[发明专利]基于阵列微喷结构的一体化散热封装结构及其制作方法

权利要求书

1.一种基于阵列微喷结构的一体化散热封装结构，其特征在于：

包括CPU、转接板和壳体，所述转接板装配于所述壳体内，所述转接板的上表面具有封装区，所述CPU设于所述封装区之上并与所述转接板封闭连接；

所述转接板的体内设有分别沿垂直方向延伸的第一输入微流道、第二输入微流道、第三输入微流道和输出微流道，所述转接板的封装区内设有第一导流结构和若干水平平行槽道，所述水平平行槽道的两端分别通过所述第一导流结构与所述第一输入微流道和所述输出微流道导通，所述水平平行槽道之内设有垂直阵列喷嘴，所述垂直阵列喷嘴于垂直方向上与所述第二输入微流道和第三输入微流道导通；

所述壳体设有分别与所述第一输入微流道、第二输入微流道、第三输入微流道和输出微流道导通的流道。

2.根据权利要求1所述的一体化散热封装结构，其特征在于：所述第一输入微流道于所述转接板的上表面设有第一出口，于所述转接板的下表面设有第一入口；所述输出微流道于所述转接板的上表面设有输出入口，于所述转接板的下表面设有输出出口；所述水平平行槽道的两端分别通过所述第一导流结构与所述第一出口和输出入口导通。

3.根据权利要求1所述的一体化散热封装结构，其特征在于：所述转接板的内部还设有第二导流结构和若干水平平行微通道；所述第二输入微通道和第三输入微通道分别于所述转接板的内部设有第二出口和第三出口、于所述转接板的下表面设有第二入口和第三入口；所述水平平行微通道的两端分别通过所述第二导流结构与所述第二出口和第三出口导通；所述垂直阵列喷嘴于垂直方向上与所述水平平行微通道导通。

4.根据权利要求3所述的一体化散热封装结构，其特征在于：所述水平平行微通道和所述水平平行槽道互相垂直设置。

5.根据权利要求1所述的一体化散热封装结构，其特征在于：所述垂直阵列喷嘴的顶部为出水口，所述出水口高于所述水平平行槽道的底部。

6.根据权利要求5所述的一体化散热封装结构，其特征在于：所述垂直阵列喷嘴的出水口的尺寸为30-100微米。

7.根据权利要求1所述的一体化散热封装结构，其特征在于：所述第一输入微流道、第二输入微流道、第三输入微流道和输出微流道的口径分别由上至下阶梯式渐次扩大，且于阶梯变化处向所述封装区的外侧偏移。

8.根据权利要求1所述的一体化散热封装结构，其特征在于：所述CPU背面和所述转接板的封装区之间通过图形化粘结密封层连接，并闭合所述第一输入微通道、输出微通道、第一导流结构和水平平行槽道形成封闭的流道。

9.权利要求1～8任一项所述的基于阵列微喷结构的一体化散热封装结构的制作方法，其特征在于包括以下步骤：

1)提供高阻硅圆片作为转接板的基底，制作第一输入微流道、第二输入微流道、第三输入微流道和输出微流道，以及在封装区制作第一导流结构、水平平行槽道和垂直阵列喷嘴；

2)提供壳体，所述壳体具有四个流道，将转接板键合装配至壳体上，并使所述第一输入微流道、第二输入微流道、第三输入微流道和输出微流道与所述四个流道一一对应密封导通；

3)将CPU背面通过图形化粘接密封层粘结于转接板的封装区上，并闭合所述第一输入微通道、输出微通道、第一导流结构和水平平行槽道形成封闭的散热流道。

10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于：步骤1)还包括以下子步骤：

1.1提供第一高阻硅圆片和第二高阻硅圆片，在第一高阻硅圆片的上表面制作第一导流结构和水平平行槽道，在第一高阻硅圆片体内制作贯穿上下表面的两个第一槽孔以及贯穿水平平行槽道底部和第一高阻硅圆片的下表面的垂直阵列喷嘴，水平平行槽道两端分别通过第一导流结构与两个第一槽孔一一对应导通；在第二高阻硅圆片的上表面制作四个第二槽孔、第二导流结构和水平平行微通道，水平平行微通道两端分别通过第二导流结构与两个第二槽孔一一对应导通，第二高阻硅圆片的下表面制作四个第三槽孔，第二槽孔和第三槽孔一一对应相连通，其中与水平平行微通道导通的两个第二槽孔和第三槽孔分别形成第二输入微流道和第三输入微流道；

1.2第一高阻硅圆片的下表面和第二高阻硅圆片的上表面通过圆片级键合工艺连接形成转接板，使得两个第一槽孔和另外两个第二槽孔一一对应拼合，形成第一输入微流道和输出微流道；

1.3对所述转接板进行减薄。