微通道热沉的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种微通道热沉的制造方法，这种热沉由多层薄片叠合而成，各层薄片按照其在热沉中所处的位置均预先开设的相应的规则形状或不规则形状的穿孔若干。薄片的材料包括金属、陶瓷和高分子材料。经叠合后，薄片中的穿孔相互连接，形成了热沉内部的具有三维结构的液体流动通道。这种热沉由传热片和液体出入口片以及两者之间的若干层导流片构成，其中构成微通道的穿孔位于紧邻传热片的第一、第二层导流片中。将所述的各个薄片依预定次序叠合后，通过焊接或胶粘固化成一个整体。经过焊接处理的金属薄片叠层还能在内部通道表面形成一个合金强化层，改善其耐侵蚀性和耐腐蚀性，相应地提高了微通道热沉的使用寿命和扩大了热沉的工作范围。
【专利说明】微通道热沉的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及半导体及光电器件的封装及散热，特别涉及一种微通道热沉的制造方 法。
【背景技术】
[0002] 在Tuckerman于1981年提出微通道热沉的概念后，微通道热沉的技术得到了显著 的发展和广泛的应用。在微通道热沉中，冷却液通过狭小的通道有效地带走热量，从而达到 冷却的目的。在传热学方面，努赛尔特数（NusseltNumber)常被用来描述流动液体的传热 特性，具有如下公式：
【权利要求】
1. 一种微通道热沉的制造方法，其特征在于，由多层薄片叠合而成，所述多层薄片包括 传热片、液体出入口片W及置于传热片和液体出入口片之间的若干层导流片，各层薄片按 照其在热沉中所处的位置均预先开设相应的规则形状或不规则形状的穿孔若干，叠合后的 薄片中的穿孔相互连接形成H维结构的液体流动通道；所述穿孔包括微通道穿孔和导流穿 孔；所述微通道穿孔位于紧邻传热片的第一层导流片和第二层导流片中； 其制备步骤如下： a、 按照薄片在热沉中所在的位置通过光化学腐蚀或激光切割或机加工预先开设穿 孔； b、 将步骤a中所形成的多层薄片依次叠合，通过焊接或胶粘固化成一个整体。
2. 根据权利要求1所述的微通道热沉的制造方法，其特征在于；所述若干层薄片呈相 同厚度或不同厚度的叠层，薄片的厚度为0. 05?5毫米，薄片为金属薄片或陶瓷薄片或高 分子薄片。
3. 根据权利要求2所述的微通道热沉的制造方法，其特征在于：所述薄片为金属薄片， 其具体步骤为： ① 多层金属薄片通过光化学腐蚀预先开设相应的穿孔； ② 将能与金属薄片形成共晶或偏晶反应并形成固溶体的焊接填料用电锻法或化学锻 法直接施加于金属薄片的所有外表面； ③ 使用夹具固定各金属薄片的相对位置， ④ 放入真空炉或惰性气氛炉中进行热处理，所述真空炉的真空度优于1. 5帕。
4. 根据权利要求2所述的微通道热沉的制造方法，其特征在于：所述薄片为陶瓷薄片， 其具体步骤为： ① 多层陶瓷薄片通过激光切割预先开设相应的穿孔； ② 在陶瓷薄片的表面锻一层金属铁薄膜，厚度为0. 05?0. 1微米； ③ 依次锻上焊接填料薄层； ④ 按顺序将多层陶瓷薄片叠合，通过液相扩散焊接固化； ⑥使用夹具固定各陶瓷薄片的相对位置； ⑧将步骤⑥中的各陶瓷薄片放入真空炉或惰性气氛炉中进行热处理，所述真空炉的真 空度优于1. 5帕。
5. 根据权利要求2所述的微通道热沉的制造方法，其特征在于；所述薄片为高分子薄 片，其具体步骤为：多层高分子薄片通过激光切割预先开设相应的穿孔，并依次叠合后通过 相应材料的化学粘结剂固化成一个整体。
6. 根据权利要求3或4所述的微通道热沉的制造方法，其特征在于：所述热处理的温 度大于共晶或偏晶反应的温度，小于薄片的烙点；所述热处理的时间为5?60分钟。
7. 根据权利要求1所述的微通道热沉的制造方法，其特征在于：所述穿孔为长方形或 正方形或圆形或不规则多边形，穿孔的最小尺寸为0. 05毫米。
8. 根据权利要求3或4所述的微通道热沉的制造方法，其特征在于：所述焊接填料为 银或锡或锋，焊接填料锻层的厚度为0. 1?5微米；所述合金化表层的厚度为0. 1?20微 米。
9. 根据权利要求8所述的微通道热沉的制造方法，其特征在于；所述金属薄片为铜薄 片或铅薄片或铁媒合金薄片或铁钻媒合金薄片或不镑钢薄片。
【文档编号】H01L21/48GK104347429SQ201310315282
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年7月25日 优先权日:2013年7月25日
【发明者】陈悦健 申请人:常州鼎悦电子科技有限公司