[实用新型]用于半导体元件的散热器

说明书

一种用于半导体元件的散热器，包括超声波接收面、超声波熔接面、多个侧面以及至少一散热腔体。超声波熔接面相对于超声波接收面设置。超声波熔接面上设置有多个热传凸块。多个侧面连接超声波接收面和超声波熔接面。至少一散热腔体，位于超声波接收面和超声波熔接面之间，并由超声波接收面、超声波熔接面和侧面所包覆。本实用新型通过散热器的结构设置，以较佳的震动传输使得散热器的导热金属直接与半导体晶片上的导热金属产生键合。

技术领域

本公开内容涉及用于半导体元件的散热器。

背景技术

此处的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，而不必然地构成现有技术。

近年来，电子元件的散热渐渐成为重要的问题。相较于传统的泵、压缩机等大型机件，电子元件或电子构装的散热由于体积的限制，需要在小范围达到好的散热以及均温效果，并且需考量设置散热元件所产生的成本不能太高，因此实际上是颇具挑战性的散热领域议题。

随着半导体产业最小线宽制程精度不断提升，电子元件尺寸更是进一步缩小，但其发热量和单位面积热密度愈趋增大。为了使电子元件的运作时维持在许可的工作温度，常见的做法是在电子元件上装设各种类型的散热器(例如，散热片、均温板、水冷散热装置等)。目前所知的装设结构大多是通过导热胶作为散热器和电子元件之间的固定和热传导媒介，通过导热胶的可塑性高的性质以提升热接触面的接合品质。

实用新型内容

然而，上述散热方式所使用的导热胶的热传导系数相较于导热性较佳的金属(例如，金、铝、铜等)仍有一个数量级以上的差距，且在前述电子元件逐渐缩小的趋势下也将渐渐不足以应付如此高密度且大量的热能来源。因此，有必要提出进一步提升散热效果的结构和方法。

有鉴于此，本公开的一些实施方式公开了一种用于半导体元件的散热器。散热器包括：超声波接收面、超声波熔接面、多个侧面、以及至少一散热腔体。超声波熔接面相对于超声波接收面设置。超声波熔接面上设置有多个热传凸块。多个侧面连接超声波接收面和超声波熔接面。至少一散热腔体，位于超声波接收面和超声波熔接面之间，并由超声波接收面、超声波熔接面和侧面所包覆。

于本公开的一或多个实施方式中，超声波接收面包括凹陷面、第一凸起面、第二凸起面以及两个连接面。凹陷面、第一凸起面和第二凸起面的平面延伸方向彼此平行。凹陷面位于第一凸起面和第二凸起面之间并通过连接面与第一凸起面和第二凸起面连接。

于本公开的一或多个实施方式中，散热腔体内包括水冷管路，水冷管路的入口和出口设置在其中一个侧面上。

于本公开的一或多个实施方式中，散热腔体内还包括多个散热鳍片，散热鳍片的两端分别连接超声波接收面和超声波熔接面。

于本公开的一或多个实施方式中，散热鳍片分别接触该水冷管路。

于本公开的一或多个实施方式中，热传凸块至少包括第一类热传凸块和第二类热传凸块。第一类热传凸块相较于超声波熔接面具有第一高度。第二类热传凸块相较于超声波熔接面具有第二高度。第一高度大于该第二高度。

本公开的一些实施方式公开了一种半导体元件与散热器半导体元件的接合方法，包括将超声波产生器接触散热器的超声波接收面并于超声波接收面上产生超声波震动。超声波震动经由散热器的超声波接收面、多个侧面以及至少一散热腔体传递至散热器的超声波熔接面上的多个热传凸块。这些热传凸块传递超声波震动至半导体元件的至少一热传垫上，并使得热传凸块与热传垫产生键合。其中超声波熔接面相对于超声波接收面设置。侧面连接超声波接收面和超声波熔接面。散热腔体位于超声波接收面和超声波熔接面之间，并由超声波接收面、超声波熔接面和侧面所包覆。

于本公开的一或多个实施方式中，超声波产生器是接触超声波接收面的凹陷面。凹陷面位于超声波接收面的第一凸起面和第二凸起面之间。凹陷面、第一凸起面和第二凸起面的平面延伸方向彼此平行。凹陷面位于第一凸起面和第二凸起面之间并通过两个连接面与第一凸起面和第二凸起面连接。