[发明专利]一种快速降温装置及方法

说明书

本发明公开一种快速降温装置及方法，应用于半导体制造领域，其中，快速降温装置电连接一控制器，快速降温装置用以对半导体元器件进行快速降温处理；快速降温装置包括：空气泵；空气干燥器，至少一个空气干燥器构成空气干燥器组，每一空气干燥器内至少设置一干燥芯，每一干燥芯均与空气泵连通；装载箱，装载箱用以装载半导体元器件；冷凝剂容器，冷凝剂容器设置于装载箱内，冷凝剂容器至少包括一个冷凝剂喷嘴；烘干器，烘干器位于空气干燥器的下方，至少容纳一个干燥芯。有益效果：能够达到预期降温效果，使得冷凝剂的用量降低，节省使用成本，能够使得电路板和/或芯片需要降温的地方达到快速降温的效果，使得系统性能得以提升。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种快速降温装置及方法。

背景技术

随着集成电路的不断发展，在工作过程中会产生有热量，且会产生难以克服的因素如寄生电阻等。加之安装在集成电路板上的元器件，工作时发出的热量会堆积，使得集成电路板上某些位置的温度迅速升高，从而造成集成电路板的RC延迟增大。同样，芯片在工作时，其内部产生的热量也会使得芯片局部温度过高，严重影响芯片的性能。

计算机和服务器都是比较复杂的系统，它们内部包含了大规模的集成电路板和许多芯片元器件，因此，它们在正常工作时均会产生大量的热量。尤其是在计算机或服务器高负荷运转时，内部部分元器件和主板上多个位置的温度会变得非常高。为了避免过高的温度给系统造成危害，传统的方法是通过在主板或部分重要的芯片上加装风扇来加快散热，然而，空气的导热性能一般，风扇带来的降温效果并不是非常明显。而且保持风扇运转也会消耗许多电能，同时也会产生热量，同时，风扇的运转还会带来噪声。

液化的冷凝剂，如液氮、液氦等，沸点非常低，具有非常好的降温效果，能够在很短的时间内将物体的温度降低到零下100℃以下。因此，目前有些公司开始采用液氮来为其数据中心服务器的主板或CPU进行降温，其主要形式是将装有液氮的导热性良好的容器设置在主板下面，如图1所示，主板T10，液氮T11；有的甚至直接把整个服务器密封好后放入装有液氮的容器中，如图2所示，服务器T20，液氮T21。通过液氮快速将热量吸收走，将主板或整个服务器的温度迅速降到非常低并一直保持低温状态。

由于液氮在吸热后会汽化挥发，而服务器在工作过程中会不断有热量产生，所以上述方法需要定期给液氮容器中加装液氮。然而服务器处于高强度工作状态的时间占比是比较少的，即主板或芯片上形成高温区的时间并不多，大部分时间还是能够工作在一个比较理想的温度情况下，比如室温或略高于室温，系统性能并不会受很大影响。因此，并不需要一直使用液氮来降温，且服务器也不需要保持在极低的温度下进行工作。因此上述运用液氮降温的方法会对液氮造成浪费，从而提高了服务器的使用成本。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种快速降温装置及方法。

具体技术方案如下：

一种快速降温装置，应用于半导体制造领域，其特征在于，所述快速降温装置电连接一控制器，所述控制器用以控制所述快速降温装置的开启与关闭，所述快速降温装置用以对半导体元器件进行快速降温处理；所述快速降温装置包括：

一空气泵，所述空气泵用以对所述快速降温装置内输送充足的空气流；

一空气干燥器，至少一个所述空气干燥器构成一空气干燥器组，每一所述空气干燥器内至少设置一干燥芯，每一所述干燥芯均与所述空气泵连通，所述空气干燥器用以干燥所述空气流，以降低所述空气流的湿度；

一装载箱，所述装载箱用以装载所述半导体元器件；

一冷凝剂容器，所述冷凝剂容器设置于所述装载箱内，所述冷凝剂容器至少包括一个冷凝剂喷嘴，所述冷凝剂容器通过一冷凝剂导入口导入冷凝剂，并存储所述冷凝剂，所述冷凝剂喷嘴用以对所述半导体元器件需要降温的位置喷射所述冷凝剂；