[發明專利]散熱芯片及其制備方法

有效

• 申請號: 202110364825.1
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN112736050B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 張鵬;默蓬勃;伊波力;郭雙江
• 申請（專利權）人: 曙光數據基礎設施創新技術（北京）股份有限公司
• 主分類號: H01L23/42
• 分類號: H01L23/42;G06F1/20
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 董艷芳

本發明提供了一種散熱芯片及其制備方法，涉及超級計算機技術領域，該散熱芯片包括芯片基體層和微納散熱結構層，微納散熱結構層形成于芯片基體層的表面。該散熱芯片中的微納散熱結構層，既增加了芯片表面的散熱面積，又改變了芯片表面的粗糙程度，從而強化了散熱效果，因此提高了芯片的散熱性能。

技術領域

本發明涉及超級計算機技術領域，尤其是涉及一種散熱芯片及其制備方法。

背景技術

隨著5G、人工智能、大數據的快速推進，人們對數據和圖形處理效率的要求越來越高，而GPU（Graphics Processing Unit，圖形處理器）為數據處理的核心部件，數據計算速度越快，則GPU的功率越大，產生的熱量越多，所面臨的散熱問題將越來越嚴峻。目前超級計算機GPU的熱流密度已經達到80W/cm²，傳統的散熱方式已經無法解決如此高的熱流密度。

發明內容

本發明的目的在于提供一種散熱芯片及其制備方法，以提高芯片的散熱性能。

本發明實施例提供了一種散熱芯片，包括芯片基體層和微納散熱結構層，所述微納散熱結構層形成于所述芯片基體層的表面。

進一步地，所述微納散熱結構層包括微米散熱結構和微納粗糙結構，所述微納粗糙結構形成于所述微米散熱結構的四壁上。

進一步地，所述微米散熱結構包括微米棱柱、微米圓柱、微米錐和微米翅片中的一種或多種。

進一步地，所述微米散熱結構的長度、寬度和高度分別為30-3000μm、30-100μm和50-200μm。

進一步地，所述微納粗糙結構的厚度為0.1-30μm。

進一步地，所述微納散熱結構層通過激光刻蝕形成，所述微納散熱結構層中的刻蝕空缺包括微米井字槽、微米矩形槽、微米圓錐孔和微米圓柱孔中的一種或多種。

本發明實施例還提供了一種散熱芯片的制備方法，包括：

將待處理芯片固定在冷卻裝置上；

按照預先設置的刻蝕圖案，采用激光器對所述待處理芯片進行循環刻蝕，以得到上述的散熱芯片。

進一步地，將待處理芯片固定在冷卻裝置上的步驟，包括：

通過導熱界面材料將所述待處理芯片粘結在所述冷卻裝置上，其中，所述冷卻裝置包括液冷板、半導體制冷器或均溫板。

進一步地，所述方法還包括：

在對所述待處理芯片進行循環刻蝕的過程中，檢測所述待處理芯片的表面溫度；

根據所述待處理芯片的表面溫度，控制所述冷卻裝置的制冷參數。

進一步地，所述方法還包括：

在對所述待處理芯片進行循環刻蝕的過程中，通過除塵裝置除去激光刻蝕產生的廢渣和煙氣。

本發明實施例提供的散熱芯片及其制備方法中，該散熱芯片包括芯片基體層和微納散熱結構層，微納散熱結構層形成于芯片基體層的表面。該散熱芯片中的微納散熱結構層，既增加了芯片表面的散熱面積，又改變了芯片表面的粗糙程度，從而強化了散熱效果，因此提高了芯片的散熱性能。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的一種散熱芯片的剖視示意圖；

圖2為本發明實施例提供的一種散熱芯片的俯視示意圖；