專利名稱：半導(dǎo)體冷卻系統(tǒng)及其制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明致力于冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及制造冷卻系統(tǒng)的工藝，尤其涉及良好地適用于冷卻諸如集成電路芯片(比如安裝在計算機(jī)中的微處理器)這樣的元件的冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及制造冷卻系統(tǒng)的工藝。
背景技術(shù)：
計算機(jī)裝置中微處理器的充分冷卻是一個眾所周知的問題。冷卻計算機(jī)中的微處理器的最常規(guī)的現(xiàn)有手段是將某種類型的散熱器結(jié)構(gòu)附接到微處理器計算機(jī)芯片上并且使用風(fēng)扇吹動空氣穿過該散熱器來冷卻芯片。不過，這種現(xiàn)有手段受到本發(fā)明人認(rèn)識到的多種問題的困擾。
首先，這種散熱器-風(fēng)扇系統(tǒng)不能以指定的溫度體制提供冷卻，這是因?yàn)檫@種冷卻系統(tǒng)的溫度取決于環(huán)境條件，比如環(huán)境溫度、濕度等。此外，因?yàn)轱L(fēng)扇主要是將計算機(jī)內(nèi)的溫暖空氣吹過散熱器，并且因此通常不能真正實(shí)現(xiàn)充分冷卻，所以這樣的冷卻系統(tǒng)通常不是特別有效。
第二，這樣的散熱器-風(fēng)扇系統(tǒng)具有這樣的缺陷要冷卻的芯片通常具有幾個立方厘米的尺寸并且具有幾克的重量，而冷卻系統(tǒng)卻具有大得多的體積和重量。在希望增加計算機(jī)的小型化程度的情況下，比如在膝上型計算機(jī)中，采用這樣的大冷卻系統(tǒng)阻礙了整個裝置的充分小型化。
第三，這樣的散熱器-風(fēng)扇系統(tǒng)包括很多用來驅(qū)動風(fēng)扇的機(jī)械零件。這些機(jī)械零件中的任何一個發(fā)生故障都能夠造成風(fēng)扇不正常工作，這顯然會造成不適當(dāng)冷卻，并且很容易造成半導(dǎo)體芯片發(fā)生毀壞性故障。如果半導(dǎo)體芯片達(dá)到接近100EC的溫度，則芯片性能可能降低，并且如果芯片達(dá)到接近130EC的溫度，則芯片可能停止工作，并且風(fēng)扇發(fā)生故障可能會造成芯片達(dá)到這些溫度。
第四，在這樣的散熱器-風(fēng)扇系統(tǒng)中，風(fēng)扇也會送入新的空氣，這些空氣可能含有水汽和灰塵，而這些水汽和灰塵會覆蓋在冷卻系統(tǒng)上并且最終使冷卻系統(tǒng)的部件性能降低并且損壞這些部件。這樣的風(fēng)扇還要求有12伏的電源，因此這樣的散熱器-風(fēng)扇系統(tǒng)消耗相當(dāng)高的能量，這一點(diǎn)在膝上型計算機(jī)的環(huán)境下尤其不利，因?yàn)闀s短電池使用壽命。
另一種現(xiàn)有冷卻系統(tǒng)可以利用水或液體冷卻系統(tǒng)，尤其是針對較大的微處理器系統(tǒng)。這種液體冷卻系統(tǒng)的缺點(diǎn)是，它們也需要大量的空間并且同樣需要機(jī)械零件來控制液體流動。

發(fā)明內(nèi)容
由此，本發(fā)明的一個目的是提供一種能夠克服或最小化前面提到的背景技術(shù)中的缺點(diǎn)的新穎的冷卻系統(tǒng)。
本發(fā)明的新穎冷卻系統(tǒng)避免了使用風(fēng)扇、散熱器和泵，因此能夠保持較小的尺寸并消耗較少的能量。
此外，本發(fā)明的新穎冷卻系統(tǒng)還沒有任何移動零部件，因此穩(wěn)定性得到提高。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種形成所述新穎冷卻系統(tǒng)的新穎的工藝。
本發(fā)明的更加具體的目的是在進(jìn)一步的實(shí)施例中提供一種新穎的冷卻系統(tǒng)及其制造方法，這種新穎的冷卻系統(tǒng)采用半導(dǎo)體熱電模塊作為冷卻元件，并且該冷卻系統(tǒng)此外還引入了用來增強(qiáng)半導(dǎo)體熱電模塊的工作的結(jié)構(gòu)。
用本發(fā)明的新穎冷卻系統(tǒng)和工藝實(shí)現(xiàn)的某些其它優(yōu)點(diǎn)是，半導(dǎo)體熱電模塊使得能夠確定指定的溫度范圍并且將冷卻控制在這個范圍內(nèi)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)有效冷卻。


通過結(jié)合以下附圖的詳細(xì)介紹，可以更好地理解對本發(fā)明的價值及其大量的附帶優(yōu)點(diǎn)，因此將很容易獲得對本發(fā)明的更加的價值及其附帶優(yōu)點(diǎn)
圖1示出了本發(fā)明的新穎冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；圖2(a)和2(b)示出了本發(fā)明的新穎冷卻系統(tǒng)的進(jìn)一步的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)；和圖3(a)到3(i)示出了制造本發(fā)明的新穎冷卻系統(tǒng)的工藝。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照圖1，圖1是給出了一個實(shí)施例的本發(fā)明的新穎的冷卻系統(tǒng)的示意圖。
本發(fā)明適用于冷卻表面上產(chǎn)生熱量的任何元件。本發(fā)明可具體應(yīng)用于冷卻計算機(jī)中的集成電路芯片，例如微處理器芯片，并且圖1針對的是本發(fā)明的這一非限定性實(shí)施例。
如圖1中所示，微處理器10安裝在塑料鉗位座(clamp)60上并且保護(hù)在第一橡膠絕緣體501中。根據(jù)本發(fā)明中的特征，與微處理器10相接觸地形成有第一金屬填充層20，以完全覆蓋微處理器10的頂表面。此外，與第一金屬填充層20相接觸地設(shè)置了第一金屬板30，該第一金屬板30具有比第一金屬填充層20和微處理器10大的面積。在最簡單的實(shí)施例中，第一金屬板30可以接觸計算機(jī)的外表面80，例如表面80可以是膝上型計算機(jī)的外殼。
本發(fā)明的申請人認(rèn)識到，當(dāng)微處理器輸出熱量時，該熱量一般來說不是從微處理器的頂表面均勻地輸出的。也就是說，本發(fā)明人認(rèn)識到，微處理器的頂表面產(chǎn)生小的孤立的熱點(diǎn)，在這些熱點(diǎn)上聚積著高強(qiáng)度的熱量，而不是熱量從微處理器的頂表面均勻地消散。因?yàn)闊崃吭谔囟▍^(qū)域強(qiáng)度很高，所以需要高度冷卻，否則具有高強(qiáng)度熱量的特定區(qū)域?qū)⒌貌坏匠浞掷鋮s，從而微處理器將不會正常工作或者可能損壞。
在認(rèn)識到微處理器的這一發(fā)熱特點(diǎn)的情況下，本發(fā)明利用第一金屬填充層20來完全覆蓋微處理器10的頂表面，并且起到將熱量從微處理器10上表面上的較小孤立熱點(diǎn)中擴(kuò)散開以使其更加均勻的作用。
通過利用圖1所示的這種結(jié)構(gòu)，微處理器10在小的孤立熱點(diǎn)中產(chǎn)生熱量，第一金屬填充層20有效地擴(kuò)散該熱量，然后第一金屬板30能夠?qū)⒃摕崃糠稚⒌礁蟮膮^(qū)域并且能夠?qū)⒃摕崃客ㄟ^膝上型計算機(jī)的外殼80消散出去。
在本發(fā)明中，有益之處在于，第一金屬板30具有比第一金屬填充層20大的面積，從而第一金屬板30能夠有效地將熱量從第一金屬填充層20中傳導(dǎo)出去。第一金屬板30可以具有介于第一金屬填充層20的尺寸和表面積的二到五倍之間或者更大的尺寸和表面積。第一金屬板30的尺寸越大，它的散熱性能越好。
在半導(dǎo)體應(yīng)用中，大家都知道用硅膠(silicon-based paste)填充微處理器和散熱器或冷卻元件之間的空間，硅膠典型地可以具有0.2-0.5W/mEK的導(dǎo)熱率范圍。否則，如果僅僅在微處理器和冷卻元件之間提供空氣層，由于空氣僅僅具有0.025W/mEK的導(dǎo)熱率，因此不能實(shí)現(xiàn)有效的熱傳輸。
基于本發(fā)明人的在微處理器10頂部的孤立熱點(diǎn)上產(chǎn)生高強(qiáng)度熱量的認(rèn)識，采用了導(dǎo)熱率大概比硅膠的高一百倍的第一金屬填充層20。
第一金屬填充層20起到有效擴(kuò)散開微處理器10的頂表面的孤立熱點(diǎn)上產(chǎn)生的熱量的作用。為了繼續(xù)擴(kuò)散所產(chǎn)生的熱量，與第一金屬填充層20導(dǎo)熱接觸地設(shè)置了第一金屬板30。導(dǎo)熱接觸意思是所指的所提到的元件能夠在它們之間直接或間接地傳導(dǎo)熱量。
圖1示出了本發(fā)明最簡單形式的實(shí)施例。圖2(a)和2(b)示出了本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例，通過利用額外的元件，包括半導(dǎo)體熱電模塊，這種實(shí)施例的散熱性能得到了更進(jìn)一步提高，現(xiàn)在將對此加以討論。
如圖2(a)和2(b)中所示，在這一進(jìn)一步的實(shí)施例中，提供了作為產(chǎn)生熱量的元件的集成電路芯片微處理器10，并且希望對該微處理器10進(jìn)行冷卻。如圖2(a)和2(b)中所示(圖2(b)示出了圖2(a)的仰視圖)，將微處理器10安裝在塑料鉗位座60上并且將其保護(hù)在第一橡膠絕緣體501內(nèi)。整個裝置由延伸穿過第一橡膠絕緣體501和塑料鉗位座60的銷釘70結(jié)合在一起。
配置了半導(dǎo)體熱電模塊40作為圖2(a)和2(b)的裝置中的主冷卻元件，該半導(dǎo)體熱電模塊40由第二橡膠絕緣體502圍繞著。該元件是公知的Peltier元件，這種元件能夠接收從位于計算機(jī)內(nèi)部的直流電源(12V電源)供應(yīng)的電流。半導(dǎo)體熱電模塊40可以是任何類型的常規(guī)熱電冷卻裝置，比如UltraTech 4-12-40-F1熱電冷卻元件。
在半導(dǎo)體熱電模塊40與微處理器10之間設(shè)置有三個元件，用來增強(qiáng)從微處理器10到半導(dǎo)體熱電模塊40的熱傳導(dǎo)，并且具體來說，這三個元件包括第一金屬填充層20、第一金屬板30和第二金屬填充層22。
如前面所提到的，本發(fā)明的申請人認(rèn)識到了，當(dāng)微處理器輸出熱量時，熱量一般來說不是從微處理器的頂表面上均勻輸出的。也就是說，本發(fā)明人認(rèn)識到，微處理器的頂表面會產(chǎn)生小的孤立熱點(diǎn)，在這些熱點(diǎn)上會聚積高強(qiáng)度熱量，而不是熱量從微處理器的頂表面均勻地消散。為了更加有效地利用半導(dǎo)體熱電模塊40，在將熱量從微處理器10傳導(dǎo)到半導(dǎo)體熱電模塊40之前，本發(fā)明的冷卻裝置利用熱傳導(dǎo)系統(tǒng)來將熱量從微處理器10上表面的較小熱點(diǎn)中擴(kuò)散開來。
在圖2(a)、2(b)的進(jìn)一步的實(shí)施例中，第二金屬填充層22熱接觸半導(dǎo)體熱電模塊40。第二金屬填充層22可以由與第一金屬填充層20相同的材料制成并且可以起到與第一金屬填充層20相同的作用，即，增大導(dǎo)熱率并且更加均勻地擴(kuò)散所接收到的熱量。
第一金屬板30和第二金屬填充層22最好具有比第一金屬填充層20大的表面積，以便將熱量擴(kuò)散到半導(dǎo)體熱電模塊40上，該半導(dǎo)體熱電模塊40最好具有比微處理器10大的表面積。
利用前面提出的結(jié)構(gòu)，第一金屬填充層20、第一金屬板30和第二金屬填充層22起到將微處理器10頂表面的孤立熱點(diǎn)上產(chǎn)生的熱量擴(kuò)散開來的作用，并且起到將這一經(jīng)過擴(kuò)散的熱量提供給半導(dǎo)體熱電模塊40的作用。這使得半導(dǎo)體熱電模塊40能夠在其冷卻操作過程中更加有效。
在本發(fā)明中，半導(dǎo)體熱電模塊40的上表面可以直接接觸采用微處理器10的裝置的外表面，比如膝上型計算機(jī)的外表面或外殼。不過，為了使得在半導(dǎo)體熱電模塊40與諸如膝上型計算機(jī)之類的裝置的外殼之間提供的熱量的傳導(dǎo)更為有效，可以提供進(jìn)一步的熱電傳導(dǎo)層結(jié)構(gòu)。
如圖2(a)和2(b)中所示，可以在所示的半導(dǎo)體熱電模塊40的上表面上設(shè)置第三金屬填充層24和第二金屬板32。第三金屬填充層24和第二金屬板32可以以與第一金屬填充層20、第一金屬板30和第二金屬填充層22相同的方式起到進(jìn)一步消散熱量和擴(kuò)散來自半導(dǎo)體熱電模塊40的熱量的作用。此外，第三金屬填充層24和第二金屬板32可以由分別與第一金屬填充層20和第一金屬板30相同的材料制成，第一、第二和第三金屬填充層20、22、24也可以由相同材料制成。
第一和第二金屬板30和32之一或二者可以由任何具有高導(dǎo)熱率的材料(比如鋁(導(dǎo)熱率為210W/mEK)或者銅(導(dǎo)熱率為390W/mEK))以及其它相似類型的材料制成。
第一、第二和第三金屬填充層20、22和24中的任何一個或全部的材料可以是具有低熔融溫度和高導(dǎo)熱率的合金，即，是熔鑄金屬導(dǎo)電層。例如，一種熔融溫度為45EC的可用合金可由下列成分形成Sn 21.1％；Bi 50％；Pb 20.5％；和Cd 8.4％。
另一種可以采用的熔融溫度為60.5EC的合金可以由下列成分形成Sn 12.5％；Bi 50％；Pb 25％；和Cd 12.5％。
另一種可以采用的熔融溫度為70EC的合金可以由下列成分形成Sn 12.9％；Bi 49.4％；Pb 27.7％；和Cd 10％。
以這些方式，前面公開的新穎的冷卻系統(tǒng)能夠?yàn)橹T如微處理器之類的元件提供更強(qiáng)的冷卻。通過利用在進(jìn)行控制的情況下能夠確定指定的溫度范圍的半導(dǎo)體熱電模塊可以得到進(jìn)一步增強(qiáng)的冷卻，并使冷卻模塊的整體尺寸小并且不必配備移動零部件，并且因此提高了可靠性。
圖3(a)到3(i)示出了制造本發(fā)明的新穎冷卻系統(tǒng)的工藝。
如圖3(a)中所示，提供要加以冷卻的元件，即，在這一所公開的實(shí)施例中，提供的是微處理器10。在圖3(b)中所示的下一步操作中，圍繞著微處理器10的邊緣設(shè)置第一橡膠框501。然后，如圖3(c)中所示，提供第一金屬填充層20，以覆蓋微處理器10的整個頂表面并且與微處理器10的整個頂表面熱接觸。然后，如圖3(d)中所示，提供第一金屬板30，以覆蓋第一金屬填充層20并且與第一金屬填充層20熱接觸。
通過圖3(a)-3(d)中所示的操作，實(shí)現(xiàn)了圖1中除塑料鉗位座60之外的結(jié)構(gòu)。如圖1中所示，然后可以將圖3(d)中的裝置直接接觸計算機(jī)的外表面80。
不過，要想實(shí)現(xiàn)圖2(a)的增強(qiáng)裝置，則制造工藝進(jìn)行到圖3(e)中所示的操作。如圖3(e)中所示，然后提供第二橡膠框502將第一金屬板30圍繞起來。然后，如圖3(f)所示，提供第二金屬填充層22，以覆蓋第一金屬板30的整個表面并且與第一金屬板30的整個表面熱接觸。然后，如圖3(g)中所示，提供半導(dǎo)體熱電模塊40，使其與第二金屬填充層22接觸并且熱接觸。然后，如圖3(h)中所示，提供第三金屬填充層24，以覆蓋半導(dǎo)體熱電模塊40的整個表面并且與該半導(dǎo)體熱電模塊40熱接觸。然后，如圖3(i)中所示，提供第二金屬板32，以覆蓋第三金屬填充層24并且與第三金屬填充層24熱接觸。
然后可以將圖3(i)中所示的所得到的結(jié)構(gòu)在與鉗位座60固定就位之后抵靠在計算機(jī)外殼80上，以實(shí)現(xiàn)圖2(a)、2(b)中所示的結(jié)構(gòu)。
以這種方式，圖3(a)-3(i)中所示的操作能夠?qū)崿F(xiàn)圖1和圖2(a)二者中所示的新穎的冷卻裝置。
在使用普通的冷卻器的情況下，PC在室溫下工作五分鐘之后，CPU(芯片)的內(nèi)部熱量為大約60℃-65℃。在通常的條件下，芯片功耗處于100-120瓦特的范圍之內(nèi)。在這種情況下，部分能量產(chǎn)生芯片熱量。
利用本發(fā)明的技術(shù)進(jìn)行了試驗(yàn)。在試驗(yàn)期間，用本發(fā)明的新穎冷卻系統(tǒng)冷卻芯片。使用150瓦特的功率加熱仿真芯片。這個功率遠(yuǎn)高于實(shí)際熱條件下產(chǎn)生芯片熱量的功率。在這種條件下，所供應(yīng)的實(shí)測熱量為大約400℃，不過芯片表面(冷卻之后)的實(shí)測溫度低于40℃。
顯然，在前述教導(dǎo)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明可能有眾多的其它改造和改變。因?yàn)橐斫?，在所附?quán)利要求的范圍內(nèi)，還可以以本文具體介紹的方式之外的其它方式來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種冷卻裝置，所述冷卻裝置包括要加以冷卻的并且包括輸出熱量的表面的元件；第一金屬填充層，該第一金屬填充層構(gòu)成為用來覆蓋所述元件的所述輸出熱量的表面的整個部分并且與之導(dǎo)熱接觸；第一金屬板，該第一金屬板覆蓋所述第一金屬填充層的表面并且與之導(dǎo)熱接觸，所述第一金屬板的面積大于所述第一金屬填充層的面積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，所述冷卻裝置還包括第二金屬填充層，該第二金屬填充層與所述第一金屬板導(dǎo)熱接觸；和半導(dǎo)體熱電模塊，該半導(dǎo)體熱電模塊與所述第二金屬填充層導(dǎo)熱接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻裝置，所述冷卻裝置還包括第三金屬填充層，該第三金屬填充層與所述半導(dǎo)體熱電模塊導(dǎo)熱接觸；和第二金屬板，該第二金屬板與所述第三金屬填充層導(dǎo)熱接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷卻裝置，其中所述第二金屬填充層和第三金屬填充層覆蓋所述半導(dǎo)體熱電模塊的整個表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其中所述要加以冷卻的元件是集成電路芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷卻裝置，其中所述要加以冷卻的元件是集成電路芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其中所述第一金屬填充層是由下列組分構(gòu)成的合金制成的Sn 21.1％，Bi 50％，Pb 20.5％，和Cd 8.4％。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷卻裝置，其中所述第一、第二和第三金屬填充層中的至少一個是由下列組分構(gòu)成的合金制成的Sn 21.1％，Bi 50％，Pb 20.5％，和Cd 8.4％。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其中所述第一金屬填充層是由下列組分構(gòu)成的合金制成的Sn 12.5％，Bi 50％，Pb 25％，和Cd 12.5％。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷卻裝置，其中所述第一、第二和第三金屬填充層中的至少一個是由下列組分構(gòu)成的合金制成的Sn 12.5％，Bi 50％，Pb 25％，和Cd 12.5％。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其中所述第一金屬填充層是由下列組分構(gòu)成的合金制成的Sn 12.9％，Bi 49.4％，Pb 27.7％，和Cd 10％。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷卻裝置，其中所述第一、第二和第三金屬填充層中的至少一個是由下列組分構(gòu)成的合金制成的Sn 12.9％，Bi 49.4％，Pb 27.7％，和Cd 10％。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其中所述第一金屬板是由鋁或銅中的至少一種制成的。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷卻裝置，其中所述第一和第二金屬板中的至少一個是由鋁或銅中的至少一種制成的。
15.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷卻裝置，其中所述半導(dǎo)體熱電模塊是Peltier元件。
16.根據(jù)權(quán)利要求7所述的冷卻裝置，其中所述要加以冷卻的元件是集成電路芯片。
17.根據(jù)權(quán)利要求8所述的冷卻裝置，其中所述要加以冷卻的元件是集成電路芯片。
18.根據(jù)權(quán)利要求9所述的冷卻裝置，其中所述要加以冷卻的元件是集成電路芯片。
19.根據(jù)權(quán)利要求10所述的冷卻裝置，其中所述要加以冷卻的元件是集成電路芯片。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的冷卻裝置，其中所述要加以冷卻的元件是集成電路芯片。
21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的冷卻裝置，其中所述要加以冷卻的元件是集成電路芯片。
22.一種冷卻裝置，所述冷卻裝置包括要加以冷卻的并且包括輸出熱量的表面的元件；用于將熱量從所述元件的所述輸出熱量的表面中傳導(dǎo)出來的第一構(gòu)件；和用于對要加以冷卻的元件進(jìn)行冷卻的構(gòu)件，這個構(gòu)件與所述用于傳導(dǎo)的構(gòu)件進(jìn)行熱傳導(dǎo)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的冷卻裝置，所述冷卻裝置還包括用于將熱量從所述用于冷卻的構(gòu)件中傳導(dǎo)出來的第二構(gòu)件。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的冷卻裝置，其中所述要加以冷卻的元件是集成電路芯片。
25.一種制造冷卻裝置的工藝，所述工藝包括提供要加以冷卻的并且包括輸出熱量的表面的元件；提供第一金屬填充層，以覆蓋所述元件的所述輸出熱量的表面的整個部分并且與之導(dǎo)熱接觸；提供第一金屬板，以覆蓋所述第一金屬填充層的表面并且與之導(dǎo)熱接觸，所述第一金屬板的面積大于所述第一金屬填充層的面積。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的制造冷卻裝置的工藝，所述工藝還包括提供第二金屬填充層，該第二金屬填充層與所述第一金屬板導(dǎo)熱接觸；和提供半導(dǎo)體熱電模塊，該半導(dǎo)體熱電模塊與所述第二金屬填充層導(dǎo)熱接觸。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的制造冷卻裝置的工藝，所述工藝還包括提供第三金屬填充層，該第三金屬填充層與所述半導(dǎo)體熱電模塊導(dǎo)熱接觸；和提供第二金屬板，該第二金屬板與所述第三金屬填充層導(dǎo)熱接觸。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的制造冷卻裝置的工藝，其中所述第二和第三金屬填充層覆蓋所述半導(dǎo)體熱電模塊的整個表面。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的冷卻裝置，其中所述要加以冷卻的元件是集成電路芯片。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的冷卻裝置，其中所述要加以冷卻的元件是集成電路芯片。
31.根據(jù)權(quán)利要求25所述的冷卻裝置，其中所述第一金屬填充層是由下列組分構(gòu)成的合金制成的Sn 21.1％，Bi 50％，Pb 20.5％，和Cd 8.4％。
32.根據(jù)權(quán)利要求27所述的冷卻裝置，其中所述第一、第二和第三金屬填充層中的至少一個是由下列組分構(gòu)成的合金制成的Sn 21.1％，Bi 50％，Pb 20.5％，和Cd 8.4％。
33.根據(jù)權(quán)利要求25所述的冷卻裝置，其中所述第一金屬填充層是由下列組分構(gòu)成的合金制成的Sn 12.5％，Bi 50％，Pb 25％，和Cd 12.5％。
34.根據(jù)權(quán)利要求27所述的冷卻裝置，其中所述第一、第二和第三金屬填充層中的至少一個是由下列組分構(gòu)成的合金制成的Sn 12.5％，Bi 50％，Pb 25％，和Cd 12.5％。
35.根據(jù)權(quán)利要求25所述的冷卻裝置，其中所述第一金屬填充層是由下列組分構(gòu)成的合金制成的Sn 12.9％，Bi 49.4％，Pb 27.7％，和Cd 10％。
36.根據(jù)權(quán)利要求27所述的冷卻裝置，其中所述第一、第二和第三金屬填充層中的至少一個是由下列組分構(gòu)成的合金制成的Sn 12.9％，Bi 49.4％，Pb 27.7％，和Cd 10％。
37.根據(jù)權(quán)利要求25所述的冷卻裝置，其中所述第一金屬板是由鋁或銅中的至少一種制成的。
38.根據(jù)權(quán)利要求27所述的冷卻裝置，其中所述第一和第二金屬板中的至少一個是由鋁或銅中的至少一種制成的。
39.根據(jù)權(quán)利要求27所述的冷卻裝置，其中所述半導(dǎo)體熱電模塊是Peltier元件。
40.根據(jù)權(quán)利要求31所述的冷卻裝置，其中所述要加以冷卻的元件是集成電路芯片。
41.根據(jù)權(quán)利要求32所述的冷卻裝置，其中所述要加以冷卻的元件是集成電路芯片。
42.根據(jù)權(quán)利要求33所述的冷卻裝置，其中所述要加以冷卻的元件是集成電路芯片。
43.根據(jù)權(quán)利要求34所述的冷卻裝置，其中所述要加以冷卻的元件是集成電路芯片。
44.根據(jù)權(quán)利要求35所述的冷卻裝置，其中所述要加以冷卻的元件是集成電路芯片。
45.根據(jù)權(quán)利要求36所述的冷卻裝置，其中所述要加以冷卻的元件是集成電路芯片。
全文摘要
本發(fā)明公開了半導(dǎo)體冷卻系統(tǒng)及其制造工藝。一種用于諸如計算機(jī)中的微處理器這樣的元件的冷卻裝置和一種用于制造這種冷卻裝置的工藝。該冷卻裝置通過提供將微處理器產(chǎn)生的熱量擴(kuò)散開來、從而將熱量從微處理器中有效地?zé)醾鲗?dǎo)出去的金屬填充層和金屬板層而提供了冷卻微處理器的有效結(jié)構(gòu)。此外，可以利用半導(dǎo)體熱電模塊來進(jìn)一步冷卻微處理器。
文檔編號H01L23/34GK101019218SQ200580030505
公開日2007年8月15日 申請日期2005年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月13日
發(fā)明者埃列塞爾·阿達(dá)爾, 弗拉迪米爾·戈特利布 申請人:D.T.N.R.有限公司