(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211220046.5 (22)申请日 2022.10.08 (71)申请人 江苏富乐华功率半导体 研究院有限 公司 地址 224200 江苏省盐城市东台市高新区 鸿达路88号 (72)发明人 王斌　贺贤汉　周轶靓　季成龙　 吴承侃　 (74)专利代理 机构 北京华际知识产权代理有限 公司 11676 专利代理师 张强 (51)Int.Cl. H05K 7/20(2006.01) G03F 7/32(2006.01) G03F 7/20(2006.01) (54)发明名称 一种微通道散热器的结构及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种微通道散热器的结构及 其制备方法， 具体涉及微通道水冷散热技术领 域， 包括散热器本体， 所述散热器本体采用两个 铜片组成， 且两个所述铜片之间形成有供水层和 流道层， 所述供水层位于流道层的下方， 所述供 水层和流道层的非通道层间接触部位错位设置。 本发明采用上下分层结构， 供水层处于远离热面 的一端， 到达 下层的热量较少， 因此， 供水层的流 体升温小， 可看做同时向上方流道层提供冷却 水， 平缓温度梯度， 而且上下层非通道层间接触 部位错位设计， 在液体流动过程中， 可增加水与 铜表面接触面积， 即增大散热面积， 提高散热效 率， 本发明既能够减少使用过程中温度梯度带来 的问题， 又不需要设置多通道结构。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 115529801 A 2022.12.27 CN 115529801 A 1.一种微通道散热器的结构， 包括散热器本体， 其特征在于： 所述散热器本体采用两个 铜片(1)组成， 且两个所述铜片(1)之间形成有供水层(2)和流道层(3)， 所述供水层(2)位于 流道层(3)的下 方， 所述供 水层(2)和流道层(3)的非通道层间接触部位 错位设置。 2.根据权利要求1所述的一种微通道散热器的结构的制备方法， 其特征在于： 包括以下 步骤： 步骤一： 菲林设计， 对散热器本体的两个铜片(1)上下层图案进行错位设置， 使底部图 案间形成的微 通道在液体流动过程中能够接触上层图案表面； 步骤二： 贴膜， 在两个铜片(1)的表面贴感光干膜， 干膜厚度为10 ‑100 μm； 步骤三： 曝光， 通过紫外线紫外光线垂直照射干膜； 步骤四： 显影， 利用碱性溶 液喷洒在曝光后的干膜上进行显影； 步骤五： 刻蚀， 利用混合溶 液对显影后的铜片进行蚀刻； 步骤六： 表面处理， 依次使用退膜液、 酸洗液、 微蚀液和纯净水对刻蚀后的微通道铜片 进行表面处 理； 步骤七： 表面键合， 将铜片表面的微通道进行氧化烧结处理， 然后在真空或保护气体条 件下将两个微 通道铜片焊接得到微 通道散热器的结构。 3.根据权利要求2所述的一种微通道散热器的结构的制备方法， 其特征在于： 所述步骤 一中两个铜片(1)表 面的微通道设计时在铜片(1)表 面设置半蚀刻区域(4)、 全蚀刻区域(5) 和不蚀刻区域(6)， 所述半蚀刻区域(4)为阵列方格设置， 每个方格的边长为0.01 ‑0.25mm， 相邻两个方格之间的间距为0.01 ‑0.2mm， 所述全蚀刻区域(5)完全填充， 所述不蚀刻区域 (6)为空白。 4.根据权利要求2所述的一种微通道散热器的结构的制备方法， 其特征在于： 所述步骤 三中曝光时采用曝光能量 为10‑60J/cm2的紫外光线垂直照射在干膜 表面。 5.根据权利要求2所述的一种微通道散热器的结构的制备方法， 其特征在于： 所述步骤 四中碱性溶液为0.5 ‑1.5wt％的碳酸钠溶液或碳酸钾溶液， 显影时温度为20 ‑50℃， 显影时 间为1‑5min。 6.根据权利要求2所述的一种微通道散热器的结构的制备方法， 其特征在于： 所述步骤 五中刻蚀时混合溶液为10 ‑30wt％双氧水和10 ‑30wt％氯酸钠混合液， 刻蚀时温度为20 ‑50 ℃， 刻蚀时间为5 ‑16min。 7.根据权利要求2所述的一种微通道散热器的结构的制备方法， 其特征在于： 所述步骤 六中采用 退膜液处理时温度为30 ‑60℃， 浸泡时间为1 ‑5min， 且所述退膜液为3 ‑8wt％的 NaOH水溶液； 酸洗液处理时温度为20 ‑40℃， 浸泡时间为30 ‑60s， 且所述酸洗液为0.01 ‑ 0.02wt％稀硫酸溶液； 所述微蚀液处理时温度为20 ‑40℃， 浸泡时间为30 ‑100s， 且所述微蚀 液包括以下质量百分比的原料： 稀硫酸30 ‑40％、 过硫酸钠20 ‑30％、 2‑苯基咪唑10 ‑20％、 木 质素磺酸盐2 ‑8％、 亚磷酸 三丙烯5‑15％、 聚氧乙稀醚2 ‑5％和1,2 ‑丙二醇3‑8％。 8.根据权利要求7所述的一种微通道散热器的结构的制备方法， 其特征在于： 所述微蚀 液的制备方法为： 称取0.02 ‑0.04wt％的稀硫酸和0.02 ‑0.04wt％的过硫酸钠混合均匀， 然 后向混合液中加入2 ‑苯基咪唑、 木质素磺酸盐、 亚磷酸三丙烯、 聚氧乙稀醚和1,2 ‑丙二醇， 在40‑60℃下加热搅拌均匀得到微蚀液。 9.根据权利要求2所述的一种微通道散热器的结构的制备方法， 其特征在于： 所述步骤权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115529801 A 2七中氧化烧结时在空气气氛中， 200 ‑1050℃保温10 ‑50min完成氧化， 然后在保护气体的作 用下， 在900 ‑1300℃下保温1 ‑24h完成烧结； 所述步骤七中焊接温度为300 ‑980℃， 焊接后保 温时间为20 ‑120min。 10.根据权利要求2所述的一种微通道散热器的结构的制备方法， 其特征在于： 所述步 骤七中氧化烧结时利用陶瓷限位机构(7)将两个铜片(1)进行限位， 所述铜片(1)的厚度为 0.2‑1mm， 所述陶瓷限位机构(7)采用AlN陶瓷制作而成， 且所述AlN陶瓷的厚度为铜片(1)厚 度的一倍到两倍之间。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115529801 A 3