[发明专利]一种基于流延法带有翅片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翅片的陶瓷均热板结构，包括均热板、翅片和工质流体，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，所述上板体本体外侧均布有若干翅片，所述上板体底面和所述下板体顶面均设有若干槽道，所述上板体和下板体上的所述槽道均并排设置；所述腔室内封存工质流体。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翅片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，利用陶瓷均热板替代基板可满足其对散热要求。

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，能够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。利用带有翅片结构的陶瓷均热板可直接导热替代陶瓷衬板、衬板焊层、TIM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，均热板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，如何提供一种加工方便、应用范围广，均热性能好、不导电、简化封装结构和热匹配性好的一体化均热基板及其制造方法，对于功率半导体封装和电子电路封装具有重要意义。

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翅片的陶瓷均热板结构，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。

本申请所解决的第二个技术问题是提供一种基于流延法带有翅片的陶瓷均热板结构的制作方法。

为解决上述第一个技术问题，本申请所采用的技术方案是：一种基于流延法带有翅片的陶瓷均热板结构，包括均热板、翅片以及工质流体，所述均热板包括上板体和下板体，所述均热板内部于所述上板体与下板体之间设有腔室，所述上板体本体外侧均布有若干翅片，所述上板体底面和所述下板体顶面均设有若干槽道，所述上板体和下板体上的所述槽道均并排设置；所述腔室内封存有所述工质流体。

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。

优选的，所述翅片形状为长方体或圆柱体或圆锥体或螺旋体。

优选的，所述工质流体为去离子水、氨、甲醇、氟利昂、丙酮中的一种或其中几种混合而成的与陶瓷材料相容的工质。

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翅片的陶瓷均热板结构的制作方法，包括如下步骤：

步骤1：制作翅片蜡模，用石蜡浇注第一蜡模，通过机械加工的方法在所述第一蜡模上加工出翅片反形状形成翅片蜡模；