[发明专利]用于防散热工质泄漏及芯片导线穿越的微通道流体散热器

权利要求书

1.一种用于防散热工质泄漏及芯片导线穿越的微通道流体散热器，其特征在于，包括：硅基底、金属流道结构以及散热工质，其中：在硅基底上表面制作有硅基芯片，在硅基底的背部制作有“回”字形凸起结构和包含环形凸起结构的硅基通孔；在金属流道结构上制作有“回”字形凹槽结构、包含环形凹槽结构的金属通孔、金属导热柱、工质入口以及工质出口；“回”字形凸起结构内嵌于“回”字形凹槽结构，并通过键合工艺形成闭合的流道腔体；散热工质置于闭合的流道腔体内；工质入口和工质出口分别设置于金属流道结构的两端外壁内侧中心位置；包含环形凸起结构的硅基通孔与包含环形凹槽结构的金属通孔嵌套，用于引出硅基芯片的工作导线；金属导热柱与硅基芯片的背部直接接触，硅基芯片工作时产生的热量通过金属导热柱以及流经金属流道结构的散热工质带出，以保证工作温度的恒定。

2.根据权利要求1所述的一种用于防散热工质泄漏及芯片导线穿越的微通道流体散热器，其特征在于，所述的硅基底的背部通过RIE刻蚀工艺形成含有环形凸起结构的硅基通孔以及“回”字形凸起结构；所述的金属流道结构通过MEMS工艺形成金属热导柱、含有环形凹槽结构的金属通孔以及“回”字形凹槽结构；其中：“回”字形凸起结构与“回”字形凹槽结构的位置对应；含有环形凸起结构的硅基通孔与含有环形凹槽结构的金属通孔的位置对应。

3.根据权利要求2所述的一种用于防散热工质泄漏及芯片导线穿越的微通道流体散热器，其特征在于，所述的含有环形凸起结构的硅基通孔与含有环形凹槽结构的金属通孔通过键合形成芯片导线通道，硅基芯片的工作导线通过芯片导线通道引导至散热器的背部，以便于硅基芯片的集成封装。

4.根据权利要求2所述的一种用于防散热工质泄漏及芯片导线穿越的微通道流体散热器，其特征在于，所述的含有环形凹槽结构的金属通孔，先通过MEMS工艺形成实心金属圆柱结构，然后通过机械加工或者激光打孔形成通孔结构。

5.根据权利要求1所述的一种用于防散热工质泄漏及芯片导线穿越的微通道流体散热器，其特征在于，所述的金属导热柱的形状为椭圆体，或正弦体结构，或长方体结构，或正方体结构；所述的金属导热柱的排布为阵列式，以便于硅基芯片热量的传导以及散热工质的均匀分散。

6.根据权利要求5所述的一种用于防散热工质泄漏及芯片导线穿越的微通道流体散热器，其特征在于，所述的金属导热柱的排布为交错阵列式。

7.根据权利要求1所述的一种用于防散热工质泄漏及芯片导线穿越的微通道流体散热器，其特征在于，所述的工质入口、工质出口与硅基芯片的工作导线同侧引出，便于硅基芯片和散热器的一体封装。

8.根据权利要求7所述的一种用于防散热工质泄漏及芯片导线穿越的微通道流体散热器，其特征在于，所述的工质入口、工质出口通过金属引流管进行散热工质的导入和导出。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种用于防散热工质泄漏及芯片导线穿越的微通道流体散热器，其特征在于，所述的散热工质为去离子水或含纳米金属颗粒的水溶液，或其他热导率高于293K时去离子水热导率的溶液。

10.根据权利要求1-8任一项所述的一种用于防散热工质泄漏及芯片导线穿越的微通道流体散热器，其特征在于，所述的金属流道结构的材料为铜、铁、银铝、锌中的一种或几种金属。

11.根据权利要求1-8任一项所述的一种用于防散热工质泄漏及芯片导线穿越的微通道流体散热器，其特征在于，所述金属流道结构贯穿整个散热器。