[发明专利]一种自驱动微流道散热系统及其制造方法

说明书

本发明公开一种自驱动微流道散热系统，包括微流道热沉，泵以及冷却器，其中微流道热沉包括热电元件，热电元件形成温差发电机，为泵提供电能，驱动泵工作，使得冷却液在冷却器、微流道热沉之间循环流动，实现散热。

技术领域

本发明涉及一种芯片散热技术，特别涉及一种自驱动微流道散热系统及其制造方法。

背景技术

随着半导体技术的发展，电子器件组件朝着小型化、高频化及多功能化的方向发展。芯片功率密度的增加使得单位面积上产生的热量急剧增加。若热量无法快速散出，会导致封装结构内温度急剧上升，进而使得芯片烧毁，互连金属熔化，热失配破坏等，这会造成系统性能下降，甚至失效。

微流道是一种高效的冷却方式，是解决高热流密度与高功耗芯片散热的非常有潜在价值的方案。但是目前微流道冷却都是要使用外部功耗驱动泵来使冷却液循环，会额外消耗能量。

发明内容

针对现有技术中的部分或全部问题，本发明一方面提供一种自驱动微流道散热系统，包括：

微流道热沉，贴附于待散热器件的表面，包括：

第一绝缘层；

第一电极层，其为图形化电极，设置于所述第一绝缘层表面；

第二绝缘层；

第二电极层，其为图形化电极，设置于所述第二绝缘层表面；以及

热电元件，其两端分别电连接至所述第一电极层以及第二电极层，形成流道；

泵，其电连接至所述微流道热沉的第一或第二电极层；

冷却器，其与所述泵以及所述流道配合，形成冷却液流动的管道。

进一步地，所述热电元件包括交替设置的P型材料及N型材料。

进一步地，所述第一电极层和/或第二电极层表面包括阻挡层。

进一步地，所述第一电极层和/或第二电极层的材料为铜、铝、金、银、铟、多孔镍、钼中的一种或其合金。

进一步地，所述阻挡层的材料为金、银、钽、铜、锑、镍、钼中的一种或其合金。

进一步地，所述第一绝缘层或第二绝缘层上设置有硅通孔，所述硅通孔与对应的第一电极层或第二电极层电连接，所述泵电连接至所述硅通孔。

进一步地，所述第一电极层或所述第二电极层包括外接电极，所述泵电连接至所述外接电极。

本发明另一方面提供一种自驱动微流道热沉的制造方法，包括：

在第一绝缘层表面沉积制作图形化的第一电极层；

在所述第一电极层表面旋涂第一光刻胶，并沉积P型材料；

去除所述第一光刻胶；

在所述第一电极层表面旋涂第二光刻胶，并沉积N型材料；

在所述第二光刻胶表面形成焊料层；

图形化所述焊料层，并去除所述第二光刻胶；

在第二绝缘层上刻蚀通孔并制作硅通孔，然后在所述第二绝缘层表面沉积制作图形化的第二电极层；以及

将所述第二电极层与所述焊料层键合密封。

进一步地，所述制造方法还包括：在形成所述焊料层之前，首先在所述第二光刻胶表面沉积阻挡层。

进一步地，所述第一光刻胶和/或所述第二光刻胶的厚度为10um-0.5mm。