专利名称：均温板结构的制作方法
技术领域：
一种均温板结构，尤指一种将金属材质与陶瓷材质之板材结合组成一均温板，改善均温板与发热源间因热疲劳(thermal fatigue)产生接合界破裂问题的均温板结构。
背景技术：
按，随着半导体技术的进步，积体电路的体积亦逐渐缩小，而为了使积体电路能处理更多的资料，相同体积下的积体电路，已经可以容纳比以往多上数倍以上的计算元件，当积体电路内的计算元件数量越来越多时，计算元件工作时所产牛的热能亦越来越大，以常见的中央处理器为例，在高满载的工作量时，中央处理器散发出的热度，足以使中央处理器整个烧毁，因此，积体电路的散热装置变成为重要的课题。电子设备中之中央处理单元及晶片系为电子设备中的发热源，当电子设备运作 时，则发热源将会产牛热量，该中央处理单元及晶片外部封装主要系以陶瓷材料作为封装材料，该陶瓷材料具有热膨胀系数低且不导电等性质，并且该热膨胀系数系与晶片相近，故被大量使用于封装材料及半导体材料。散热装置一般采用铝、铜材质做散热结构之材料，并搭配风扇及热导管等散热元件来增强散热效果，不过在考虑散热装置整体可靠度时，采用冷却风扇与热导管的设计都会损及整体产品的可靠度值。一般而言设计愈简举散热装置整体之可靠度愈好，因此，若能用比铜散热能力更好的材料做散热结构材料，可直接改善热能的传递。另外，“热应力”是散热装置与发热源间另一个可靠度潜在问题。发热源(如CPU内之晶片)的热膨胀系数低，业界为追求产品可靠度，多采用AlN(氮化铝)或SiC(碳化硅)等热膨胀系数低的陶瓷材料来封装晶片。再者，举例来说，于LED散热之应用领域中，铝、铜材质的热膨胀系数比蓝宝石(sapphire)高许多，容易导致高亮度LED在长期使用下接合面因热疲劳(thermalfatigue)产生接合界破裂(crack),衍生接合界面热阻上升。对于高亮度LED产品，当散热界面热阻的上升会造成热累积并进而损伤LED晶片，造成发光体永久损坏。故针对发热源外部陶瓷材质与金属材质之散热装置间因不同之热膨胀系数所衍生之接合面因热疲劳(thermal fatigue)产生接合界破裂(crack)此一问题则为现行最需改善之目标。
实用新型内容为此，为解决上述公知技术之缺点，本实用新型之主要目的，系提供一种改善均温板与发热源间因热疲劳(thermal fatigue)产生接合界破裂问题的均温板结构。为达上述之目的，本实用新型系提供一种均温板结构，系包含一本体；所述本体具有一金属板体及一陶瓷板体，该金属板体对应盖合该陶瓷板体并共同界定一腔室，该腔室内具有一毛细结构及一支撑结构及工作流体，所述毛细结构设于前述腔室内壁，该支撑结构连接该金属板体及该陶瓷板体。所述毛细结构系为烧结粉末体及网格体及多个沟槽其中任一；所述陶瓷板体材质系为氮化硅(Si3N4)、氧化锆(ZrO2)、氧化铝(Al2O3)其中任一；所述支撑结构系为铜柱。所述支撑结构系通过软焊及硬焊及扩散接合及超音波焊接及直接覆铜法(DirectBonding Cooper, DBC)其中任一方式与该陶瓷板体结合。具体而言，本实用新型提供了一种均温板结构，包含一本体，具有一金属板体及一陶瓷板体，该金属板体对应盖合该陶瓷板体并共同界定一腔室，该腔室内具有一毛细结构及一支撑结构及工作流体，所述毛细结构设于前述腔室内壁，该支撑结构连接该金属板体及该陶瓷板体。优选的是，所述的均温板结构，所述毛细结构为烧结粉末体及网格体及多个沟槽
其中任一。优选的是，所述的均温板结构，所述陶瓷板体材质为氮化硅(Si3N4)、氧化锆(ZrO2)、氧化铝(Al2O3)其中任一。优选的是，所述的均温板结构，所述支撑结构通过软焊及硬焊及扩散接合及超音波焊接及直接覆铜法(Direct Bonding Cooper, DBC)其中任一方式与该陶瓷板体及该金属板体结合。优选的是，所述的均温板结构，所述支撑结构为铜柱。优选的是，所述的均温板结构，所述金属板体的材质为铜材质及铝材质及不锈钢及散热与导热性质较佳的材质其中任一。本实用新型直接将陶瓷板体结合应用于均温板，再由陶瓷板体与发热源外部之陶瓷外表面结合，即可改善均温板与发热源间因不同热膨胀系数所产生的热疲劳(thermalfatigue)所衍生的接合界破裂问题。
图Ia系为本实用新型之均温板结构第一实施例之立体分解图；图Ib系为本实用新型之均温板结构第一实施例之立体组合图；图2系为本实用新型之均温板结构第一实施例之剖视图；图3系为本实用新型之均温板结构第二实施例之剖视图；图4系为本实用新型之均温板结构第三实施例之剖视图；主要元件符号说明本体 I金属板体11陶瓷板体12腔室13毛细结构14支撑结构15工作流体1具体实施方式
[0035]本实用新型之上述目的及其结构与功能上的特性，将依据所附图式之较佳实施例予以说明。请参阅图la、图lb、图2，系为本实用新型之均温板结构第一实施例之立体分解及组合图与剖视图，如图所示，所述均温板结构，系包含一本体I ;所述本体I具有一金属板体11及一陶瓷板体12，该金属板体11对应盖合该陶瓷板体12，并共同界定一腔室13，该腔室13内具有一毛细结构14及一支撑结构15，所述毛细结构14设于前述腔室13内壁，该支撑结构15连接该金属板体11及该陶瓷板体12，所述腔室13内具有工作流体16。所述毛细结构14系以烧结粉末体作为说明但并不仅限于此种物质。所述陶瓷板体12材质系为氮化硅(Si3N4)、氧化锆(ZrO2)、氧化铝(Al2O3)其中任
o所述支撑结构15系通过软焊及硬焊及扩散接合及超音波焊接及直接覆铜法(Direct Bonding Cooper, DBC)其中任一方式与该陶瓷板体12结合。所述支撑结构15系为铜柱；所述金属板体11之材质系为铜材质及铝材质及不锈钢及散热与导热性质较佳之材质其中任一。请参阅图3，系为本实用新型之均温板结构第二实施例之剖视图，如图所示，本实施例系与前述第一实施例部分结构及连结关系相同，故在此将不再赘述，惟本实施例与前述第一实施例不同处系为所述毛细结构14系以网格体作为说明但并不仅限于此种物质。请参阅图4，系为本实用新型之均温板结构第三实施例之剖视图，如图所示，本实施例系与前述第一实施例部分结构及连结关系相同，故在此将不再赘述，惟本实施例与前述第一实施例不同处系为所述毛细结构14系以多个沟槽作为说明但并不引以为限。本实用新型主要系透将均温板与发热源接触传导热量之一侧直接以陶瓷板体12取代传统均温板一侧之金属板体，通过陶瓷板体12之热膨胀系数与发热源外部封装之陶瓷外壳相近，故可避免均温板与发热源间因不同热膨胀系数所产牛的热疲劳(thermalfatigue)所衍牛的接合界破裂问题，并且可增加散热元件所适用之领域。
权利要求1.一种均温板结构,其特征在于,包含 一本体，具有一金属板体及一陶瓷板体，该金属板体对应盖合该陶瓷板体并共同界定一腔室，该腔室内具有一毛细结构及一支撑结构及工作流体，所述毛细结构设于前述腔室内壁，该支撑结构连接该金属板体及该陶瓷板体。
2.如权利要求I所述的均温板结构，其特征在于，所述毛细结构为烧结粉末体及网格体及多个沟槽其中任一。
3.如权利要求I所述的均温板结构，其特征在于，所述陶瓷板体材质为氮化硅Si3N4、氧化锆ZrO2、氧化铝Al2O3其中任一。
4.如权利要求I所述的均温板结构，其特征在于，所述支撑结构通过软焊及硬焊及扩散接合及超音波焊接及直接覆铜法其中任一方式与该陶瓷板体及该金属板体结合。
5.如权利要求I所述的均温板结构，其特征在于，所述支撑结构为铜柱。
6.如权利要求I所述的均温板结构，其特征在于，所述金属板体的材质为铜材质及铝材质及不锈钢等散热与导热性质较佳的材质其中任一。
专利摘要一种均温板结构，包含一本体具有一金属板体及一陶瓷板体，并对应盖合共同界定一腔室，该腔室具有一毛细结构及一支撑结构及工作流体，该金属与陶瓷板体结合以及与毛细结构及支撑结构结合是通过焊接或直接覆铜法之方式完成，被用以改善均温板与发热源间因热疲劳(thermal fatigue)产生接合界破裂问题。
文档编号F28D15/04GK202403580SQ201120319768
公开日2012年8月29日 申请日期2011年8月29日 优先权日2011年8月29日
发明者杨修维 申请人:奇鋐科技股份有限公司