DE112004000533T5

DE112004000533T5 - Elektronikbaugruppe mit Fluidkühlung und assoziierte Verfahren

Info

Publication number: DE112004000533T5
Application number: DE112004000533T
Authority: DE
Inventors: Chuan Chandler Hu; Ravi Tempe Mahajan
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2004-02-19
Publication date: 2006-02-16
Also published as: TWI277186B; HK1078169A1; US7126822B2; US7882624B2; KR100839690B1; US20040190254A1; GB2415293B; KR20060002918A; US20060139883A1; TW200427031A; WO2004095575A3; WO2004095575A2; CN1768425A; GB0513562D0; CN100517666C; GB2415293A

Abstract

Verfahren, das folgendes umfaßt:
Ausbilden eines fluidführenden Kanals in einem Element eines integrierten Schaltungsbausteins zum Koppeln an eine Oberfläche eines Chips.

Description

Verwandte Anmeldung
Die vorliegende Anmeldung ist mit der folgenden Anmeldung verwandt, die auf denselben Übertragungsempfänger wie die vorliegende Erfindung übertragen wurde:
(1) laufende Nummer ___/______, mit dem Titel „Thinned Die Integrated Circuit Package".
Technisches Gebiet
Der Gegenstand betrifft allgemein die Verkapselung von Elektronik und insbesondere einen Elektronikbaustein mit Fluidkühlung und damit verwandte Verfahren.
Hintergrundinformationen
Ein Chip für eine integrierte Schaltung („IC") kann zu einem IC-Baustein montiert werden. Ein oder mehrere IC-Bausteine können physisch und elektrisch an ein anderes Gehäuseelement wie etwa eine Leiterplatte („PCB") und/oder einen Wärmeverteiler bzw. Heat-Spreader gekoppelt werden, um eine „Elektronikbaugruppe" auszubilden. Die „Elektronikbaugruppe" kann Teil eines „Elektroniksystems" sein. Ein „Elektroniksystem" wird hier ganz allgemein als jedes Produkt definiert, das eine „Elektronikbaugruppe" umfaßt. Zu Beispielen für Elektroniksysteme zählen Computer (z.B. Server, Router, Desktop, Laptop, Handheld, Web-Gerät usw.), drahtlose Kommunikationseinrichtungen (z.B. Mobiltelefon, Schnurlostelefon, Pager, Computer mit Funknetz usw.), Computer betreffende Peripheriegeräte (z.B. Drucker, Scanner, Monitor, Funknetzkarte usw.), Unterhaltungseinrichtungen (z.B. Fernsehgerät, Radio, Stereo, Band- und Compact-Disc-Player, Videokassettenrecorder, Camcorder, digitale Kamera, MP3-(Motion Picture Experts Group, Audio Layer 3)-Player usw.) und dergleichen.
Auf dem Gebiet der Elektroniksysteme besteht unter Herstellern ein Wettbewerbsdruck dahingehend, die Leistung ihrer Geräte zu erhöhen und gleichzeitig die Produktionskosten zu senken. Dies gilt insbesondere hinsichtlich der Kapselung von ICs, wobei jede neue Generation von Bauteilen zu einer gesteigerten Leistung führen kann, insbesondere hinsichtlich einer erhöhten Anzahl von Komponenten und höheren Taktfrequenzen, während sie im allgemeinen kleiner werden oder eine kompaktere Größe aufweisen. Da die internen Schaltungen von ICs, wie etwa Prozessoren, bei immer höheren Taktfrequenzen arbeiten und da ICs bei immer höheren Leistungsniveaus arbeiten, kann die von solchen ICs erzeugte Wärmemenge ihre Arbeitstemperatur möglicherweise auf unannehmbare Niveaus heraufsetzen. Die Leistung und Zuverlässigkeit von ICs kann jedoch sinken, wenn die Temperatur, der sie ausgesetzt sind, ansteigt, weshalb es immer wichtiger wird, Wärme adäquat von IC-Umgebungen einschließlich IC-Bausteinen abzuleiten.
Aus den oben angeführten Gründen und aus anderen unten angeführten Gründen, die dem Fachmann nach der Lektüre und dem Verständnis der vorliegenden Erfindung offensichtlich werden, besteht ein signifikanter Bedarf in der Technik für eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Kapseln eines ICs, die mit hohen Taktfrequenzen und hohen Leistungsdichten assoziierte Wärmeableitungsprobleme auf ein Minimum reduzieren.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockschaltbild eines Elektroniksystems, das mindestens eine Elektronikbaugruppe mit Fluidkühlung enthält, gemäß einer Ausführungsform des Gegenstands;
2 zeigt eine Seitendarstellung und eine teilweise schematische Darstellung einer Elektronikbaugruppe, die einen IC-Baustein mit Fluidkühlung umfaßt, gemäß einer Ausführungsform des Gegenstands;
3 zeigt eine Draufsicht auf einen Wärmeverteiler mit einem schlangenförmigen fluidführenden Kanal darin, gemäß einer Ausführungsform des Gegenstands;
4 zeigt eine auseinandergezogene Seitenansicht eines IC-Bausteins, der einen Wärmeverteiler mit einem fluidführenden Kanal darin umfaßt, gemäß einer Ausführungsform des Gegenstands;
5 zeigt eine auseinandergezogene Seitenansicht eines IC-Bausteins, der einen Wärmeverteiler mit einem fluidführenden Kanal darin umfaßt, gemäß einer Ausführungsform des Gegenstands;
6 zeigt eine auseinandergezogene Seitenansicht eines IC-Bausteins, der einen Wärmeverteiler mit einem fluidführenden Kanal darin umfaßt, gemäß einer Ausführungsform des Gegenstands;
7, 8, 9 und 10 zeigen zusammen ein Verfahren zum Herstellen eines IC-Bausteins, der einen Wärmeverteiler mit einem fluidführenden Kanal darin umfaßt, gemäß einer Ausführungsform des Gegenstands;
11 ist ein Flußdiagramm mehrerer Verfahren zum Herstellen eines IC-Bausteins, der einen Wärmeverteiler mit einem fluidführenden Kanal darin umfaßt, gemäß verschiedener Ausführungsformen des Gegenstands; und
12 ist ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines Wärmeverteilers mit einem fluidführenden Kanal darin, gemäß einer Ausführungsform des Gegenstands.
Ausführliche Beschreibung
In der folgenden ausführlichen Beschreibung von Ausführungsformen des Gegenstands wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische bevorzugte Ausführungsformen gezeigt werden, in denen der Gegenstand praktiziert werden kann. Diese Ausführungsformen werden ausreichend genau beschrieben, damit der Fachmann den Gegenstand praktizieren kann, und es versteht sich, daß andere Ausführungsformen verwendet und daß strukturelle, mechanische, Zusammensetzungs-, elektrische und prozedurale Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Schutzbereich des Gegenstands abzuweichen. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einem einschränkenden Sinne anzusehen, und der Umfang des Gegenstands wird nur durch die beigefügten Ansprüche definiert.
Der Gegenstand liefert eine Lösung für Wärmeableitungsprobleme, die mit der Ausbildung von Gehäusen bei ICs bzw. der Paketierung von ICs nach dem Stand der Technik assoziiert sein können, die eine hohe Schaltungsdichte aufweisen und mit hohen Taktgeschwindigkeiten und hohen Leistungsniveaus arbeiten, indem ein Wärmeverteiler mit hoher Kapazität in Wärmekontakt mit einem oder mehreren ICs verwendet wird. Verschiedene Ausführungsformen werden hierin dargestellt und beschrieben.
Bei einer Ausführungsform kann eine hintere Fläche eines IC-Chips an einen Wärmeverteiler mit einem darin ausgebildeten fluidführenden Kanal gekoppelt sein. Ein Fluidkühlmittel kann über eine geeignete Pumpe, wie etwa eine Mikropumpe, durch den Kanal umgewälzt werden. Bei einer Ausführungsform befindet sich der Kanal an oder in der Nähe einer Oberfläche des Wärmeverteilers. Bei einer weiteren Ausführungsform befindet sich der Kanal innerhalb des Wärmeverteilers und von seinen äußeren Oberflächen entfernt. Bei einer Ausführungsform ist der IC ein verdünnter Chip, der über ein verdünntes Wärmegrenzflächenmaterial an den Wärmeverteiler gekoppelt ist. Herstellungsverfahren sowie die Anwendung des Bausteins bei einer Elektronikbaugruppe und einem Elektroniksystem werden ebenfalls beschrieben.
1 ist ein Blockschaltbild eines Elektroniksystems 100, das mindestens eine Elektronikbaugruppe 102 mit Fluidkühlung enthält, gemäß einer Ausführungsform des Gegenstands. Das Elektroniksystem 100 ist lediglich ein Beispiel für ein Elektroniksystem, bei dem der Gegenstand verwendet werden kann. Bei diesem Beispiel umfaßt das Elektroniksystem 100 ein Datenverarbeitungssystem, das einen Systembus 118 enthält, um verschiedene Komponenten des Systems zu koppeln. Der Systembus 118 stellt Kommunikationsverbindungen unter verschiedenen Komponenten des Elektroniksystems 100 bereit und kann als ein einzelner Bus, als eine Kombination von Bussen oder auf jede andere geeignete Weise implementiert werden.
Der Ausdruck „geeignet", wie er hier verwendet wird, bedeutet das Aufweisen von Charakteristiken, die ausreichen, um das oder die gewünschten Ergebnisse zu produzieren. Die Eignung für den beabsichtigten Zweck kann durch einen Durchschnittsfachmann mit lediglich routinemäßigen Versuchen bestimmt werden.
Die Elektronikbaugruppe 102 ist an den Systembus 118 gekoppelt. Die Elektronikbaugruppe 102 kann jede Schaltung oder Kombination von Schaltungen enthalten. Bei einer Ausführungsform enthält die Elektronikbaugruppe 102 einen Prozessor 104, der von jedem Typ sein kann. Der Ausdruck „Prozessor", wie er hier verwendet wird, bedeutet jede Art von Rechenschaltung, wie etwa unter anderem und ohne Beschränkung darauf, ein Mikroprozessor, ein Mikrocontroller, ein CISC-(complex instruction set computing)-Mikroprozessor, ein RISC-(reduced instruction set computing)-Mikroprozessor, ein VLIW-(very long instruction word)-Mikroprozessor, ein Grafikprozessor, ein Digitalsignalprozessor (DSP) oder jede andere Art von Prozessor oder Verarbeitungsschaltung.
Andere Arten von Schaltungen, die in der Elektronikbaugruppe 102 enthalten sein können, sind eine kundenspezifische Schaltung, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) oder dergleichen, wie etwa beispielsweise eine oder mehrere Schaltungen (wie etwa eine Kommunikationsschaltung 106) zur Verwendung in Funkeinrichtungen wie Mobiltelefo nen, Pagern, tragbaren Computern, Personal Digital Assistants, Zweiwege-Radios und ähnlichen Elektroniksystemen. Der IC kann jede andere Art von Funktion durchführen.
Das Elektroniksystem 100 kann auch einen externen Speicher 110 enthalten, der wiederum ein oder mehrere Speicherelemente enthalten kann, die sich für die jeweilige Anwendung eignen, wie etwa einen Hauptspeicher 112 in Form eines Direktzugriffsspeichers (RAM), eine oder mehrere Festplatten 114 und/oder ein oder mehrere Laufwerke, die austauschbare Medien 116 wie etwa Disketten, CDs (compact disks), DVDs (digital video disks) und dergleichen handhaben. Bei einer Ausführungsform umfaßt der Hauptspeicher 112 dynamische Direktzugriffsspeicher-ICs. Bei anderen Ausführungsformen könnten im Hauptspeicher 112 Flash-Speicher-ICs, statische RAM-ICs und dergleichen verwendet werden.
Das Elektroniksystem 100 kann auch eine Displayeinrichtung 108, einen oder mehrere Lautsprecher 109 und eine Tastatur und/oder Controller 120 enthalten, welcher/welche eine Maus, Trackball, Spiel-Controller, Spracherkennungseinrichtung oder eine beliebige andere Einrichtung enthalten kann/können, die es einem Systembenutzer gestatten kann/können, in das Elektroniksystem 100 Informationen einzugeben und Informationen daraus zu empfangen.
2 zeigt eine Seitenansicht und eine teilweise schematische Ansicht einer Elektronikbaugruppe 200, die einen IC-Baustein 202 mit Fluidkühlung umfaßt, gemäß einer Ausführungsform des Gegenstands.
Bei dem in 2 gezeigten Beispiel umfaßt eine Elektronikbaugruppe 200 einen IC-Baustein 202. Der IC-Baustein 202 kann einen Chip 205 umfassen, der über ein Wärmegrenzflächenmaterial 206 an einen Wärmeverteiler 220 gekoppelt ist. Bei einer Ausführungsform kann der Chip 205 einen Prozessor umfassen; bei einer weiteren Ausführungsform kann der Chip eine andere Art von wärmeerzeugender Komponente umfassen, wie etwa einen ASIC, Verstärker und dergleichen. Bei einer Ausführungsform können eine oder mehrere wärmeerzeugende diskrete Komponenten wie etwa ein Widerstand, Kondensator, Induktionsspule und dergleichen für den Chip 205 substituiert werden. Bei einer Ausführungsform können mehrere Chips an den Wärmeverteiler 220 gekoppelt sein.
Der Wärmeverteiler 220 kann einen darin ausgebildeten fluidführenden Kanal 212 umfassen. Der Wärmeverteiler 220 kann eine Dicke im Bereich von etwa 1,5-6 mm aufweisen. Bei einer Ausführungsform kann der Wärmeverteiler 220 eine Dicke von etwa 3 mm aufweisen.
Bei einer Ausführungsform wird ein geeignetes Fluid von einer Pumpe wie etwa einer Mikropumpe 230 durch den Kanal 212 umgewälzt. Das Fluid kann sich in der durch Pfeile 218 angezeigten Richtung bewegen. Die Ausgabeseite der Mikropumpe 230 kann über ein Zufuhrrohr 222 und ein Ansaugrohr 214 an den Kanal 212 des Wärmeverteilers 220 gekoppelt sein. Ein Auslaßrohr 224 und ein Abführrohr 216 können den Kanal 212 an die Ansaugseite der Mikropumpe 230 koppeln. In 2 sind die Mikropumpe 230, das Zuführrohr 222 und das Abführrohr 216 schematisch dargestellt und sie können sich physisch an einem beliebigen geeigneten Platz befinden, entweder innerhalb oder außerhalb des IC-Bausteins 202.
Bei einer Ausführungsform kann eine Mikropumpe 234 als Teil des Wärmeverteilers 220 ausgebildet und/oder in ihn integriert sein. Die Mikropumpe 234 kann statt oder zusätzlich zu der Mikropumpe 230 dienen.
Die Mikropumpen 230 und 234 können von einem beliebigen geeigneten Typ sein. Beispielsweise können die Mikropumpen 230 und 234 vom Membranverdrängungstyp sein, wie etwa piezoelektrisch, elektrostatisch, thermopneumatisch, elektromagnetisch, fotothermisch und dergleichen sein. Sie können auch feldinduzierte Strömungspumpen sein, wie etwa elektrokinetisch, elektroosmotisch, elektrohydrodynamisch, magnetohydrodynamisch und dergleichen. Alternativ kann jede geeignete mechanische Pumpe wie etwa unter anderem eine Pumpenrad-, Dreh-, Kolben- oder Schraubenpumpe verwendet werden.
Das durch den Kanal 212 zirkulierende Fluid kann von einem beliebigen geeigneten Typ sein, wie etwa entionisiertes Wasser oder Acetonitril. Es kann entweder ein Einphasensystem oder ein Zweiphasensystem verwendet werden. Bei einem Einphasensystem kann das Fluid im wesentlichen als eine Flüssigkeit bleiben, während es sich durch das System bewegt. Bei einem Zweiphasensystem geht ein Zweiphasenfluid teilweise in Dampf über, während es sich durch einen Abschnitt des Systems bewegt, und geht zurück in eine Flüssigkeit über, während es sich durch einen anderen Abschnitt des Systems bewegt. Bei einem Beispiel einer Zweiphasenausführungsform kann eine ankommende Flüssigkeit als ein Zweiphasenfluid teilweise verdampft werden, wenn es durch den Kanal 212 hindurchtritt und Wärme von dem Chip 205 absorbiert, und das Fluid kann zu einer Flüssigkeit zurück kondensieren, während es durch einen Kondensator oder Wärmetauscher 232 hindurchtritt oder auf andere Weise gekühlt wird.
Bei einer Ausführungsform sind die Mikropumpe 230 und/oder die Mikropumpe 234 elektrokinetische Pumpen. Im allgemeinen können Mikropumpen der oben erwähnten Typen einschließlich elektrokinetischer Pumpen die Vorteile bieten, daß sie eine relativ einfache Architektur, keine beweglichen Teile, einen niedrigen Stromverbrauch und eine relativ hohe Zuverlässigkeit aufweisen.
Die Mikropumpe 230 und/oder die Mikropumpe 234 kann auf jede geeignete Weise und aus jedem geeigneten Material hergestellt werden. Beispielsweise können sie unter Verwendung bekannter MEMS-(Micro Electro Mechanical Systems)-Techniken mikro-strukturiert werden. Sie können aus Silizium hergestellt werden. Wie oben erwähnt, kann die Mikropumpe 234 innerhalb des Wärmeverteilers 220 hergestellt sein.
Bei einer Ausführungsform können mehrere Mikropumpen für die Elektronikbaugruppe 200 bereitgestellt werden, und in Reihe oder parallel betrieben werden. Gegebenenfalls kann ein geeigneter Wärmetauscher 232 in das Fluidkühlsystem gekoppelt sein, um weiter Wärme abzuführen.
Der Wärmeverteiler 220 kann jedes geeignete Material umfassen wie etwa Kupfer, Kupferlegierungen einschließlich Kupferlegierungen mit Wolfram, Kupferlaminate, Molybdän, Molybdänlaminate, Molybdänlegierungen, Aluminium, Aluminiumlegierungen einschließlich metallisiertes Aluminiumnitrid, Berylliumoxid, Diamant, Keramik und dergleichen.
Bei dem in 2 gezeigten Beispiel kann ein verdünnter Chip 205 verwendet werden. Der Chip 205 kann eine Dicke beispielsweise im Bereich von 20-300 µm aufweisen. Bei einer Ausführungsform weist der Chip 205 eine Dicke von höchstens 100 µm auf.
Bei dem in 2 gezeigten Beispiel kann ein verdünntes Wärmegrenzflächenmaterial 206 verwendet werden. Das Wärmegrenzflächenmaterial 206 kann eine Dicke von beispielsweise im Bereich von 1 bis 100 µm aufweisen. Bei einer Ausführungsform weist das Wärmegrenzflächenmaterial 206 eine Dicke von etwa 6 µm auf.
Das Wärmegrenzflächenmaterial 206 kann jedes geeignete Material umfassen wie etwa Blei, Nickel, Vanadium, Zinn, Indium, Gallium, Bismut, Kadmium, Zink, Kupfer, Gold, Silber, Antimon, Germanium und Legierungen davon. Bei einer Ausführungsform umfaßt das Wärmegrenzflächenmaterial 206 eine Legierung aus etwa 80% Gold, 20% Zinn und einer Spurenmenge an Nickel (z.B. unter 1%). Bei einer Ausführungsform umfaßt das Wärmegrenzflächenmaterial 206 ein Hartlot mit einer Schmelztemperatur über 280 Grad Celsius und eine Zugfestigkeit von über 40.000 Pfund (pounds) pro Quadratzoll. Bei anderen Ausführungsformen jedoch könnten eine andere Mindestschmelztemperatur und Zugfähigkeit gewählt werden. Beispielsweise kann bei einer Ausführungsform des Wärmegrenzflächenmaterials 206 Material mit einer Zugfestigkeit über 4.000 Pfund pro Quadratzoll umfassen.
Die oben erwähnte „verwandte Anmeldung" offenbart zahlreiche Ausführungsformen der Komponentenkapselung unter Verwendung verdünnter Chips und verdünnter Wärmegrenzflächenmaterialien. IC-Bausteine auf der Basis der erfindungsgemäßen Konzepte in der „verwandten Anmeldung" können signifikante Vorteile hinsichtlich Leichtigkeit bei der Herstellung, Ausbeute und Zuverlässigkeit aufweisen, und sie können auch einen reduzierten Wärmewiderstand zwischen wärmeerzeugenden Bereichen und wärmeabführenden Bereichen der Bausteine bereitstellen.
Bei dem in 2 gezeigten Beispiel überlappt der Chip 205, an den der Wärmeverteiler 220 gekoppelt ist, nicht den ganzen Kanal 212 oder liegt darunter. Bei diesem Beispiel kann ein Kernelement 210 zum überlappen des Abschnitts des Kanals 212 verwendet werden, der von dem Chip 205 nicht überlappt wird. Das Kernelement 210 kann aus einem beliebigen geeigneten Material wie etwa einem Kunststoff, einem Metall, einer Keramik und dergleichen ausgebildet sein. Das Kernelement 210 kann unterstützen, den Abschnitt des Kanals 212 zu bedecken, zu versiegeln, zu schützen und/oder zu versteifen, der vom Chip 205 nicht überlappt wird. Ansonsten fehlt dem Kanal 212 möglicherweise eine adäquate Versiegelung, ein adäquater Schutz und eine adäquate Versteifung, da das Wärmegrenzflächenmaterial 206 wie oben erwähnt sehr dünn sein kann.
3 zeigt eine Draufsicht auf einen Wärmeverteiler 300 mit einem schlangenförmigen fluidführenden Kanal 302 darin, gemäß einer Ausführungsform des Gegenstands. Der Kanal 302 kann zur Kopplung an entsprechende Röhren, Schläuche, Zuführkanäle und dergleichen einen Einlaßbereich 304 und einen Auslaßbereich 306 umfassen.
Bei diesem Beispiel macht der Kanal 302 einen schlangenförmigen Weg von einer ersten Seite des Wärmeverteilers 300, z.B. der rechten Seite wie in 3 gezeigt, zu einer zweiten Seite des Wärmeverteilers 300, z.B. der linken Seite von 3.
Jede beliebige andere geeignete Geometrie für den Kanal 302 kann verwendet werden, einschließlich unter anderem von und nicht beschränkt auf mehrere parallele Kanäle, eine oder mehrere Kammern und/oder eine beliebige Kombination von Kanalgeometrien. Im allgemeinen kann die Kanalgeometrie so gewählt werden, daß sie relativ mehr Wärmeübertragung von jenen Abschnitten des Chips liefert, die relativ mehr Wärme erzeugen als andere Abschnitte des Chips.
Der Querschnitt des Kanals 302 kann eine beliebige geeignete Geometrie aufweisen. Bei einer Ausführungsform weist der Kanal 302 einen quadratischen Querschnitt von etwa 50 µm pro Seite auf. Die Breite des Kanals kann im Bereich von 20 bis 1.000 µm liegen.
4 zeigt eine auseinandergezogene Seitenansicht eines IC-Bausteins 400, der einen Wärmeverteiler 420 mit einem fluidführenden Kanal 412 darin umfaßt, gemäß einer Ausführungsform des Gegenstands. Der IC-Baustein 400 kann dem in 2 gezeigten IC-Baustein 202 ähnlich oder identisch sein oder sich von ihm unterscheiden.
Der IC-Baustein 400 umfaßt einen Wärmeverteiler 420 mit einem fluidführenden Kanal 412, der eine schlangenförmige Geometrie aufweisen kann und der zwischen eine Einlaßkammer 414 und eine Auslaßkammer 424 gekoppelt sein kann. Bei dieser Ausführungsform ist der Kanal 412 in einer unteren Oberfläche (bei Betrachtung in 4) des Wärmeverteilers 420 ausgeführt.
Der IC-Baustein 400 umfaßt weiterhin ein Wärmegrenzflächenmaterial 406, das wie weiter oben erwähnt verdünnt sein kann. Außerdem umfaßt der IC-Baustein 400 einen Chip 405, der ebenfalls verdünnt sein kann. Weiterhin können ein oder mehrere Kernelemente 410 vorgesehen sein, um die Abschnitte des Kanals 412 und des Wärmegrenzflächenmaterials 406 zu bedecken, die nicht vom Chip 405 bedeckt sind. Bei einer Ausführungsform kann das Kern element 410 ein einzelnes O-förmiges Element umfassen, das den Chip 405 umgibt; bei anderen Ausführungsformen jedoch kann das Kernelement 410 andere Geometrien umfassen, wie etwa Streifen, L-förmige Segmente, ein oder mehrere C-förmige Segmente und dergleichen.
5 zeigt eine auseinandergezogene Seitenansicht eines IC-Bausteins 500, der einen Wärmeverteiler 520 mit einem fluidführenden Kanal 512 darin umfaßt, gemäß einer Ausführungsform des Gegenstands.
Der IC-Baustein 500 umfaßt einen Wärmeverteiler 520 mit einem fluidführenden Kanal 512, der eine schlangenförmige Geometrie aufweisen kann und der zwischen eine Einlaßkammer 514 und eine Auslaßkammer 524 gekoppelt sein kann. Bei dieser Ausführungsform ist der Kanal 512 im Innern des Wärmeverteilers 520 ausgebildet, das heißt relativ entfernt von der oberen und unteren Oberfläche des Wärmeverteilers 520. Der Durchschnittsfachmann kann ohne übermäßige Versuche geeignete Orte für den Kanal 512 im Innern des Wärmeverteilers 520 bestimmen.
Der IC-Baustein 500 umfaßt weiterhin ein Wärmegrenzflächenmaterial 506, das wie oben erwähnt, verdünnt sein kann. Außerdem umfaßt der IC-Baustein 500 einen Chip 505, der ebenfalls verdünnt sein kann. Bei dieser Ausführungsform ist zu beachten, daß Kernelemente wie etwa Kernelemente) 410 (siehe 4) unnötig sind, da der Chip im wesentlichen das ganze Wärmegrenzflächenmaterial 506 überlappt.
6 zeigt eine auseinandergezogene Seitenansicht eines IC-Bausteins 600, der einen Wärmeverteiler 620 mit einem fluidführenden Kanal 612 darin umfaßt, gemäß einer Ausführungsform des Gegenstands.
Der IC-Baustein 600 umfaßt einen Wärmeverteiler 620 mit einem fluidführenden Kanal 612, der eine schlangenförmige Geometrie aufweisen kann und der zwischen eine Einlaßkammer 614 und eine Auslaßkammer 624 gekoppelt sein kann. Bei dieser Ausführungsform ist der Kanal 612 an oder sehr nahe bei der unteren Oberfläche des Wärmeverteilers 620 ausgebildet.
Der IC-Baustein 600 umfaßt weiterhin ein Wärmegrenzflächenmaterial 606, das wie oben erwähnt verdünnt sein kann. Außerdem umfaßt der IC-Baustein 600 den Chip 605, der ebenfalls verdünnt sein kann.
Bei dieser Ausführungsform ist zu beachten, daß die Breite des Chips 605 geringer ist als die des Wärmeverteilers 620. Außerdem ist die Breite des vom Kanal 612 belegten Bereichs kleiner als die des Chips 605. Die Breite der Wärmegrenzfläche 606 kann gleich der des Wärmeverteilers 620 sein, oder sie könnte von der des Wärmeverteilers 620 verschieden sein, z.B. die gleiche Breite wie die des Chips 605. Kernelemente wie etwa Kernelemente) 410 (siehe 4) sind möglicherweise unnötig, da der Chip im wesentlichen die ganze Breite des vom Kanal 612 belegten Bereichs überlappt; gegebenenfalls könnten jedoch ein oder mehrere Kernelemente in dieser Ausführungsform verwendet werden.
Die 7, 8, 9 und 10 zeigen zusammen ein Verfahren zum Herstellen eines IC-Bausteins, der einen Wärmeverteiler 700 mit einem fluidführenden Kanal 702 darin umfaßt, gemäß einer Ausführungsform des Gegenstands.
7 zeigt eine Seitenansicht eines aus einem beliebigen geeigneten Material wie den weiter oben erwähnten ausgebildeten Wärmeverteilers 700. Bei einer Ausführungsform ist der Wärmeverteiler 700 aus Kupfer ausgebildet.
Der Kanal 702 kann auf beliebige geeignete Weise hergestellt werden, z.B. durch Mikrostrukturieren, Stanzen, Ätzen, Ritzen, Bohren und dergleichen. Bei einer Ausführungsform können mehrere Nuten in der unteren Oberfläche des Wärmeverteilers 700 ausgebildet sein. Außerdem können im Wärmeverteiler 700 eine Einlaßdurchgangsöffnung oder eine Einlaßkammer 704 und eine Auslaßdurchgangsöffnung oder eine Auslaßkammer 706 ausgebildet sein.
8 zeigt eine Seitenansicht des Wärmeverteilers 700 nach dem Anbringen eines Füllmaterials 708 am Kanal 702 und an der Einlaß- und Auslaßkammer 704 bzw. 706. Das Füllmaterial 708 kann angebracht und poliert werden, um das Herstellen einer geeigneten Bondoberfläche an der unteren Oberfläche des Wärmeverteilers 700 zu unterstützen. Das Füllmaterial 708 kann ein Material umfassen, das bei relativ niedriger Temperatur unter Verwendung eines geeigneten Lösungsmittels aufgelöst werden kann. Bei einer Ausführungsform kann das Füllmaterial 708 ein Fotolackmaterial umfassen. Bei einer anderen Ausführungsform kann das Füllmaterial 708 ein Wachs umfassen, das in Wasser und/oder Aceton löslich ist.
9 zeigt eine Seitenansicht des Wärmeverteilers 700 nach dem Anbringen eines Wärmegrenzflächenmaterials 712 an der unteren Oberfläche. In 9 sind außerdem der Chip 705 und Kernelemente) 710 gezeigt, die an dem Wärmegrenzflächenmaterial 712 angebracht worden sind. Füllmaterial 708 bleibt immer noch innerhalb des Kanals 702 und innerhalb der Einlaß- und Auslaßkammer 704 bzw. 706 zurück.
Das Wärmegrenzflächenmaterial 712 kann an der unteren Oberfläche des Wärmeverteilers 700 ausgebildet sein. Bei einer Ausführungsform kann an der unteren Oberfläche des Wärmeverteilers 700 durch eine beliebige geeignete Technik eine Schicht aus Ni ausgebildet sein. Eine Schicht aus Au kann über der Schicht aus Ni ausgebildet sein, und eine Schicht aus Sn kann über der Schicht aus Ni ausgebildet sein.
Vor dem Anbringen des Chips 705 an dem Wärmegrenzflächenmaterial 712 kann die Rückseite des Chips 705 auf geeignete Weise mit einer oder mehreren Schichten aus Metall beschichtet werden, soweit dies erforderlich ist, um eine Haftung zu fördern, um eine Diffusionsbarriere bereitzustellen, um die Oxidation zu verhindern und so weiter. Zur Haftung können Ti oder TiN verwendet werden. Für eine Diffusionsbarriere können Ni oder NiV verwendet werden. Um die Oxidation zu verhindern, können Au, Pt oder Ag verwendet werden. Bei einer Ausführungsform kann der Chip 705 eine Schicht aus Ni gefolgt von einer Schicht aus Au aufweisen.
Um den Chip 705 an den Wärmeverteiler 700 zu koppeln, werden der Chip 705 und der Wärmeverteiler 700 einer geeigneten Wärmemenge ausgesetzt, um zu bewirken, daß das Wärmegrenzflächenmaterial 712 schmilzt. Bei einer Ausführungsform, bei der das Wärmegrenzflächenmaterial 712 Au, Ni und Sn umfaßt und der Chip 705 eine Schicht aus Au über einer Schicht aus Ni umfaßt, kann das Au bei etwa 230° C in das Sn zu diffundieren beginnen. Innerhalb des Bereichs von etwa 280-310° C kann das Ni in die Au/Sn-Legierung diffundieren. Bei dieser Ausführungsform kann es sich bei der Au/Sn-Legierung um etwa 80 Gew.-% Au und 20 Gew.-% Sn handeln, und sie kann eine Spurenmenge an zwischendiffundiertem Ni an der Grenzfläche zwischen dem Chip 705 und dem Wärmegrenzflächenmaterial 712 sowie an der Grenzfläche zwischen dem Wärmegrenzflächenmaterial 712 und dem Wärmeverteiler 700 enthalten. Bei anderen Ausführungsformen können andere Materialien für die beschriebenen substituiert werden.
10 zeigt eine Seitenansicht des Wärmeverteilers 700, nachdem Füllmaterial 708 vom Kanal 702 und von der Einlaß- und Auslaßkammer 704 bzw. 706 entfernt worden ist. Außerdem ist ein Einlaßrohr 708 in die Auslaßkammer 704 und ein Auslaßrohr 714 in die Auslaßkammer 706 eingeführt worden. Das Einlaßrohr 718 und das Auslaßrohr 714 können je nachdem, wie der Kanal 702 an eine geeignete Pumpe (in 10 nicht dargestellt) gekoppelt ist, erforderlich sein oder nicht erforderlich sein.
11 ist ein Flußdiagramm mehrerer Verfahren zum Herstellen eines IC-Bausteins, der einen Wärmeverteiler mit einem fluidführenden Kanal darin umfaßt, gemäß verschiedener Ausführungsformen des Gegenstands. Das Verfahren beginnt bei 1100.
In 1102 wird ein fluidführender Kanal in einem Element eines IC-Bausteins ausgebildet, der an eine Oberfläche einer oder mehrerer wärmeerzeugender Komponenten wie etwa einer oder mehrerer Halbleiterchips gekoppelt werden soll. Das Bausteinelement kann einen Wärmeverteiler umfassen. Der Wärmeverteiler kann Material umfassen, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Kupfer, Kupferlegierungen einschließlich Kupferlegierungen mit Wolfram, Kupferlaminate, Molybdän, Molybdänlaminate, Molybdänlegierungen, Aluminium, Aluminiumlegierungen einschließlich metallisiertes Aluminiumnitrid, Berylliumoxid, Diamant und Keramik.
Die wärmeerzeugende Komponente kann ein Chip sein. Der Chip kann einen Prozessor oder einen anderen wärmeerzeugenden IC umfassen. Der Chip kann ein verdünnter Chip sein. Bei einer Ausführungsform kann der Chip eine Dicke im Bereich von 50 bis 150 µm aufweisen; bei einer anderen Ausführungsform weist der Chip eine Dicke von höchstens 100 µm auf.
Der Kanal kann einen schlangenförmigen Weg von einer ersten Seite des Wärmeverteilers zu einer zweiten Seite des Wärmeverteilers nehmen. Der Kanal kann im Inneren des wärmeverteilenden Elements oder an oder in der Nähe einer Oberfläche des Elements ausgebildet sein.
Bei einer Ausführungsform kann der Chip den ganzen Kanal überlappen. Bei einer Ausführungsform überlappt der Chip möglicherweise nicht den ganzen Kanal, und mindestens ein Kernelement kann einen Abschnitt des Kanals überlappen, der nicht von dem Chip überlappt wird. Das oder die Kernelemente können ein Material umfassen, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Kunststoff, Metall und Keramik.
In 1104 wird ein Wärmegrenzflächenmaterial an das wärmeverteilende Element gekoppelt. Bei einer Ausführungsform kann das Wärmegrenzflächenmaterial verdünnt sein. Bei einer Ausführungsform kann das Wärmegrenzflächenmaterial eine Dicke im Bereich von 5 bis 20 µm aufweisen.
In 1106 wird der Chip an das Wärmegrenzflächenmaterial gekoppelt. Die Verfahren enden bei 1108.
12 ist ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines Wärmeverteilers mit einem fluidführenden Kanal darin, gemäß einer Ausführungsform des Gegenstands. Das Verfahren beginnt bei 1200.
In 1202 wird ein Kanal in einer Oberfläche eines Wärmeverteilers ausgebildet. Der Kanal kann durch eine beliebige geeignete Weise ausgebildet werden, einschließlich aller hier beschriebenen Techniken.
In 1204 wird der Kanal mit einem geeigneten Füllmaterial gefüllt.
In 1206 wird die Oberfläche poliert.
In 1208 wird der Chip an der Oberfläche des Wärmeverteilers angebracht. Der Chip kann unter Verwendung eines Wärmegrenzflächenmaterials angebracht werden. Bei einer Ausführungsform werden ein verdünnter Chip und ein verdünntes Wärmegrenzflächenmaterial verwendet.
In 1210 kann ein Kern gegebenenfalls an der Oberfläche angebracht werden, falls gewünscht.
In 1212 wird das Füllmaterial entfernt. Die Verfahren enden bei 1214.
Die oben bezüglich der in 11 und 12 gezeigten Verfahren beschriebenen Operationen können in einer anderen Reihenfolge als den hier beschriebenen ausgeführt werden. Wenngleich die Flußdiagramme von 11 und 12 ein „Ende" zeigen, können sie gegebenenfalls durchgehend ausgeführt werden.
Die oben beschriebene Wahl von Chips, Pumpe(n), Wärmegrenzflächenmaterial, Wärmeverteiler-Material, Kernmaterial, Fluidtyp, Geometrie, Abmessungen, Herstellungsoperationen und Montagesequenzierung können alle vom Durchschnittsfachmann variiert werden, um die Ausbeute, Zuverlässigkeit und Leistungscharakteristiken des Bausteins zu optimieren.
Der entstehende Baustein ist flexibel im Hinblick auf die Orientierung, Größe, Anzahl, Reihenfolge und Zusammensetzung seiner Bestandselemente. Verschiedene Ausführungsformen des Gegenstands können unter Verwendung verschiedener Kombinationen aus Pump- und Wärmeverteiler-Technologien, Wahl der Materialien und Herstellungsoperationen implementiert werden, um die Vorteile des erfindungsgemäßen Gegenstands zu erzielen. Die Struktur, einschließlich der Arten von verwendeten Materialien, Abmessungen, Layout, Geometrie und so weiter des Bausteins können in einer großen Vielfalt von Ausführungsformen und Herstellungsverfahren, je nach den Anforderungen der Elektronikbaugruppe oder des Elektroniksystems, von der/dem er einen Teil bildet, hergestellt werden.
Die 1-10 sind lediglich repräsentativ und sind nicht maßstabsgetreu gezeichnet. Bestimmte Proportionen derselben können übertrieben sein, während andere minimiert sein können. Die 1-12 sollen verschiedene Ausführungsformen des Gegenstands veranschaulichen, die vom Durchschnittsfachmann verstanden und angemessen ausgeführt werden können.
Schlußfolgerung
Mit dem erfindungsgemäßen Gegenstand wird eine Elektronikbaugruppe und Verfahren zu ihrer Herstellung, die mit hoher Leistungsabgabe assoziierte Wärmedissipationsprobleme minimieren, bereitgestellt. Ein Elektroniksystem und/oder Datenverarbeitungssystem, das eine oder mehrere Elektronikbaugruppen enthält, bei welchen der Gegenstand verwendet wird, kann die relativ hohen Leistungsdichten handhaben, die integrierten Hochleistungsschaltun gen zugeordnet sind, und solche Systeme sind deshalb möglicherweise kommerziell attraktiver.
Indem die Wärmeableitung von Hochleistungselektronikbaugruppen wesentlich erhöht wird, kann solches Elektronikgerät mit erhöhten Taktfrequenzen betrieben werden. Alternativ kann ein derartiges Gerät mit reduzierten Taktfrequenzen, zur erhöhten Zuverlässigkeit jedoch mit niedrigeren Arbeitstemperaturen, betrieben werden.
Wie hier gezeigt ist, kann der Gegenstand in einer Reihe verschiedener Ausführungsformen implementiert werden, einschließlich eines integrierten Schaltungsbausteins, einer Elektronikbaugruppe, eines Elektroniksystems in Form eines Datenverarbeitungssystems und verschiedener Methoden zum Herstellen eines IC-Bausteins und einer Elektronikbaugruppe. Dem Durchschnittsfachmann ergeben sich nach der Lektüre dieser Offenbarung ohne weiteres andere Ausführungsformen. Die Elemente, Materialien, Geometrien, Abmessungen und Abfolge von Operationen können alle variiert werden, um entsprechenden Paketierungs- bzw. Kapselungsanforderungen zu entsprechen.
Wenngleich bestimmte Operationen hier in bezug auf „obere" und „untere" Oberflächen beschrieben worden sind, versteht sich, daß diese Angaben relativ sind und daß sie vertauscht würden, wenn der IC-Baustein oder die Elektronikbaugruppe invertiert würde. Deshalb sollen diese Ausdrücke keine Einschränkung darstellen.
Die Konzepte des Gegenstands können auf eine beliebige Art von IC-Baustein oder Elektronikbaugruppe angewendet werden.
Wenngleich hier spezifische Ausführungsformen dargestellt und beschrieben worden sind, versteht der Durchschnittsfachmann, daß eine beliebige Anordnung, die dafür konzipiert ist, den gleichen Zweck zu erzielen, für die gezeigte spezifische Ausführungsform substituiert werden kann. Diese Anmeldung soll alle Adaptationen und Variationen des Gegenstands abdecken. Es ist deshalb ausdrücklich beabsichtigt, daß Ausführungsformen des Gegenstands nur durch die Ansprüche und die Äquivalente derselben begrenzt sind.
Es wird hervorgehoben, daß beabsichtigt ist, daß die Zusammenfassung 37 C.F.R. §1.72(b) entspricht, der eine Zusammenfassung fordert, durch die der Leser die Art und den Haupt punkt der technischen Offenbarung bestimmen kann. Sie wird in Kenntnis der Tatsache vorgelegt, daß sie nicht dazu verwendet wird, den Schutzbereich oder die Bedeutung der Ansprüche zu interpretieren oder zu beschränken.
In der vorausgegangenen ausführlichen Beschreibung sind zum Zweck der Rationalisierung der Offenbarung verschiedene Merkmale gelegentlich zu einer einzelnen Ausführungsform zusammengruppiert worden. Dieses Verfahren der Offenbarung soll nicht dahingehend interpretiert werden, daß es eine Absicht widerspiegelt, daß die beanspruchten Ausführungsformen des Gegenstands mehr Merkmale erforderten, als ausdrücklich in jedem Anspruch aufgeführt sind. Vielmehr liegt der erfindungsgemäße Gegenstand, wie aus den folgenden Ansprüchen hervorgeht, in weniger als allen Merkmalen einer einzelnen offenbarten Ausführungsform. Somit werden die folgenden Ansprüche hiermit in die ausführliche Beschreibung integriert, wobei jeder Anspruch als eine separate bevorzugte Ausführungsform für sich selbst steht.
Zusammenfassung
Um mit integrierten Hochleistungsschaltungen assoziierte hohe Leistungsdichten zu berücksichtigen, enthält ein integrierter Schaltungsbaustein (IC) eine wärmeableitende Struktur, in der Wärme von einer Oberfläche eines oder mehrerer Chips zu einem Wärmeverteiler abgeleitet wird. Der Wärmeverteiler weist einen darin ausgebildeten fluidführenden Kanal auf, und ein Fluidkühlmittel kann durch den Kanal über eine Mikropumpe umgewälzt werden. Bei einer Ausführungsform befindet sich der Kanal an oder in der Nähe einer Oberfläche des Wärmeverteilers, und ein wärmeerzeugender IC befindet sich in thermischem Kontakt mit dem Wärmeverteiler. Bei einer Ausführungsform ist der IC ein verdünnter Chip, der über ein verdünntes Wärmegrenzflächenmaterial an den Wärmeverteiler gekoppelt ist. Verfahren zur Herstellung sowie eine Anwendung des Bausteins an einer Elektronikbaugruppe und einem Elektroniksystem werden ebenfalls beschrieben.

Claims

Verfahren, das folgendes umfaßt: Ausbilden eines fluidführenden Kanals in einem Element eines integrierten Schaltungsbausteins zum Koppeln an eine Oberfläche eines Chips.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei beim Ausbilden das Element einen Wärmeverteiler umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei beim Ausbilden der Wärmeverteiler Material umfaßt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kupfer, Kupferlegierungen einschließlich Kupferlegierungen mit Wolfram, Kupferlaminate, Molybdän, Molybdänlaminate, Molybdänlegierungen, Aluminium, Aluminiumlegierungen einschließlich metallisiertes Aluminiumnitrid, Berylliumoxid, Diamant und Keramik.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei beim Ausbilden der Chip, an den das Element gekoppelt werden soll, einen Prozessor umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei beim Ausbilden der Kanal einen schlangenförmigen Weg von einer ersten Seite des Wärmeverteilers zu einer zweiten Seite des Wärmeverteilers verfolgt.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei beim Ausbilden der Chip, an den das Element gekoppelt werden soll, nicht den ganzen Kanal überlappt, wobei das Verfahren weiterhin folgendes umfaßt: Ausbilden mindestens eines Kernelements zum Überlappen eines Abschnitts des Kanals, der von dem Chip nicht überlappt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei beim Ausbilden das Kernelement Material umfaßt, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Kunststoff, einem Metall und einer Keramik.
Verfahren nach Anspruch 1 und weiterhin umfassend: Koppeln eines dünnen Wärmegrenzflächenmaterials an das Element.
Verfahren nach Anspruch 8 und weiterhin umfassend: Koppeln des Chips an das dünne Wärmegrenzflächenmaterial.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei beim Ausbilden der Chip, an den das Element gekoppelt werden soll, den ganzen Kanal überlappt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei beim Ausbilden der Kanal in einer Oberfläche des Elements ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ausbilden umfaßt: Ausbilden des Kanals in einer Oberfläche des Elements; Füllen des Kanals mit einem Füllmaterial; Polieren der Oberfläche; und Entfernen des Füllmaterials.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei beim Ausbilden der Kanal im Inneren des Elements ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei beim Ausbilden der Chip, an den das Element gekoppelt werden soll, eine Dicke von höchstens 100 µm aufweist.
Baustein, der umfaßt: einen Wärmeverteiler mit einem Kanal darin zum Führen eines Fluids; und einen verdünnten Halbleiterchip, der an eine Oberfläche des Wärmeverteilers gekoppelt ist.
Baustein nach Anspruch 15, wobei der Chip einen Prozessor umfaßt.
Baustein nach Anspruch 15, wobei der Chip eine Dicke im Bereich von 20-300 µm aufweist.
Baustein nach Anspruch 15, wobei der Chip eine Dicke von höchstens 100 µm aufweist.
Baustein nach Anspruch 15 und weiterhin umfassend ein verdünntes Wärmegrenzflächenmaterial zwischen dem Chip und dem Wärmeverteiler.
Baustein nach Anspruch 19, wobei das Wärmegrenzflächenmnaterial Lot mit einer Schmelztemperatur von über 260 Grad Celsius und eine Zugfestigkeit von mindestens 4.000 Pfund pro Quadratzoll aufweist.
Baustein nach Anspruch 20, wobei das Wärmegrenzflächenmaterial eine Legierung aus Gold, Zinn und Nickel umfaßt.
Baustein nach Anspruch 19, wobei das Wärmegrenzflächenmaterial eine Dicke im Bereich von 1 bis 100 µm aufweist.
Baustein nach Anspruch 15, wobei der Wärmeverteiler Material umfaßt das ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Kupfer, Kupferlegierungen einschließlich Kupferlegierungen mit Wolfram, Kupferlaminate, Molybdän, Molybdänlaminate, Molybdänlegierungen, Aluminium, Aluminiumlegierungen einschließlich metallisiertes Aluminiumnitrid, Berylliumoxid, Diamant und Keramik.
Baustein nach Anspruch 15, wobei der Kanal eine Breite im Bereich von 20 bis 1000 µm aufweist.
Baustein nach Anspruch 15, wobei das Fluid ein Zweiphasenfluid umfaßt.
Elektronikbaugruppe, die folgendes umfaßt: einen integrierten Schaltungsbaustein mit einem Wärmeverteiler mit einem Kanal darin zum Führen eines Fluids; und einem verdünnten Halbleiterchip, der an eine Oberfläche des Wärmeverteilers gekoppelt ist; und eine an den Kanal gekoppelte Pumpe zum Umwälzen eines Fluids darin.
Elektronikbaugruppe nach Anspruch 26, wobei die Pumpe eine von einer elektrokinetischen Mikropumpe, einer elektroosmotischen Pumpe, einer Kapillarpumpe oder einer mechanischen Pumpe ist.
Elektronikbaugruppe nach Anspruch 26, wobei die Pumpe in den Wärmeverteiler integriert ist.
Elektroniksystem, das folgendes umfaßt: einen Bus, der Komponenten in dem Elektroniksystem koppelt; ein an den Bus gekoppeltes Display; einen an den Bus gekoppelten externen Speicher; einen an den Bus gekoppelten Prozessor mit einer Elektronikbaugruppe, die mindestens einen integrierten Schaltungsbaustein umfaßt mit einem Wärmeverteiler mit einem Kanal darin zum Führen eines Fluids; und einem verdünnten Halbleiterchip, der an eine Oberfläche des Wärmeverteilers gekoppelt ist; und eine an den Kanal gekoppelte Pumpe zum Umwälzen eines Fluids darin.
Elektroniksystem nach Anspruch 29, wobei die Pumpe eine von einer elektrokinetischen Mikropumpe, einer elektroosmotischen Pumpe, einer Kapillarpumpe oder einer mechanischen Pumpe ist.
Elektroniksystem nach Anspruch 29, wobei der externe Speicher integrierte dynamische Direktzugriffsspeicherschaltungen umfaßt.