[發(fā)明專利]一種芯片熱點(diǎn)冷卻裝置及其使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011607765.3
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112670256B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顏智斌;楊森;李政光;廖明;金名亮;周國富;水玲玲
• 申請（專利權(quán)）人: 華南師范大學(xué)
• 主分類號: H01L23/473
• 分類號: H01L23/473;H01L23/433;H01L23/367;G09G3/34;G02B26/00;G01K7/16;B01L3/00
• 代理公司: 北京金信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11225
• 代理人: 張皓

1.一種芯片熱點(diǎn)冷卻裝置，包括：相對設(shè)置的上基部層和下基部層，以及位于由所述上基部層和下基部層之間形成的密封空間內(nèi)的冷卻液滴；

所述下基部層按照自下而上的順序依次包括：

第一基板，

電絕緣層，設(shè)置在所述第一基板上，

測溫傳感器層，設(shè)置在所述第一基板上，并由所述電絕緣層密封，

參考電極層，設(shè)置在所述電絕緣層上，

第一疏水層，設(shè)置在所述參考電極層上；

所述上基部層按照自上而下的順序依次包括：

第二基板，

驅(qū)動電極層，設(shè)置在所述第二基板上，

介質(zhì)層，設(shè)置在所述驅(qū)動電極層上，

第二疏水層，設(shè)置在所述介質(zhì)層上；

所述測溫傳感器層包括多個(gè)測溫傳感器和溫度檢測電路模塊，所述多個(gè)測溫傳感器以n行m列的形式間隔設(shè)置在第一基板上，其中n≥1，m≥1，并且連接外部溫度檢測電路模塊，實(shí)時(shí)獲取芯片表面各個(gè)位置的溫度信息；

所述驅(qū)動電極層包括多個(gè)驅(qū)動電極、掃描電路和信號電路，所述多個(gè)驅(qū)動電極以n行m列的形式間隔設(shè)置在第二基板上，其中n≥1，m≥1，并且連接外部所述掃描電路和信號電路，通過外部所述掃描電路和信號電路控制所述多個(gè)驅(qū)動電極通斷電，從而向所述冷卻液滴提供驅(qū)動力，傳輸所述冷卻液滴至指定位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片熱點(diǎn)冷卻裝置，其特征在于，所述掃描電路設(shè)置在所述驅(qū)動電極的水平間隔區(qū)域，所述信號電路設(shè)置在所述驅(qū)動電極的豎直間隔區(qū)域，所述掃描電路和所述信號電路彼此相交，形成多個(gè)控制單元，所述控制單元和所述驅(qū)動電極一一對應(yīng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片熱點(diǎn)冷卻裝置，其特征在于，所述測溫傳感器在所述第一基板上的位置和所述驅(qū)動電極的位置對稱設(shè)置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片熱點(diǎn)冷卻裝置，其特征在于，由所述上基部層和下基部層之間形成的密封空間的一側(cè)連接有冷卻液滴供應(yīng)區(qū)，用于向所述密封空間連續(xù)或間隔地提供所述冷卻液滴；所述密封空間的另一側(cè)連接有冷卻液滴回收區(qū)，用于回收流經(jīng)所述密封空間的所述冷卻液滴。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的芯片熱點(diǎn)冷卻裝置，其特征在于，通過在所述冷卻液滴供應(yīng)區(qū)和冷卻液滴回收區(qū)之間設(shè)置流體冷卻裝置，將來自所述冷卻液滴回收區(qū)的吸熱后的所述冷卻液進(jìn)行冷卻，然后輸送回所述冷卻液滴供應(yīng)區(qū)，形成循環(huán)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的芯片熱點(diǎn)冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻液滴供應(yīng)區(qū)和所述冷卻液滴回收區(qū)為同一個(gè)冷卻液滴區(qū)，即所述冷卻液滴在由所述上基部層和下基部層之間形成的所述密封空間流動后返回該冷卻液滴區(qū)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片熱點(diǎn)冷卻裝置，其特征在于，所述測溫傳感器和所述驅(qū)動電極通過濺射、化學(xué)氣相沉積或熱蒸鍍工藝在電絕緣層上形成導(dǎo)電金屬薄膜，然后刻蝕導(dǎo)電金屬薄膜得到圖案化的電極陣列，所述金屬薄膜為銅、鉻、金和鉑金屬或氧化銦錫（ITO）金屬氧化物。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片熱點(diǎn)冷卻裝置，其特征在于，所述測溫傳感器和對應(yīng)位置的所述驅(qū)動電極為同一個(gè)金屬或金屬氧化物電極。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的芯片熱點(diǎn)冷卻裝置，其特征在于，當(dāng)所述測溫傳感器和對應(yīng)位置的所述驅(qū)動電極為同一個(gè)金屬電極時(shí)，所述測溫傳感器層和所述驅(qū)動電極層通過控制功能切換電路模塊進(jìn)行控制，溫度檢測和液滴驅(qū)動分時(shí)進(jìn)行。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片熱點(diǎn)冷卻裝置，其特征在于，所述芯片熱點(diǎn)冷卻裝置中不包含所述測溫傳感器層。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片熱點(diǎn)冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻液滴包括分散相和分散介質(zhì)，所述分散相選自納米金屬粒子、納米金屬氧化物粒子、碳納米管中的一種或多種；所述分散介質(zhì)選自去離子水、乙二醇、丙酮、導(dǎo)熱油中的一種或多種。