[发明专利]散热芯片及其制备方法

说明书

本发明提供了一种散热芯片及其制备方法，涉及超级计算机技术领域，该散热芯片包括芯片基体层和微纳散热结构层，微纳散热结构层形成于芯片基体层的表面。该散热芯片中的微纳散热结构层，既增加了芯片表面的散热面积，又改变了芯片表面的粗糙程度，从而强化了散热效果，因此提高了芯片的散热性能。

技术领域

本发明涉及超级计算机技术领域，尤其是涉及一种散热芯片及其制备方法。

背景技术

随着5G、人工智能、大数据的快速推进，人们对数据和图形处理效率的要求越来越高，而GPU（Graphics Processing Unit，图形处理器）为数据处理的核心部件，数据计算速度越快，则GPU的功率越大，产生的热量越多，所面临的散热问题将越来越严峻。目前超级计算机GPU的热流密度已经达到80W/cm²，传统的散热方式已经无法解决如此高的热流密度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种散热芯片及其制备方法，以提高芯片的散热性能。

本发明实施例提供了一种散热芯片，包括芯片基体层和微纳散热结构层，所述微纳散热结构层形成于所述芯片基体层的表面。

进一步地，所述微纳散热结构层包括微米散热结构和微纳粗糙结构，所述微纳粗糙结构形成于所述微米散热结构的四壁上。

进一步地，所述微米散热结构包括微米棱柱、微米圆柱、微米锥和微米翅片中的一种或多种。

进一步地，所述微米散热结构的长度、宽度和高度分别为30-3000μm、30-100μm和50-200μm。

进一步地，所述微纳粗糙结构的厚度为0.1-30μm。

进一步地，所述微纳散热结构层通过激光刻蚀形成，所述微纳散热结构层中的刻蚀空缺包括微米井字槽、微米矩形槽、微米圆锥孔和微米圆柱孔中的一种或多种。

本发明实施例还提供了一种散热芯片的制备方法，包括：

将待处理芯片固定在冷却装置上；

按照预先设置的刻蚀图案，采用激光器对所述待处理芯片进行循环刻蚀，以得到上述的散热芯片。

进一步地，将待处理芯片固定在冷却装置上的步骤，包括：

通过导热界面材料将所述待处理芯片粘结在所述冷却装置上，其中，所述冷却装置包括液冷板、半导体制冷器或均温板。

进一步地，所述方法还包括：

在对所述待处理芯片进行循环刻蚀的过程中，检测所述待处理芯片的表面温度；

根据所述待处理芯片的表面温度，控制所述冷却装置的制冷参数。

进一步地，所述方法还包括：

在对所述待处理芯片进行循环刻蚀的过程中，通过除尘装置除去激光刻蚀产生的废渣和烟气。

本发明实施例提供的散热芯片及其制备方法中，该散热芯片包括芯片基体层和微纳散热结构层，微纳散热结构层形成于芯片基体层的表面。该散热芯片中的微纳散热结构层，既增加了芯片表面的散热面积，又改变了芯片表面的粗糙程度，从而强化了散热效果，因此提高了芯片的散热性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种散热芯片的剖视示意图；

图2为本发明实施例提供的一种散热芯片的俯视示意图；