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申请/专利权人：江苏大学

摘要：本发明公开了一种芯片液冷散热用硅基腔槽，在半导体硅片上刻蚀出带微柱阵列的腔槽，在腔槽上下游制作带均匀分流功能的圆柱阵列，并将半导体硅片与半导体硅片盖板键合为一体形成宽型通道结构。液冷工质由进液孔流入后分流进入宽型腔槽通道内，在通道中通过沸腾汽‑液两相流动对芯片进行冷却后由出液孔流出。本发明可以维持和大幅增强流动沸腾过程中液相沸腾和液膜蒸发的换热性能，并显著抑制沸腾过程中工质返流和局部“烧干”现象的产生。本发明带微柱阵列的腔槽冷却结构能够直接与半导体硅基芯片集成为一体，复制性和移植性强，能够有效减少芯片局部热点的产生，保障芯片性能乃至整个系统的安全可靠性，具有结构简单、散热性好和稳定性高的特点。

主权项：1.一种芯片液冷散热用硅基腔槽，其特征在于，包括，半导体硅片（1），设置在所述半导体硅片（1）上的腔槽（2）；自进液侧至出液侧，所述腔槽（2）分为腔槽入口段（3）、腔槽中间段（4）、腔槽出口段（5）；沿液体流动方向，腔槽入口段（3）为渐扩型结构，腔槽出口段（5）为渐缩型结构；分别在腔槽入口段（3）、腔槽出口段（5）设置的圆柱结构阵列，所述圆柱结构阵列是由多个圆柱结构（7）分布构成的，所述圆柱结构（7）的高度与腔槽高度相等；所述圆柱结构（7）的直径取值范围是250-400μm；设置在腔槽中间段（4）的微柱阵列（6）；所述微柱阵列（6）是由多个微柱阵列分布构成的，所述微柱的高度为腔槽高度的120至18，所述微柱的直径取值范围是5μm-100μm；在腔槽中间段（4）设置多条补液通道，所述补液通道沿工质流动方向设置；补液通道处为无微柱，相邻补液通道之间设置微柱阵列（6），所述补液通道的宽度为微柱阵列总宽度的3-10%；靠近进液侧和出液侧的所述微柱阵列（6）中的微柱按照等间距阵列排布，中间区域的所述微柱阵列（6）中的微柱的直径缩小0-30%，微柱的间距减小30-60%；与半导体硅片（1）配合的半导体硅片盖板（10），半导体硅片（1）与半导体硅片盖板（10）通过阳极键合工艺连接；所述半导体硅片盖板（10）和半导体硅片（1）上均设置有进液孔和出液孔，半导体硅片（1）和半导体硅片盖板（10）上的进液孔和出液孔相对设置。

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