[发明专利]电渗透泵和微通道

说明书

背景

1.领域

本发明一般涉及微电子技术，更具体地说，涉及用于利用电渗 透泵和微通道来冷却有源电子器件的装置。

2.背景信息

微电子技术一直发展迅猛，结果，微电子组件越来越小，微电 子组件中的电路越来越密集。随着电子组件尺寸减小和电路密度增 加，发热量通常也增加。随着技术的发展，热耗散就变得更为关键。

通常可用各种技术来消除或耗散在微电子组件中产生的热量。 这些技术包括无源或有源的解决方案。一种可以分类为无源解决方 案的技术涉及使用大量的导热材料，或者可以称为热芯、散热片或 散热器。散热器的主要目的之一就是发散，或吸收和耗散微电子芯 片所产生的热量。这样至少可以部分消除微电子芯片中的”热点”或过 热区域。

散热片通过利用导热材料，例如淀积在芯片和散热片之间的热 界面材料(RIM)，与微电子芯片热接触。散热片常附着在微电子组件 的上部。有时散热片附着在微电子封装外壳上，而不是直接附着在 微电子芯片的背面上。典型的热界面材料包括：例如，导热胶，油 脂或焊料。典型的散热片由导热材料构成，例如铝，电镀铜，铜合 金，或陶瓷等。

热交换器，例如水冷系统是另一种技术，可以分类为有源技术， 可用来耗散微电子组件中产生的热量。通常，水冷系统将热量从微 电子组件转移到水中，使水变热。使加热的水流过散热片，水被冷 却，可以再用于冷却。这种技术被认为是有源的，是因为加热的水 被泵出微电子组件，且较冷的水被泵到微电子组件。

水冷系统常利用散热片将热量从组件转移到水中。水常流过一 系列的管道且常常流过散热片本身。通常要避免微电子外壳或封装 与水之间的接触，且微电子芯片和水之间的接触更要大力避免。这 些技术，不论有源或无源，常试图耗散整个微电子组件的热量，不 论是否只有一部分组件需要散热。此外，这些技术一般是从微电子 外壳或封装散热，而不是从常产生热量的微电子芯片处散热。

附图简要说明

在本说明书的结尾部分具体地指出本发明的主题并明确地提出 权利要求。但所公开的主题，即，组织和操作方法，以及其目的、 特征和优点，通过结合附图参阅以下的详细说明，就可更好地理解， 附图中：

图1是微电子组件的截面图，说明按照所公开主题的实施例；

图2是微电子组件的截面图，说明按照所公开主题的实施例；

图3是系统的自顶向下的视图，说明按照所公开主题的实施例；

图4是系统的自顶向下的视图，说明按照所公开主题的实施例；

图5是系统的截面图，说明按照所公开主题的实施例；

图6是系统的截面图，说明按照所公开主题的实施例；

图7是系统的截面图，说明按照所公开主题的实施例；以及

图8是说明按照所公开主题的实施例的流程图。

详细说明

在以下的说明中提出许多细节以便对本公开的主题提供透彻的 理解。但本专业的技术人员应理解不用这些细节也可实施所公开的 主题。在其它实例中，对已知的方法、过程、组件和电路未作详细 说明，以免混淆所公开的主题。

图1是微电子组件的截面图，说明按照所公开主题的实施例。

图1示出的实施例包括源层102和冷却层110。应理解，在本文中， 当使用定向的词语时：如”上部”，”上面”，或”侧”等，仅是为了说明， 而不是说所公开的主题固定在某个方向上。所公开主题显然不限于 所述的方向，例如可以和所述实施例上下颠倒。

发热层102可以是有源层，包括多个有源电子器件，例如CMOS 器件。但也可以设想利用其它器件。还可以设想有源电器件可以包 括非传统的发热器件，例如光学器件、光电器件或其它器件。这些 有源器件在工作时会产生热量。

冷却层110可以包括微通道114，它允许流体115(例如水)流过 微通道。在一个实施例中，微通道可以在任何地方都具有从10毫微 米到1毫米之间的宽度。可以将微通道有效密封，以便允许流体流 过微通道。流体有利于在发热层102中所形成的有源电子器件的冷 却。在一个实施例中，热量可以从有源电子器件转移到微通道的流 体中。