一種密封式散熱裝置及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種密封式散熱裝置及其制造方法，尤其適用于極紫外光刻板級(jí)電子學(xué)系統(tǒng)的散熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]極紫外光刻(EUVL)是目前國際上最具潛力、可以滿足CD14nm以下節(jié)點(diǎn)IC量產(chǎn)的光刻技術(shù)。由于大部分氣體都吸收13.5nm的極紫外光，尤其是碳?xì)浠衔铩⑺魵獾葰怏w在極紫外光作用下分解，會(huì)造成極紫外反射鏡表面多層膜的碳沉積和氧化，而影響反射率，因此需要提供給光刻機(jī)清潔的真空環(huán)境。
[0003]極紫外光刻機(jī)內(nèi)部具有大量的板級(jí)電子學(xué)系統(tǒng)，其中的PCB板和電子兀器件在真空環(huán)境下會(huì)釋放出大量的污染性氣體和微粒，嚴(yán)重破壞光刻機(jī)工作環(huán)境，因此需要為板級(jí)電子學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)真空密封裝置，以防止其釋放出的污染性氣體和微粒直接進(jìn)入光刻機(jī)內(nèi)部工作環(huán)境。
[0004]板級(jí)電子學(xué)系統(tǒng)工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，其裝配在狹小的密封裝置內(nèi)，密封裝置處于真空環(huán)境下，因此需要對(duì)其進(jìn)行有效的散熱設(shè)計(jì)，以免熱量在密封裝置內(nèi)累積而影響板級(jí)電子學(xué)系統(tǒng)的正常工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一)要解決的技術(shù)問題
[0006]本發(fā)明主要用于解決以下技術(shù)問題:(I)增加電路板導(dǎo)熱性能；(2)提高電路板與密封裝置接觸面的熱傳導(dǎo)系數(shù);(3)實(shí)現(xiàn)水冷系統(tǒng)與密封裝置的高效熱耦合。
[0007](二)技術(shù)方案
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種密封式散熱裝置，其用于對(duì)發(fā)熱元件進(jìn)行密封及散熱，包括密封殼體和封口裝置，所述密封殼體具有一個(gè)腔室，該腔室用于容納發(fā)熱元件并具有一個(gè)開口端;所述腔室的內(nèi)壁上形成有支承部，該支承部用于支承所述發(fā)熱元件的邊緣，該支承部還用于將發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量傳送到所述密封殼體;所述封口裝置位于所述密封殼體的開口端，用于封閉所述腔室;所述發(fā)熱元件與所述支承部相接的部分設(shè)置有熱界面材料，該發(fā)熱元件的邊緣通過該熱界面材料與支承部連接。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，所述熱界面材料為低熔點(diǎn)合金、導(dǎo)熱脂、導(dǎo)熱膠、導(dǎo)熱墊片和金屬箔中的任一種。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，還包括導(dǎo)熱裝置，所述發(fā)熱元件的發(fā)熱部位通過所述導(dǎo)熱裝置與所述密封殼體的內(nèi)壁連接。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，所述導(dǎo)熱裝置是低熔點(diǎn)合金制作的導(dǎo)熱條。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，所述導(dǎo)熱條上覆蓋有相比于該導(dǎo)熱條耐更高溫度的導(dǎo)熱膠。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，還包括冷卻裝置，其設(shè)置于所述密封殼體的壁面內(nèi)部或外部，該冷卻裝置用于冷卻所述密封殼體。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，所述冷卻裝置是設(shè)置于所述支承部?jī)?nèi)部的冷卻通道或盤繞在所述密封殼體外壁的水冷管道。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，所述盤繞在所述密封殼體外壁的水冷管道與密封殼體之間通過導(dǎo)熱填料連接。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，所述導(dǎo)熱填料可以為低熔點(diǎn)合金、焊料和金屬鍍層中的任一種。
[0017]本發(fā)明還提出一種密封式散熱裝置的制造方法，所述密封式散熱裝置用于對(duì)發(fā)熱元件進(jìn)行密封及散熱，所述制造方法包括:使放熱元件放入一個(gè)密封殼體的腔室內(nèi)，該腔室具有一個(gè)開口端;使所述放熱元件的邊緣通過熱界面材料支承在所述腔室的內(nèi)壁上;利用封口裝置密封所述密封殼體的所述腔室的開口端。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，所述熱界面材料為低熔點(diǎn)合金，使所述放熱元件的邊緣通過熱界面材料支承在所述腔室的步驟包括:將放熱元件通過液態(tài)的低熔點(diǎn)合金與所述受腔室的內(nèi)壁粘接，冷卻所述低熔點(diǎn)合金以使之凝固。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，在放熱元件放熱部位與放熱元件的邊緣之間的傳熱線路上敷設(shè)液態(tài)的低熔點(diǎn)合金，從而形成導(dǎo)熱條。
[0020](三)有益效果
[0021]本發(fā)明可增加電路板導(dǎo)熱性能，提高電路板與密封結(jié)構(gòu)接觸面的熱傳導(dǎo)系數(shù)，實(shí)現(xiàn)水冷系統(tǒng)與密封結(jié)構(gòu)的高效熱耦合，從而實(shí)現(xiàn)板級(jí)電子學(xué)系統(tǒng)的高效散熱。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的密封式散熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明的密封式散熱裝置的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3A和圖3B是本發(fā)明的密封式散熱裝置的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3B是圖3A中圓圈A的放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]本發(fā)明提出一種密封式散熱裝置，該密封式散熱裝置適用于對(duì)發(fā)熱元件進(jìn)行密封及散熱的場(chǎng)合，例如極紫外光刻的板極電子學(xué)系統(tǒng)。
[0026]圖1是本發(fā)明的密封式散熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，本發(fā)明包括密封殼體5和封口裝置7，密封殼體具有一個(gè)腔室51，腔室51具有一個(gè)開口端。腔室51的內(nèi)壁上形成有支承部52，所述封口裝置7位于所述開口端，用于封閉所述腔室51。所述封口裝置7可以是任何能夠密封開口端的裝置，例如蓋板或法蘭。
[0027]所述腔室51用于容納發(fā)熱元件，腔室51內(nèi)的支承部52支承所述發(fā)熱元件的邊緣，該支承部52還用于將發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量傳送到密封殼體5。發(fā)熱元件與支承部相接的部分設(shè)置熱界面材料4，發(fā)熱元件的邊緣通過該熱界面材料4與支承部52連接。
[0028]所述支承部52還可以設(shè)置溝槽，從而所述熱界面材料4可設(shè)置于溝槽中。熱界面材料4是傳熱系數(shù)高、傳熱性能好的材料，并優(yōu)選為與放熱元件的邊緣具有較好的粘結(jié)性和相容性的材料。熱界面材料4可以是低熔點(diǎn)合金，還可以是導(dǎo)熱脂、導(dǎo)熱膠、導(dǎo)熱墊片、金屬箔等。
[0029]此外，本發(fā)明的密封式散熱裝置還可包括導(dǎo)熱裝置3，發(fā)熱元件的發(fā)熱部位通過導(dǎo)熱裝置3與密封殼體5的內(nèi)壁連接，例如與所述內(nèi)壁上設(shè)置的支承部的連接，或與內(nèi)壁的其他部分連接。
[0030]本發(fā)明還提出該密封式散熱裝置的制造方法包括:使放熱元件放入一個(gè)密封殼體5的腔室51內(nèi)，該腔室51具有一個(gè)開口端;使所述放熱元件的邊緣通過熱界面材料4支承在所述腔室51的內(nèi)壁上;利用封口裝置7密封所述密封殼體5的所述腔室51的開口端。
[0031]其中，當(dāng)所述熱界面材料為低熔點(diǎn)合金時(shí)，使所述放熱元件的邊緣通過熱界面材料4支承在所述腔室51的步驟包括:將放熱元件通過液態(tài)的低熔點(diǎn)合金與所述受腔室51的內(nèi)壁粘接，冷卻所述低熔點(diǎn)合金以使之凝固。
[0032]當(dāng)設(shè)置導(dǎo)熱條時(shí)，則包括步驟:在放熱元件放熱部位與放熱元件的邊緣之間的傳熱線路上敷設(shè)液態(tài)的低熔點(diǎn)合金，從而形成導(dǎo)熱條。
[0033]所述密封殼體5的壁面內(nèi)部或外部可設(shè)置冷卻裝置6，冷卻裝置6用于冷卻密封殼體5 0
[0034]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0035]圖2是本發(fā)明的密封式散熱裝置的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該散熱裝置用于極紫外光刻的板級(jí)電子學(xué)系統(tǒng)。如圖2所示，該密封式散熱裝置主要包括:導(dǎo)熱條31、熱界面材料4、密封殼體5、冷卻通道6、法蘭71、密封元件72和螺栓73。
[0036]板級(jí)電子學(xué)系統(tǒng)包括電路板I及裝配在電路板I上的電子元器件2。電路板I和電子元器件2在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量。
[0037]密封殼體5具有一個(gè)矩形腔室51，腔室51具有一個(gè)開口端。腔室51的側(cè)壁向內(nèi)凸出形成有支承部52。電路板I支承在該支承部上。
[0038]在電子元器件2的安裝位置和電路板I邊緣之間設(shè)置導(dǎo)熱條31，作為導(dǎo)熱裝置，用于將電子元器件2產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至電路板I邊緣。
[0039]