一种LTCC液冷散热导热增强结构及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111613594A(43)申请公布日2020.09.01(21)申请号202010543598.4(22)申请日2020.06.15(71)申请人中国电子科技集团公司第五十四研究所地址050081河北省石家庄市中山西路589号第五十四研究所微系统中心(72)发明人严英占贾世旺赵飞卢会湘唐小平李斌(74)专利代理机构河北东尚律师事务所13124代理人王文庆(51)Int.Cl.H01L23/473(2006.01)H01L21/48(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种LTCC液冷散热导热增强结构及其制造方法(57)摘要本发明公开了一种LTCC液冷散热导热增强结构及其制造方法，属于高密度集成框架的高效率传热散热技术领域。该结构包括LTCC陶瓷基体和盖板。LTCC陶瓷基体内设置有台阶盲腔以及盲孔。盖板底部设有与其为一体的分流肋片。本发明与常规的基于高密度导热孔结构的LTCC微流道导热增强结构相比，制造过程中不易发生焊接基底鼓凸的问题；并且，该结构及其制造的后续应用一致性良好，且后续应用可靠性较高。CN111613594ACN111613594A权利要求书1/1页1.一种LTCC液冷散热导热增强结构，包括LTCC陶瓷基体和盖板，其特征在于，所述LTCC陶瓷基体(3)内设有敞口的台阶盲腔(2)，台阶盲腔的敞口处设有台阶；所述盖板包括支撑板和分流肋片，分流肋片(5)均匀排布在支撑板的底部；所述盖板(1)位于台阶盲腔的台阶上，并将分流肋片覆盖于台阶盲腔的内部；LTCC陶瓷基体上还设置有至少两个盲孔(4)，所述盲孔均位于LTCC陶瓷基体的顶部，每个盲孔均通过不同的连接通道(6)接通台阶盲腔的底部。2.根据权利要求1所述的LTCC液冷散热导热增强结构，其特征在于，所述盲孔中至少有2个分别位于台阶盲腔的两侧。3.根据权利要求1所述的LTCC液冷散热导热增强结构，其特征在于，所述盖板的顶面和LTCC陶瓷基体的顶面位于同一高度。4.根据权利要求1所述的LTCC液冷散热导热增强结构，其特征在于，所述盖板的热膨胀系数与LTCC陶瓷基体的热膨胀系数匹配。5.一种LTCC液冷散热导热增强结构的制造方法，用于制造如权利要求1～4任意一项所述的LTCC液冷散热导热增强结构，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，采用陶瓷工艺制造带有台阶盲腔、盲孔和连接通道的LTCC陶瓷基体；步骤二，采用精细加工的方式，制作盖板；步骤三，采用厚膜工艺对台阶盲腔中的台阶板和步骤二中的盖板进行金属化；步骤四，金属化完成后，通过玻璃键合工艺实现LTCC陶瓷基体和盖板之间的扣合。6.根据权利要求6所述的一种LTCC液冷散热导热增强结构的制造方法，其特征在于，所述步骤四中采用厚膜浆料和中温玻璃料两种材料分开套环的方式实现LTCC陶瓷基体和盖板之间的扣合。7.根据权利要求6所述的一种LTCC液冷散热导热增强结构的制造方法，其特征在于，所述支撑板的尺寸比敞口尺寸小50μm-100μm。2CN111613594A说明书1/4页一种LTCC液冷散热导热增强结构及其制造方法技术领域[0001]本发明涉及高密度集成框架的高效率传热散热技术领域，特别涉及一种LTCC液冷散热导热增强结构及其制造方法。背景技术[0002]随着微纳制造工艺的进步，在常规LTCC基板制造的基础上，又发展了薄厚膜结合、超精细线条制造等新工艺，使得LTCC基板的应用从微组装基板扩展到了微系统集成。在LTCC微系统集成技术领域内，通过超细线条、表面薄膜等工艺，不仅使LTCC能够集成的功能和元器件越来越多，同时借助其多种复杂结构兼容制造优势，集成的方式从二维平面集成也发展到2.5D甚至3D集成。在构建基于LTCC基板的功能组件/系统中，通常将电阻、滤波器等无源器件以及电气互连布线以及层间信号互连节点集成于LTCC基板内部。控制芯片、功放芯片等IC功能芯片则通过粘接、共晶、键和等微封装的技术手段实现与LTCC基板的集成。随着多功能微系统的快速发展，在LTCC基板中集成的芯片密度越来越高。随之带来的系统热管理问题成为限制LTCC平台系统集成应用的关键。散热问题不仅会影响功率芯片的工作效率，还会降低整个集成系统的功能稳定性可靠性。由此，高密度的集成带来高热流密度，随之引入的高效率传热散热问题是LTCC高密度集成系统继续解决的难点之一。[0003]微流散热技术具有低热阻、高效率、可与芯片集成等优势。流道冷却液体吸收芯片散发的热量,通过液体循环将热量传给外界,达到芯片散热目的。将LTCC常规制造工艺与牺牲层技术、冷抵压技术等先进陶瓷制造技术结合，可以实现包括微流结构在内的LTCC复杂3D结构制造。[0004]LTCC微流道散热技术中，发热