專利名稱：均熱結(jié)構(gòu)與其制法及具有該均熱結(jié)構(gòu)的散熱模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種均熱結(jié)構(gòu)及其制法以及具有該均熱結(jié)構(gòu)的散熱模塊，尤涉及一種可用于提高均熱效果的均熱結(jié)構(gòu)及其制法以及具有該均熱結(jié)構(gòu)的散熱模塊。
背景技術(shù)：
一般的發(fā)光二極管組件具有耗電量低、反應(yīng)速度快、體積小等優(yōu)點(diǎn)，近年來逐漸取代傳統(tǒng)的白熾燈或熒光燈而成為照明主流。然而，發(fā)光二極管于發(fā)光過程中約有將近一半的輸入功率會(huì)轉(zhuǎn)變成熱能，雖然只有數(shù)瓦等級(jí)，但因?yàn)轶w積小，其發(fā)熱密度相當(dāng)高，導(dǎo)致在芯片粘接處存在溫度極高的熱點(diǎn)(Hot spot)，此會(huì)造成發(fā)光二極管的效能降低或使用壽命縮短。為了避免發(fā)光二極管芯片過熱，現(xiàn)有技術(shù)通過將發(fā)光二極管芯片設(shè)置于散熱基板上，例如銅箔印刷電路板、金屬基印刷電路板或陶瓷基板。然而，銅箔印刷電路板的熱傳系數(shù)約為0.36W/mk，其熱傳性能不佳而易導(dǎo)致發(fā)光二極管芯片溫度過高。金屬基印刷電路板的使用示意可參閱圖1，于散熱模塊I中，發(fā)光二極管芯片11以粘著劑12固定在基板13，并將基板13設(shè)置在具有介電層14和金屬層15的散熱基板上，再利用熱接口材料(thermalinterface material, TIM) 16將該散熱基板與散熱結(jié)構(gòu)17予以黏接。于圖1中，發(fā)光二極管芯片11的熱能(如箭頭所示)需依序經(jīng)基板13、介電層14和金屬層15才傳播至散熱結(jié)構(gòu)17，期間需通過至少三層的擴(kuò)散熱阻(spreadingresistance)。此外，介電層14難以將發(fā)光二極管芯片11的粘接處所產(chǎn)生的點(diǎn)狀熱源均勻分布至金屬層15的水平面。此外，介電層通常是由導(dǎo)熱性不佳的環(huán)氧樹脂所制成，故介電層往往成為散熱模塊的散熱瓶頸,使得整體的熱傳系數(shù)約只有I 12W/mk。另外，也有相關(guān)技術(shù)使用陶瓷基板作為散熱基板，雖具有較佳的介電性質(zhì)及較低的熱膨脹系數(shù)，也有不錯(cuò)的熱傳導(dǎo)性能(熱傳導(dǎo)系數(shù)約為170W/mk)，但陶瓷基板仍無法解決目前高功率發(fā)光二極管所面臨的熱點(diǎn)問題?；蛘撸幢闶遣捎美缡愩@碳膜(Diamond like carbon)等高導(dǎo)熱材料，雖然其在水平方向的熱傳導(dǎo)率可高達(dá)200 600W/mK之間，但在垂直方向熱傳率則低于10W/mK，也不足以解決目前高功率芯片所面臨的熱點(diǎn)(Hot spot)問題。其次，美國第US6274924、US6943433、US7361940 及 US7208772 號(hào)專利案以及第US2006/0086945及US2005/0269587號(hào)專利申請(qǐng)案，主要技術(shù)大多為在封裝結(jié)構(gòu)中含散熱塊的設(shè)計(jì)，但其熱傳性能均受限于散熱塊的金屬材料本身的熱傳導(dǎo)性能。此外，美國第US6717246,6789610號(hào)專利案及第US2006/0243425號(hào)專利申請(qǐng)案使用平板式熱管，其可利用熱管內(nèi)部工作流體的相變化傳熱，借由工作流體的兩相變化及流動(dòng)傳熱，其熱擴(kuò)散能力也較相同尺寸的金屬板好，溫度分布也較為均勻。然而，目前平板型熱管所使用的材料通常為銅，與芯片工藝的整合有其困難度。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的種種缺失，本發(fā)明提供一種均熱結(jié)構(gòu)及其制法及具有該均熱結(jié)構(gòu)的散熱模塊，可達(dá)到其良好的均熱效果，使設(shè)置于散熱模塊中的芯片能增加其使用效倉泛。本發(fā)明的均熱結(jié)構(gòu)包含第一蓋體及第二蓋體，該第一蓋體具有第一凹槽及該第二蓋體具有第二凹槽，且該第一凹槽及該第二凹槽的底面分別形成有多個(gè)微結(jié)構(gòu)；支撐體，其具有多個(gè)透孔，以由該第一蓋體及該第二蓋體夾置其中，其中，該第一凹槽與該第二凹槽面對(duì)該支撐體，以于在該第一蓋體、該支撐體及該第二蓋體之間形成腔室；以及工作流體，其容置于該腔室內(nèi)，以借由該多個(gè)微結(jié)構(gòu)及該多個(gè)透孔而在該腔室中自如流動(dòng)。于上述的腔室中，該第一凹槽的側(cè)壁、該第二凹槽的側(cè)壁、或該第一凹槽及該第二凹槽的側(cè)壁也可形成有多個(gè)微結(jié)構(gòu)。于一實(shí)施例中，第一蓋體及第二蓋體的材料可為硅。支撐體的材料可為玻璃。工作流體可為水。本發(fā)明的均熱結(jié)構(gòu)可以熱接口材料結(jié)合于散熱結(jié)構(gòu)上，成為一種用于芯片散熱的散熱模塊。該散熱模塊包括:散熱結(jié)構(gòu)；熱接口材料，涂布于該散熱結(jié)構(gòu)上；本發(fā)明所述的均熱結(jié)構(gòu)，間隔著該熱接口材料而設(shè)置于該散熱結(jié)構(gòu)上，其中，該均熱結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)離該熱接口材料的表面具有絕緣層；金屬層，其形成于該均熱結(jié)構(gòu)的絕緣層上；以及芯片，其設(shè)置于該金屬層上。本發(fā)明的均熱結(jié)構(gòu)的制法，包含下列步驟:1)于一第一蓋體的第一凹槽及一第二蓋體的第二凹槽的底面分別形成多個(gè)微結(jié)構(gòu)，并在該第一蓋體或該第二蓋體上開設(shè)導(dǎo)引孔，且在該支撐體中形成多個(gè)透孔；2)令該第一蓋體及該第二蓋體以該第一凹槽及該第二凹槽面對(duì)該支撐體的方式將該支撐體夾置于該第一蓋體與該第二蓋體之間，使該第一蓋體、支撐體及第二蓋體之間形成腔室；以及3)通過該導(dǎo)引孔導(dǎo)入工作流體于該腔室內(nèi)，再封閉該導(dǎo)引孔，使該工作流體借由該多個(gè)微結(jié)構(gòu)及該多個(gè)透孔在該腔室中流動(dòng)。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的均熱結(jié)構(gòu)及其制法通過工作流體于多個(gè)微結(jié)構(gòu)和透孔產(chǎn)生的毛細(xì)現(xiàn)象，因而在均熱結(jié)構(gòu)的腔室內(nèi)流動(dòng)的工作流體可將熱能均勻分散，如此解決熱點(diǎn)問題。此外，采用本發(fā)明的具有均熱結(jié)構(gòu)的散熱模塊能避免傳統(tǒng)散熱模塊的多重?zé)嶙?，提高散熱模塊的散熱效率，進(jìn)而穩(wěn)定發(fā)光二極管芯片的效能。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
圖1為傳統(tǒng)散熱模塊的示意圖；圖2為本發(fā)明的均熱結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3為本發(fā)明的均熱結(jié)構(gòu)的制法的流程圖；圖4為本發(fā)明的應(yīng)用均熱結(jié)構(gòu)的散熱模塊的示意圖；以及圖5A及圖5B分別為傳統(tǒng)散熱模塊及本發(fā)明的散熱模塊的溫度測試結(jié)果。其中，附圖標(biāo)記1、3 散熱模塊11發(fā)光二極管芯片12粘著劑 13基板
14介電層15金屬層16熱接口材料17散熱結(jié)構(gòu)20均熱結(jié)構(gòu)21第一蓋體210第一凹槽211、231 底面211a、212、231a、232 微結(jié)構(gòu)22支撐體220透孔23第二蓋體230第二凹槽24腔室241側(cè)壁25工作流體30均熱結(jié)構(gòu)300腔室301側(cè)壁301a微結(jié)構(gòu)302一面31芯片32金屬層33絕緣層34 熱接口材料35散熱結(jié)構(gòu)S31 S33 步驟
具體實(shí)施例方式以下借由特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)與功效，也可借由其它不同的具體實(shí)施例加以施行或應(yīng)用。須知，本說明書所附的附圖所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供本領(lǐng)域技術(shù)人員的了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如「上」、「下」、「第一」及「第二」等用語，也僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，也當(dāng)視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。
以下即配合所附的附圖詳細(xì)說明本發(fā)明所揭露的均熱結(jié)構(gòu)及其制法以及具有均熱結(jié)構(gòu)的散熱模塊。請(qǐng)參閱圖2，其為本發(fā)明的均熱結(jié)構(gòu)的剖視圖。均熱結(jié)構(gòu)20包含第一蓋體21、支撐體22、第二蓋體23及工作流體25。第一蓋體21具有第一凹槽210，其中，于第一凹槽210的底面211上形成有多個(gè)微結(jié)構(gòu)211a。第二蓋體23具有第二凹槽230，其中，于第二凹槽230的底面231上形成有多個(gè)微結(jié)構(gòu)231a。微結(jié)構(gòu)211a和231a可利用例如蝕刻或其它技術(shù)而分別形成在第一凹槽210的底面211和第二凹槽230的底面231上。如圖2所示，微結(jié)構(gòu)211a和231a可為凸出于底面211和231的凸部。需說明者，第一蓋體21和第二蓋體23原則上為相同的構(gòu)件，且多個(gè)微結(jié)構(gòu)211a、231a的延伸方向大體上彼此平行，然而，不限制需對(duì)齊同一條法線。此外，第一蓋體21和第二蓋體23的材料為硅，使用微影工藝硅材料制成。支撐體22具有多個(gè)透孔220，而透孔220可例如使用激光或其它技術(shù)形成支撐體22中，其中，多個(gè)透孔220的延伸方向大體上彼此平行。支撐體22夾置于第一蓋體21及第二蓋體23之間，且第一蓋體21的第一凹槽210及第二蓋體23的第二凹槽230隔著支撐體22而相互面對(duì)，其中，可使用高溫高壓陽極工藝將第一蓋體21、第二蓋體23和支撐體22結(jié)合成一體。此外，如圖2所示，第一蓋體21及第二蓋體23將支撐體22夾置于第一蓋體21與第二蓋體23之間，且于第一蓋體21、支撐體22及第二蓋體23之間形成有腔室24，而腔室24內(nèi)為近似真空狀態(tài)，約10-3Torr。另外，支撐體22的材料為玻璃或含4%的Na20的玻璃。工作流體25容置于腔室24內(nèi)，工作流體25可借由多個(gè)微結(jié)構(gòu)211a和231a及多個(gè)透孔220而在腔室24中流動(dòng)。工作流體25可例如為水。詳言之，可于第一蓋體21或第二蓋體23上開設(shè)一導(dǎo)入孔(未圖式)，以將工作流體25導(dǎo)入腔室24內(nèi)，并于導(dǎo)入工作流體25于腔室24內(nèi)之后，再封閉該導(dǎo)入孔。需說明者，腔室24中的多個(gè)微結(jié)構(gòu)211a和231a、透孔220的延伸方向大體上平行，微結(jié)構(gòu)211a和231a、透孔220用以讓工作流體于腔室24內(nèi)產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象，使得工作流體25得以借由微結(jié)構(gòu)211a和231a、透孔220的毛細(xì)作用在腔室24中流動(dòng)，應(yīng)注意本發(fā)明并未限制微結(jié)構(gòu)211a和23la、透孔220的尺寸或?qū)肭皇?4的工作流體25的流體量。如圖2所示，工作流體25的流體量并沒有完全覆蓋住多個(gè)微結(jié)構(gòu)231a。另外，工作流體25可在腔室24中流動(dòng)，故，當(dāng)翻轉(zhuǎn)均熱結(jié)構(gòu)20時(shí)，因重力關(guān)系工作流體25便呈覆蓋住多個(gè)微結(jié)構(gòu)211a的狀態(tài)。于一具體實(shí)施例中，若芯片所產(chǎn)生的點(diǎn)狀熱源在圖2的第二蓋體23下方，則熱源可通過以下過程而均勻化分散:工作流體25在多個(gè)微結(jié)構(gòu)231a處產(chǎn)生毛細(xì)作用而將點(diǎn)狀熱源分散呈平面式，接著多個(gè)透孔220將工作流體25因毛細(xì)作用而吸至多個(gè)微結(jié)構(gòu)211a之處，再經(jīng)多個(gè)微結(jié)構(gòu)211a而分散于第一凹槽210中，最后工作流體25再下降至第二凹槽230，如此完成循環(huán)。于工作流體25在腔室24內(nèi)循環(huán)期間，工作流體25受熱可從液態(tài)相變化為氣態(tài)，待流至未受熱的一方則再從氣態(tài)相變化為液態(tài)，借此達(dá)到散熱效果。其次，于腔室24的側(cè)壁241 (包括第一凹槽210的側(cè)壁、第二凹槽230的側(cè)壁、或第一凹槽210及第二凹槽230的側(cè)壁)也可形成多個(gè)微結(jié)構(gòu)212、232，借此增加腔室24內(nèi)的毛細(xì)作用，增進(jìn)工作流體25在腔室24中的流動(dòng)能力。
由圖2可知，本發(fā)明的均熱結(jié)構(gòu)通過腔室內(nèi)的微結(jié)構(gòu)和透孔，使得腔室內(nèi)的工作流體通過該些微結(jié)構(gòu)和透孔產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象，以將均熱結(jié)構(gòu)上的熱能均勻分散，借此避免設(shè)置芯片時(shí)所產(chǎn)生的熱點(diǎn)問題，增強(qiáng)芯片效能。另外，由硅和玻璃所工藝的均熱結(jié)構(gòu)也便于芯片的設(shè)置。請(qǐng)參閱圖3，其為本發(fā)明均熱結(jié)構(gòu)的制法的流程圖。首先提供支撐體、第一蓋體及第二蓋體。該第一蓋體或該第二蓋體的材料可例如硅，該支撐體的材料可為玻璃或含4%的Na20的玻璃。于步驟S31中，分別在該第一蓋體形成第一凹槽及在該第二蓋體形成第二凹槽，以在該第一凹槽及第二凹槽的底面上分別形成多個(gè)微結(jié)構(gòu)，并在該第一蓋體或該第二蓋體上開設(shè)導(dǎo)引孔；以及在支撐體內(nèi)形成多個(gè)透孔。接著進(jìn)至步驟S32。詳言之，可利用蝕刻技術(shù)在該第一蓋體及第二蓋體分別形成該第一凹槽及該第二凹槽，并分別在該第一凹槽及該第二凹槽的底面形成多個(gè)微結(jié)構(gòu)。此外，可在該第一蓋體或該第二蓋體的任意處開設(shè)一導(dǎo)引孔，以供導(dǎo)入工作流體。此外，可利用激光技術(shù)在該支撐體內(nèi)形成多個(gè)透孔。需說明者，本發(fā)明的形成第一凹槽底面的多個(gè)微結(jié)構(gòu)、形成第二凹槽底面的多個(gè)微結(jié)構(gòu)、及形成支撐體內(nèi)的多個(gè)透孔的步驟并無先后或順序的限制。于步驟S32中，令該第一蓋體、該支撐體及該第二蓋體，以該第一凹槽及該第二凹槽面對(duì)該支撐體的方式將該支撐體夾置于該第一蓋體及該第二蓋體之間，使該第一蓋體、該支撐體及該第二蓋體之間形成腔室。接著進(jìn)至步驟S33。詳言之，該第一、第二蓋體的材料通常為硅，該支撐體的材料通常為玻璃或含4%Na20的玻璃，而玻璃和硅的結(jié)合可利用高溫(如:約300 500°C )高壓(如:約500 1000V)的方式予以結(jié)合，使玻璃中的02-與硅中的Si4+生成Si02而共價(jià)在一起，結(jié)合后的硅和玻璃其強(qiáng)度可達(dá)20 50Mpa。該第一蓋體和該支撐體以及該第二蓋體和該支撐體可根據(jù)此方法來結(jié)合。另外，以硅為主要材料的第一蓋體和第二蓋體可方便與芯片的工藝結(jié)合。此外，于該第一蓋體、該支撐體及該第二蓋體結(jié)合后所形成的腔室中，該第一凹槽底面的多個(gè)微結(jié)構(gòu)、該第二凹槽底面的多個(gè)微結(jié)構(gòu)、以及該支撐體的多個(gè)透孔的延伸方向?yàn)榇篌w上平行。于步驟S33中，通過該導(dǎo)引孔導(dǎo)入流體(例如:水)于該腔室內(nèi)，再封閉該導(dǎo)引孔。如此可使該流體借由該多個(gè)微結(jié)構(gòu)及透孔在該腔室中流動(dòng)。而在封閉該導(dǎo)引孔之前，使該腔室呈真空狀態(tài)，約10-3Torr。由圖3可知，通過本發(fā)明均熱結(jié)構(gòu)的制法，可于均熱結(jié)構(gòu)中形成封閉的腔室，而組成該腔室的第一凹槽及第二凹槽的底面具有多個(gè)微結(jié)構(gòu)，腔室內(nèi)介于該第一凹槽及該第二凹槽之間的支撐體內(nèi)具有多個(gè)透孔，使腔室內(nèi)的工作流體可在該第一凹槽、該第二凹槽及該透孔中流動(dòng)，達(dá)到均熱效果。請(qǐng)參閱圖4，其為應(yīng)用本發(fā)明的均熱結(jié)構(gòu)的散熱模塊的剖視圖。圖4為將圖2所示的均熱結(jié)構(gòu)20或根據(jù)圖3所示的步驟所制作的均熱結(jié)構(gòu)，應(yīng)用在載有芯片的散熱模塊3中。散熱模塊3包括芯片31、金屬層32、絕緣層33、均熱結(jié)構(gòu)30、熱接口材料34及散熱結(jié)構(gòu)35。散熱結(jié)構(gòu)35可為散熱鰭片(heat sink),熱接口材料(thermal interfacematerial, TIM) 34涂布于散熱結(jié)構(gòu)35上，而均熱結(jié)構(gòu)30間隔著熱接口材料34而設(shè)置于散熱結(jié)構(gòu)35上。熱接口材料34可填補(bǔ)均熱結(jié)構(gòu)30和散熱結(jié)構(gòu)35之間的接合間隙，以擴(kuò)大均熱結(jié)構(gòu)30和散熱結(jié)構(gòu)35之間的散熱面積。均熱結(jié)構(gòu)30具有圖2所示的均熱結(jié)構(gòu)20的所有特征，均熱結(jié)構(gòu)30的腔室300的側(cè)壁301也具有多個(gè)微結(jié)構(gòu)301a。此外，均熱結(jié)構(gòu)30的遠(yuǎn)離熱接口材料34的一面302上
可具有絕緣層33，為一層二氧化硅層。金屬層32形成于均熱結(jié)構(gòu)30的絕緣層33上，可利用濺鍍或電鍍等技術(shù)將金屬(如:銅)形成于均熱結(jié)構(gòu)30的絕緣層33上，以作為線路層。芯片31設(shè)置于金屬層32上，以發(fā)光二極管芯片為例，可通過共晶合金(eutectic alloys)而粘著于金屬層32上。因此，于圖4中，均熱結(jié)構(gòu)30可將芯片31所產(chǎn)生的點(diǎn)狀熱源平均分散成平面式熱源，再通過熱接口材料34與散熱結(jié)構(gòu)35的結(jié)合，如此大面積地接觸可協(xié)助熱的傳導(dǎo)，最后熱能則借由散熱結(jié)構(gòu)35而消散。接著，如圖5A及圖5B所示，其分別為顯示傳統(tǒng)散熱模塊及本發(fā)明的散熱模塊的溫度測試結(jié)果。主要是將載有發(fā)光二極管芯片的散熱模塊與現(xiàn)有技術(shù)中圖1所示的現(xiàn)有載有發(fā)光二極管芯片的散熱模塊進(jìn)行比較。請(qǐng)參閱圖5A及圖5B，現(xiàn)有技術(shù)自芯片至散熱結(jié)構(gòu)需至少經(jīng)過基板、介電層及金屬層三個(gè)擴(kuò)散熱阻，反觀本發(fā)明的散熱模塊僅需經(jīng)過絕緣層及散熱結(jié)構(gòu)，大幅減少擴(kuò)散熱阻，可增加熱傳導(dǎo)效率。其次，現(xiàn)有技術(shù)通常使用環(huán)氧樹脂作為介電層，其傳熱性能不佳以至于無法將芯片所產(chǎn)生的熱點(diǎn)熱能均勻化，導(dǎo)致圖5A的散熱結(jié)構(gòu)至芯片的溫差較圖5B的散熱結(jié)構(gòu)至芯片的溫差大相當(dāng)多，表示現(xiàn)有技術(shù)的熱能仍集中在芯片本身和粘晶處，其會(huì)產(chǎn)生熱點(diǎn)，造成發(fā)光二極管的使用期限縮減及其效率下降。此外，現(xiàn)有技術(shù)僅依靠金屬本身的熱傳性能來導(dǎo)熱，如圖5A所示，金屬層和散熱結(jié)構(gòu)的溫差也很大，也就是無法將熱能傳至散熱結(jié)構(gòu)上；反觀本發(fā)明通過均熱結(jié)構(gòu)，由于均熱結(jié)構(gòu)中有工作流體的相變化及對(duì)流，可將芯片所產(chǎn)生的點(diǎn)狀熱源均勻分散，因而得以將熱良好地傳導(dǎo)至散熱結(jié)構(gòu)。綜上所述，本發(fā)明的均熱結(jié)構(gòu)或通過本發(fā)明的均熱結(jié)構(gòu)制法所制成的均熱結(jié)構(gòu)具有良好的均熱效果。采用本發(fā)明的均熱結(jié)構(gòu)的散熱模塊能降低熱阻、避免熱點(diǎn)問題以及方便結(jié)合芯片制成，除了可應(yīng)用于發(fā)光二極管芯片以提升其效能之外，更可應(yīng)用于其它點(diǎn)狀熱源，以提供較佳的熱傳性能。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種均熱結(jié)構(gòu),其特征在于,包括: 具有第一凹槽的第一蓋體及具有第二凹槽的第二蓋體，且該第一凹槽及該第二凹槽的底面分別形成有多個(gè)微結(jié)構(gòu)； 支撐體，其具有多個(gè)透孔，以由該第一蓋體及該第二蓋體夾置其中，其中，該第一凹槽與該第二凹槽面對(duì)該支撐體，以于該第一蓋體、該支撐體及該第二蓋體之間形成腔室；以及 工作流體，其容置于該腔室內(nèi)，以借由該多個(gè)微結(jié)構(gòu)及該多個(gè)透孔而在該腔室中自如流動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的均熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一凹槽的側(cè)壁、該第二凹槽的側(cè)壁、或該第一凹槽及該第二凹槽的側(cè)壁形成有多個(gè)微結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的均熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，該腔室內(nèi)為真空狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的均熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，形成該第一蓋體及該第二蓋體的材料為硅。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的均熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，形成該支撐體的材料為玻璃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的均熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，該工作流體為水。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的均熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一凹槽及該第二凹槽的多個(gè)微結(jié)構(gòu)為凸部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的均熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一蓋體、第二蓋體和支撐體使用高溫高壓陽極工藝而結(jié)合成一體。
9.一種均熱結(jié)構(gòu)的制法，其特征在于，包含下列步驟: 1)于一第一蓋體的第一凹槽及一第二蓋體的第二凹槽的底面分別形成多個(gè)微結(jié)構(gòu)，并在該第一蓋體或該第二蓋體上開設(shè)導(dǎo)引孔，且在一支撐體中形成多個(gè)透孔； 2)令該第一蓋體及該第二蓋體以該第一凹槽及該第二凹槽面對(duì)該支撐體的方式將該支撐體夾置于該第一蓋體與該第二蓋體之間，使該第一蓋體、支撐體及第二蓋體之間形成腔室；以及 3)通過該導(dǎo)引孔導(dǎo)入工作流體于該腔室內(nèi)，再封閉該導(dǎo)引孔，使該工作流體借由該多個(gè)微結(jié)構(gòu)及該多個(gè)透孔在該腔室中流動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的均熱結(jié)構(gòu)的制法，其特征在于，步驟I)還包括在該第一凹槽的側(cè)壁、該第二凹槽的側(cè)壁、或該第一凹槽及該第二凹槽的側(cè)壁形成多個(gè)微結(jié)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的均熱結(jié)構(gòu)的制法，其特征在于，在該第一凹槽及該第二凹槽的底面上形成該多個(gè)微結(jié)構(gòu)是以蝕刻技術(shù)為之。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的均熱結(jié)構(gòu)的制法，其特征在于，在該支撐體中形成該多個(gè)透孔是以激光技術(shù)為之。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的均熱結(jié)構(gòu)的制法，其特征在于，步驟2)還包括以高溫高壓使該第一蓋體及該第二蓋體夾置該支撐體并予以結(jié)合。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的均熱結(jié)構(gòu)的制法，其特征在于，于執(zhí)行步驟3)封閉該導(dǎo)引孔之前，還包括使該腔室呈真空狀態(tài)的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的均熱結(jié)構(gòu)的制法，其特征在于，該第一蓋體和該第二蓋體是使用微影工藝娃材料制成。
16.一種散熱模塊，其應(yīng)用于芯片的散熱，其特征在于，該散熱模塊包括:散熱結(jié)構(gòu)； 熱接口材料，其涂布于該散熱結(jié)構(gòu)上； 均熱結(jié)構(gòu)，其間隔著該熱接口材料而設(shè)置于該散熱結(jié)構(gòu)上，且該均熱結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離該熱接口材料的表面具有絕緣層，其中，該均熱結(jié)構(gòu)包括: 具有第一凹槽的第一蓋體及具有第二凹槽的第二蓋體，且該第一凹槽及該第二凹槽的底面分別形成有多個(gè)微結(jié)構(gòu)； 支撐體，其具有多個(gè)透孔，以由該第一蓋體及該第二蓋體夾置其中，其中，該第一凹槽與該第二凹槽面對(duì)該支撐體，且該第一蓋體、支撐體及第二蓋體之間形成有腔室 '及 工作流體，其容置于該腔室內(nèi)，以借由該多個(gè)微結(jié)構(gòu)及該多個(gè)透孔而在該腔室中自如流動(dòng)； 金屬層，其形成于該均熱結(jié)構(gòu)的絕緣層上；以及 芯片，其設(shè)置于該金屬層上。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的散熱模塊，其特征在于，該芯片為發(fā)光二極管芯片。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的散熱模塊，其特征在于，該絕緣層為二氧化硅層。
全文摘要
一種均熱結(jié)構(gòu)及其制法以及具有該均熱結(jié)構(gòu)的散熱模塊，該均熱結(jié)構(gòu)包括具有第一凹槽的第一蓋體、具有第二凹槽的第二蓋體及夾置于兩者之間的支撐體，其中，第一凹槽及第二凹槽的底面具有多個(gè)微結(jié)構(gòu)，而支撐體內(nèi)具有多個(gè)透孔。第一蓋體及第二蓋體以第一凹槽與第二凹槽面對(duì)支撐體的方式將支撐體夾置于第一蓋體與第二蓋體之間，使第一蓋體、支撐體及第二蓋體之間形成有腔室。腔室內(nèi)容置有工作流體，其可借由第一凹槽及第二凹槽的多個(gè)微結(jié)構(gòu)及支撐體內(nèi)的多個(gè)透孔所提供的毛細(xì)作用而在腔室中流動(dòng)，以將均熱結(jié)構(gòu)所承受的熱能均勻分散。
文檔編號(hào)H01L33/00GK103137846SQ20111042631
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者楊愷祥, 簡國祥 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院