[发明专利]一种基于流延法带有复合吸液芯的陶瓷均热板结构及其制作方法

说明书

本发明提供一种基于流延法带有复合吸液芯的陶瓷均热板结构及其制作方法，包括均热板、复合吸液芯以及工质流体，所述均热板包括上板体和下板体，所述上板体和下板体之间设有腔室；所述上板体底侧面和所述下板体内侧面均设有若干槽道，所述上板体和下板体上的所述槽道均并排设置，所述均热板内部于所述上板体和所述下板体的内侧均覆盖有丝网吸液芯或烧结粉末板吸液芯，所述丝网吸液芯或烧结粉末板吸液芯与相邻的若干所述槽道构成复合吸液芯；所述均热板的所述腔室内封存有所述工质流体。该均热板结构可以解决现有均热板结构导热能力差和均热性能不佳的技术问题。

技术领域

本发明涉及陶瓷均热板技术领域，尤其涉及一种基于流延法带有复合吸液芯的陶瓷均热板结构及其制作方法。

背景技术

随着第三代半导体技术的快速发展，功率半导体器件向着大功率、小型化和多功能等方向快速发展，但随着系统集成度不断提高，其功率密度也随之迅速增加，系统功能集成化导致热量分布不均。原有传统封装技术无法满足第三代半导体高温、高频等特性的要求。陶瓷基板作为半导体封装基板，是平衡温度和散热的理想部件。陶瓷基板也可为电子电路提供附着，其电子电路的散热亦可通过陶瓷基板进行散热。

均热板为新型高效换热技术，能够充分利用气液相变所带来的极高换热系数，复合吸液芯能够极大提升其毛细能力，实现良好均温和快速启动，将封装器件产生的热量快速传递出去，是解决半导体封装和电子电路散热问题的有效途径。目前生产和研究中的均热板或热管大部分是金属材质，如铜、不锈钢、铝等材质。金属均热板或热管由其本身导电，无法直接用于半导体散热和电路板的散热，难以发挥均热板的散热优势。

传统的功率半导体模块，芯片功率损耗产生的大多数热量是依次通过芯片焊层、陶瓷衬板、衬板焊层、基板、TIM(Thermal Interface Material)到散热器扩散出去。利用陶瓷均热板可直接导热替代陶瓷衬板、衬板焊层以及基板，优化封装结构。

现有的陶瓷均热板槽道加工困难且形状简单，无法满足高效回流；单一吸液芯的毛细力与渗透率低，从而传热极限低；结构由上下板焊接或者粘结，时常发生开裂、漏液的现象，严重影响设备的性能。

因此，如何提供一种采用均热性能好、不导电、毛细力和渗透率高、热匹配性好的一体化均热基板及其制造方法，对于功率半导体模块封装具有重要意义。

发明内容

本申请所要解决的第一个技术问题是：提供一种基于流延法带有复合吸液芯的陶瓷均热板结构，以解决现有均热板结构导热能力差和均热性能不佳的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请的技术方案是：一种基于流延法带有复合吸液芯的陶瓷均热板结构，包括：

均热板，所述均热板包括上板体和下板体，所述上板体和下板体之间设有腔室；

复合吸液芯，所述上板体底侧面和所述下板体内侧面均设有若干槽道，所述上板体和下板体上的所述槽道均并排设置，所述均热板内部于所述上板体和所述下板体的内侧均覆盖有丝网吸液芯或烧结粉末板吸液芯，所述丝网吸液芯或烧结粉末板吸液芯与相邻的若干所述槽道构成复合吸液芯；以及

工质流体，所述均热板的所述腔室内封存有所述工质流体。

优选的，所述所述丝网吸液芯或烧结粉末板吸液芯材质为铜、铁或钛。

优选的，所述均热板根据所需传热形状设计为四边形、圆形或梯形。

优选的，所述均热板槽道横截面形状为梯形或V型或倒Ω型。

优选的，所述上板体和下板体上的所述槽道为直槽或弯槽，所述上板体和下板体上的所述槽道等间隔分布或渐变分布。

为解决上述第二个技术问题，本申请所采用的技术方案是：一种基于流延法带有复合吸液芯的陶瓷均热板结构的制作方法，包括如下步骤：