一種多效芯片液體冷卻裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多效芯片液體冷卻裝置，將微管道布置在焊球之間，利用微泵使冷卻液在微管道內(nèi)循環(huán)流動，以使達(dá)到對焊球進(jìn)行冷卻的目的。該裝置不僅可以對芯片本身進(jìn)行冷卻，還可以降低焊球的溫度，這樣可以大幅度提高整個芯片組件的散熱效率，提高焊球的熱可靠性，及芯片的使用壽命。不僅結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，而且價格低廉，噪音低，散熱效果良好，可應(yīng)用于電子封裝散熱領(lǐng)域。
【專利說明】一種多效芯片液體冷卻裝置
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明屬于電子封裝散熱領(lǐng)域，具體涉及一種具有多重功效的利用液體對芯片進(jìn)行冷卻的裝置。
[0002]【背景技術(shù)】:
芯片作為電子器件的核心部件，所有的電子器件都離不開芯片，作為新一代的BGA、CSP封裝芯片，其應(yīng)用的范圍更是十分的廣泛。隨著微電子封裝技術(shù)的快速發(fā)展，封裝芯片內(nèi)的熱流密度也在迅速增長，如奔騰IV熱流密度最高達(dá)到lOOW/cm2。然而，目前所有散熱器散熱的對象都集中在芯片上，焊球作為封裝芯片的關(guān)鍵部位，并沒有得到廣泛的關(guān)注。一種多效芯片液體冷卻裝置可以同時對芯片和焊球進(jìn)行散熱處理，增加散熱效果。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
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本發(fā)明的目的在于提供一種多效芯片液體冷卻裝置，以實現(xiàn)利用液體同時對芯片和焊球進(jìn)行散熱，提高散熱效果。
[0004]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下:
一種多效芯片液體冷卻裝置，包括芯片(12)、焊球(13)和PCB板(14)，其特征在于還包括:散熱器式水箱(I)、冷卻液腔(2)、冷卻液(3)、冷卻液注入口(4)、微泵吸口(5)、微泵
(6)、微泵出口(7)、L型孔道(8)、支撐柱(9)、冷卻液回流口(10)、微管道(11)；
所述兩個L型孔道(8)分別位于兩個支撐柱(9)內(nèi)；微泵(6)固定在散熱器式水箱(I)上；微泵吸口(5)與冷卻液注入口⑷連接；微泵出口(7)與微管道(11)的一個端口連接；微管道(11)的另一端口與冷卻液回流口(10)連接；微管道(11)近兩端口的垂直部位固定在L型孔道(8)中，微管道(11)中間部分形狀為水平面內(nèi)的U形并包圍焊球(13);散熱器式水箱(I)固定在支撐柱(9)上端；散熱器式水箱(I)位于芯片(12)之上，并與芯片(12)之間留有間隙；支撐柱(9)的下端固定在PCB板(14)上；冷卻液腔(2)開設(shè)于散熱器使水箱(I)的底板內(nèi)部并有一出口即為冷卻液注入口(4);冷卻液(3)充滿整個冷卻液腔(2)本發(fā)明的工作過程如下:啟動微泵，微泵便將冷卻液從冷卻液腔中冷卻液注入口吸出，使冷卻液3沿著微管道向下流動至G1，然后在微管道中以倒U型流向G2，再向上經(jīng)冷卻液回流口流回冷卻液腔中，往復(fù)循環(huán)，實現(xiàn)對芯片和焊球的冷卻作用。
[0005]本發(fā)明具有的有益效果
本發(fā)明通過利用微泵提供動力，使冷卻液在微管道內(nèi)循環(huán)流動，通過將微管道以倒U形狀布置在最外層焊球的外側(cè)，并將散熱器式水箱安置于芯片之上，這樣可以大幅度的降低芯片和最外層焊球周圍的熱量，起到保護(hù)芯片和焊球的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖1一A為圖1中A-A截面圖；
圖1一B為圖1中B-B截面圖；
圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)的俯視圖； 圖中:1 一散熱器式水箱，2—冷卻液腔，3—冷卻液，4一冷卻液注入口，5—微泵吸口，6—微泵，7—微泵出口，8—L型孔道,9—支撐柱，10—冷卻液回流口，11—微管道，12—芯片，13—焊球，14一PCB板。

【具體實施方式】
[0007]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0008]本發(fā)明的安裝及使用過程如下。
[0009]在安裝之前使上述零件處于分離狀態(tài)。
[0010]利用線切割技術(shù)將散熱器式水箱1的底部加工出冷卻液腔2，作為冷卻液3的儲備裝置。先將微管道11的中間部分以焊球矩陣的大小為依據(jù)加工成倒U型，并安放在焊球的夕卜側(cè)，如圖1-B所示。將4個支撐柱9固定在PCB板14上，其中兩個帶有L型孔道8的支撐住按圖1所示位于一側(cè)，L型孔道8的截面圖如圖1-A所示。將微管道11的近兩個端口的部分固定在L型孔道8中。將微管道11的兩個端口分別接通微泵出口 7和冷卻液回流口 10。將冷卻冷3注滿冷卻液腔2。微泵6固定在散熱器式水箱1上，并將微泵吸口 5與散熱器式水箱1的冷卻液注入口 4連接，如圖2所示。最后將散熱器式水箱1固定在支撐柱9上。完成所有的安裝后，啟動微泵6，微泵6便將冷卻液3從冷卻液腔2吸出使其便沿著微管道向下流動至G1，然后以倒U型流向G2，再向上經(jīng)冷卻液回流口 11流回冷卻液腔2中，往復(fù)循環(huán)，實現(xiàn)對芯片12和焊球13的冷卻作用。
【權(quán)利要求】
1.一種多效芯片液體冷卻裝置，包括芯片(12)、焊球(13)和PCB板(14)，其特征在于還包括:散熱器式水箱(1)、冷卻液腔(2)、冷卻液(3)、冷卻液注入口(4)、微泵吸口(5)、微泵(6)、微泵出口(7)、L型孔道(8)、支撐柱(9)、冷卻液回流口(10)、微管道(11)； 所述兩個L型孔道(8)分別位于兩個支撐柱(9)內(nèi)；微泵(6)固定在散熱器式水箱(1)上；微泵吸口(5)與冷卻液注入口⑷連接；微泵出口(7)與微管道(11)的一個端口連接；微管道(11)的另一端口與冷卻液回流口(10)連接；微管道(11)近兩端口的垂直部位固定在L型孔道(8)中，微管道(11)中間部分形狀為水平面內(nèi)的U形并包圍焊球(13);散熱器式水箱(1)固定在支撐柱(9)上端；散熱器式水箱(1)位于芯片(12)之上，并與芯片(12)之間留有間隙；支撐柱(9)的下端固定在PCB板(14)上；冷卻液腔(2)開設(shè)于散熱器使水箱⑴的底板內(nèi)部并有一出口即為冷卻液注入口⑷；冷卻液⑶充滿整個冷卻液腔(2)。
【文檔編號】H01L23/473GK104347546SQ201410472393
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】鄭剛 申請人:江蘇大學(xué)