一种用于3D芯片的相变冷却结构

摘要

一种用于3D芯片的相变冷却结构，包括被封装结构封装且固定于基板上的多层相互平行的芯片，各层芯片之间夹置有多个储存块，互不接触的各个储存块和各层芯片在相互之间形成多个微通道，所述封装结构内充填有漫过芯片且充满微通道的冷却工质，冷却工质以制冷剂R113为基液，添加活性剂Span-80以增加湿润性和纳米CuO颗粒形成沉积层以降低表面张力，封装结构上壁的外侧面设有散热器，内侧面为冷凝面；整个相变冷却结构形成传热机理类似于热管的结构，芯片为热端，冷却工质由于毛细力和重力的作用进入微通道，并在微通道中吸热沸腾形成蒸汽，冷凝面为冷端，蒸汽上升到该冷凝面处放热冷凝，形成液滴落下，如此循环完成3D芯片的冷却散热。本发明具有高换热系数，无需外动力，对结构之外的元件无影响。

主权项

一种用于3D芯片的相变冷却结构，包括被封装结构封装且固定于基板上的多层相互平行的芯片，其特征在于：各层所述芯片之间夹置有排列整齐的用于实现能量和信号的传递的多个储存块，互不接触的各个储存块和各层芯片在相互之间形成多个微通道，所述封装结构内充填有漫过所述芯片且充满所述微通道的冷却工质，位于各层芯片上方的所述封装结构的上壁上设有用于充入所述冷却工质和对所述封装结构进行真空抽气的真空孔，该上壁的外侧面设有用于冷却的散热器，该上壁的内侧面为冷凝面；整个所述相变冷却结构形成一个传热机理类似于热管的结构，所述芯片为热端，所述冷却工质由于毛细力和重力的作用进入所述微通道，并在该微通道中吸热沸腾形成蒸汽，所述冷凝面为冷端，蒸汽上升到该冷凝面处放热冷凝，形成液滴落下，如此循环完成所述3D芯片的冷却散热。