合金、Cu/W和Cu/M 等板材上加工宽度为0.3～1.0mm的微流道；
b)把经过步骤a的板材叠在一起，通过焊接或者热压从而形成含微流道的热沉。
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