[發明專利]基于納米受限水壓熱效應的循環冷卻系統制備方法

有效

• 申請號: 202110267533.6
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN113113317B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 張助華;趙志強;軒嘯宇;胡知力
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H01L21/48
• 分類號: H01L21/48;H01L23/473
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 韓天宇

1.基于納米受限水壓熱效應的循環冷卻系統制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：將需要散熱的電子芯片集成在硅晶圓上，所述硅晶圓遠離電子芯片的一側的端面上設有邊緣凹槽；

步驟二：在所述硅晶圓的凹槽內沉積具有良好熱傳導性能的受限層；

步驟三：在硅晶片的表面上制備剛性的納米柱陣列，并將其倒置在硅晶圓的凹槽上，使得硅晶片上的納米柱陣列位于硅晶圓的凹槽內且和凹槽內的受限層接觸；

步驟四：在硅晶圓的凹槽內澆鑄環氧樹脂膜，冷卻后分離硅晶圓和硅晶片，使得硅晶圓凹槽內受限層上的環氧樹脂膜中形成和硅晶片表面上納米柱陣列相匹配的納米微孔陣列；

步驟五：通過蒸汽壓，將液態制冷劑填充到納米微孔陣列的納米微孔中；

步驟六：在硅晶片遠離納米柱陣列一側的端面上沉積壓電薄膜，以便通過外加電場精確控制納米柱陣列上下運動，進而誘導受限在納米微孔中的制冷劑發生相變，對集成在硅晶圓上的電子芯片進行散熱。

2.根據權利要求1所述的基于納米受限水壓熱效應的循環冷卻系統制備方法，其特征在于，步驟二中的受限層采用石墨烯、六方氮化硼、二硫化鉬中的任意一種制成。

3.根據權利要求1所述的基于納米受限水壓熱效應的循環冷卻系統制備方法，其特征在于，步驟三中的納米柱陣列采用硅納米柱、封口的碳納米管、封口的氮化硼納米管中的任意一種制成。

4.根據權利要求1所述的基于納米受限水壓熱效應的循環冷卻系統制備方法，其特征在于，步驟五中的液態制冷劑采用水或乙醇制成。

5.根據權利要求1所述的基于納米受限水壓熱效應的循環冷卻系統制備方法，其特征在于，步驟六中的壓電薄膜采用偏氟乙烯制成。

6.根據權利要求1所述的基于納米受限水壓熱效應的循環冷卻系統制備方法，其特征在于，步驟六中的壓電薄膜采用具有電致變形或者磁致變形效應的薄膜材料代替。