CN103959462B - 用于集成电路(ic)芯片的散热结构设计 - Google Patents

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Abstract

描述了一种用于冷却集成电路(IC)管芯的装置。该装置包括涂覆在IC管芯的表面上的粘合剂层，其中粘合剂层具有高的热导率。该装置还包括固定到粘合剂层上的散热结构。该散热结构进一步包括基本上彼此机械隔离的一组分立的散热元件。该组分立的散热元件为IC管芯提供扩展的散热表面。此外，该组分立的散热元件中的每一个都具有高的顺应性，这允许粘合剂层足够薄，由此减小粘合剂层的热导率。

Description

用于集成电路(IC)芯片的散热结构设计
技术领域
所公开的实施例涉及集成电路(IC)冷却机构。更特别地，所公开的实施例涉及用于IC芯片的散热结构设计。
背景技术
计算机系统(诸如服务器)中的IC芯片的功率和速度的惊人增长导致对除去在系统操作过程中由这些IC芯片生成的热量的更大挑战。为了散热，有些芯片冷却技术把IC芯片置于与空气冷却的热沉接界的有盖封装中。其它芯片冷却技术通过减小芯片表面和热沉之间的热阻来对散热路径(也称为“热路径”)提供进一步的改进。例如，有些技术利用液体冷却的冷轧板代替空气冷却的热沉。其它技术尝试通过消除芯片表面和热沉之间的任何材料来减小热阻。
单独来说，已经提出了可以让冷却剂与硅表面直接接触的直接液体冷却技术。为了避免与这些技术相关联的电短路问题，可以使用电介质流体作为冷却剂。但是，有限的芯片表面积会限制可以被冷却剂有效除去的热量，而且还会遭受使冷却剂过热和沸腾的风险。结果，这种风险限制了IC芯片的有效操作功率。
因此，需要一种没有上述问题的IC芯片冷却机构。
发明内容
所描述的实施例提供了一种用于冷却集成电路(IC)管芯的装置。该装置包括涂覆在IC管芯的表面上的粘合剂层，其中所述粘合剂层，优选地是焊料，具有高的热导率。该装置还包括粘附到粘合剂层上的散热结构。该散热结构进一步包括基本上彼此机械隔离的一组分立的散热元件。这组分立的散热元件为IC管芯提供扩展的散热表面。应注意，这组分立的散热元件中每一个都具有高顺应性，这允许粘合剂层足够薄，由此减小粘合剂层的热导率。
在一些实施例中，这组分立的散热元件是散热板/散热鳍的二维(2D)阵列。
在一些实施例中，散热板阵列中的板基本彼此相同。
在一些实施例中，散热板阵列中的板基本沿相同方向取向。
在一些实施例中，散热板阵列中的板取向为使得板的最大的面垂直于IC管芯的表面。
在一些实施例中，在与板的最大的面垂直的方向上板的厚度显著小于板的与该最大的面相关联的长度和高度。
在一些实施例中，板的宽度是1毫米的一部分。
在一些实施例中，在与IC管芯的表面平行的方向上板的长度在1毫米和10毫米之间。
在一些实施例中，在与IC管芯的表面垂直的方向上板的高度在0和10毫米之间。
在一些实施例中，在宽度方向上一行散热板的节距(pitch)在0.1毫米和1毫米之间。
在一些实施例中，在宽度方向上一行散热板通过位于远离IC管芯的表面在散热板的上角处的第一组连接梁而互连。
在一些实施例中，在长度方向上一列散热板通过位于远离IC管芯的表面在散热板的上角处的第二组连接梁而互连。
在一些实施例中，在宽度方向上两个相邻散热板之间的通道提供冷却剂从其流过且同时直接接触散热板的相关面的路径。
在一些实施例中，散热板的阵列布置成使得更多散热板置于IC管芯的表面上的发热热点附近。
在一些实施例中，粘合剂层具有至少10瓦特/米/℃的热导率。
在一些实施例中，粘合剂层的厚度在10微米和50微米之间。
在一些实施例中，粘合剂层可以包括环氧树脂层或焊料层。
附图说明
图1示出根据所述实施例的芯片封装的侧视图。
图2A示出根据所述实施例的散热结构(部分示出)的顶视图。
图2B示出根据所述实施例的另一散热结构(部分示出)的顶视图。
图2C示出根据所述实施例的又一散热结构(部分示出)的顶视图。
图3A示出根据所述实施例的散热结构(部分示出)的三维(3D)视图。
图3B示出根据所述实施例的另一散热结构(部分示出)的3D视图。
图3C示出根据所述实施例的又一散热结构(部分示出)的3D视图。
图3D示出根据所述实施例的单片式散热结构(部分示出)的3D视图。
图4示出根据所述实施例的用于支承分立散热结构的装配固定装置的剖切图。
图5呈现了根据所述实施例的框图，示出了包括诸如图1的芯片封装100之类的芯片封装的系统。
具体实施方式
给出以下描述以使得任何本领域技术人员都能够执行和使用所述实施例，并且描述是在特定应用及其需求的背景下提供的。对所公开的实施例的各种修改将对本领域技术人员而言显而易见，并且，在不背离本公开内容的主旨和范围的情况下，本文定义的一般原理可以应用到其它实施例和应用。因而，本发明不限于所示出的实施例，而是符合与本文所公开的原理和特征一致的最广范围。
所述实施例提供了用于IC芯片热去除的扩展的传热表面，诸如通过使用鳍形散热板的阵列。在一些实施例中，扩展的传热表面被单独准备且然后利用由环氧树脂或焊料制成的顺应性粘合剂层附连到芯片表面上。应注意，该过程不需要将通道蚀刻到芯片衬底中。当扩展的传热表面与冷却剂接触硅器件的直接液体冷却技术结合使用时，扩展的传热表面便于获得高得多的设备功率和/或低得多的操作温度。
与把刚性单片式冷却结构附连到芯片表面上的一些现有技术不同，一些实施例把分立的冷却结构(诸如一组冷却鳍)组装到芯片表面上。在一些实施例中，涂覆到芯片表面上的高热导率的环氧树脂层或焊料层提供冷却鳍(或者其它的分立冷却结构)和硅器件表面之间的顺应性界面。应注意，当单片式热沉附连到芯片表面时，常需要通常数百微米的最小焊料厚度以适应刚性热沉结构和硅芯片之间的热失配，由此显著增大了散热路径中的热阻。作为比较，分立的散热结构可比单片式散热结构具有高得多的顺应性，这使得薄得多的焊料层可用作界面/粘合剂层。而且，分立的散热结构可包括大量冷却鳍，其中鳍节距和鳍高度可以变化，以改变分立的散热结构的整体传热表面。在一些实施例中，鳍节距和鳍高度可以基于芯片表面上的发热热点的分布而局部地变化。
图1示出根据所述实施例的芯片封装100的侧视图。如图1所示，芯片封装100包括充当芯片封装100的基底的衬底102。IC管芯104通过包括一组焊料突点106的界面固定在衬底102上。这些焊料突点产生衬底102和IC管芯104之间的空间，并且提供两部分之间的电和机械接触。虽然IC管芯104通常是半导体管芯，但是在其它实施例中，与半导体不同的材料也可以用作IC管芯104的衬底材料。但是，在其中使用硅的实施例中，IC管芯104可以利用标准硅工艺来制造。在一些实施例中，IC管芯104提供支持逻辑和/或存储功能的硅区域。
在IC管芯104上是薄的粘合剂层108，其用于把热沉结构附连到IC管芯104上。在一些实施例中，粘合剂层108可由环氧树脂材料或焊料制成。在另一些实施例中，粘合剂层108也可以由其它的金属或陶瓷材料制成。在为粘合剂层108选择合适的材料时，高热导率和高顺应性都是优选的。应注意，焊料通常具有比环氧树脂高的热导率。但是，当焊料(诸如低熔点温度的焊料)用作粘合剂层108时，需要比环氧树脂层厚得多的焊料层以获得相同程度的顺应性从而匹配硅芯片和单片式热沉结构之间的热膨胀差异。由于其高的热导率，焊料层相当厚，而没有显著增大热阻。非常厚的焊料层也可具有不期望的高热阻。此外，焊料层108通常要求IC管芯104的表面利用诸如金之类的可润湿金属来预先涂覆。
芯片封装100还包括热沉结构110，其包括附连到粘合剂层108的分立散热鳍112的阵列。这些散热板可由高传导性材料诸如铜制成。在一实施例中，每个散热板112都是板形的箔，所述箔具有与页面垂直的维度(称为“跨度”方向)，其比图1可见的另外两个维度(即，长度和高度方向)显著更小。由此，通过使用沿跨度方向更精细的节距，大量薄板可以装配在跨度方向上。在一实施例中，板之间的节距是毫米的一部分。散热板的阵列共同形成扩展的散热表面，其中扩展的散热表面的总面积可以通过控制热沉结构110中的板节距、板高度和板总数来变化。
这些薄箔可以彼此机械隔离。在这种情况下，每个板可以独立附连到粘合剂层108。在一些实施例中，散热板112的阵列在一个方向(长度或跨度方向)上松散地连接，以形成板的互连行或列。在该情况下，板的每个互连行或列可以独立附连到粘合剂层108。在一些实施例中，板之间的链接更接近板112的顶端且更远离芯片表面。在一些实施例中，散热板112的阵列在两个方向(长度和跨度方向)上都连接以形成单片式结构。
如上所述，如果焊料用作硅芯片和单片式热沉结构之间的粘合剂层108，则常常需要高达数百微米的厚焊料层来适应由单片式热沉结构和硅芯片之间的热失配造成的应力。与单片式热沉结构相比，散热结构110具有显著更高的顺应性。这使得薄得多的焊料层能用作粘合剂层108以匹配基于硅的IC管芯104和散热结构110之间显著减小的热膨胀差异。结果，芯片封装100的热路径中的热阻也减小了。
返回参考芯片封装100，应注意，IC管芯104、焊料突点106、粘合剂层108以及散热板112的组合件被封装盖114覆盖，封装盖114既可保护芯片组合件，又可以散布由散热结构110散发的热量。在所示实施例中，封装盖114通过使用边缘密封件116固定到衬底102上。
在图1的实施例中，封装盖114具有开口以允许冷却剂流入和流出封装盖114下面的空间。更具体而言，封装盖114可以包括冷却剂入口118和冷却剂出口120，二者都配置为穿过封装盖114的垂直喷嘴。在一些实施例中，在封装盖114中可以有冷却剂入口的阵列和冷却剂出口的阵列。应注意，当冷却剂流过芯片管芯时，流体将在由散热板112的阵列产生的间隙之间行进。虽然没有示出，但是歧管也可以添加在芯片封装100中以用于把冷却剂引向和引离板112。
应注意，虽然散热结构110是在图1所示的芯片封装100的背景下描述的，但是所提出的散热结构也可以在与其它类型的芯片封装集成的时候操作。由此，所提出的散热结构的应用不限于图1所示的芯片封装100的具体实现方式。
图2A示出根据所述实施例的散热结构202(部分示出)的顶视图。在所示实施例中，散热结构202包括以均一图案布置并且附连到硅芯片200的隔离板的阵列。更具体而言，散热结构202包括以成线的(in-lined)行和列布置的隔离板的二维(2D)阵列。应注意，散热结构202中的每个板诸如板204都与其它板完全分隔开。在一些实施例中，结构202中的每个板具有鳍形几何形状。例如，板204可以具有在1毫米至若干毫米范围内的长度(沿x方向)、1毫米的一部分的宽度(沿y方向，上面也称为跨度方向)、以及在0和10毫米之间的高度(沿z方向)。在一实施例中，板的长度大于其高度。例如，板204可以是2mm高和5mm长。通常，板的长度和高度都大于其宽度。应注意，因为散热结构202中的每个板的长度都显著短于硅芯片200的维度(例如，通常1英寸×1英寸的芯片尺寸)并且具有非常窄的宽度，所以散热结构202变得在每个板位置都是高度顺应性的，以便使更薄的粘合剂层能够用在散热结构202和硅芯片200之间。而且，每个板的鳍形几何形状便于在板表面上获得更均匀的热分布。
图2B示出根据所述实施例的散热结构212(部分示出)的顶视图。在所示实施例中，附连到硅芯片210的散热结构212包括隔离的鳍形板的阵列，其布置为使得两个相邻的行或列彼此偏移相等的量。应注意，图2B中的散热板阵列的配置只是示例，以证明散热结构中的板阵列可以按与图2A所示的成线图案不同的图案布置。而且，板阵列还可以按非均一图案布置。应注意，硅芯片210的表面上的功率耗散可以不均匀地分布，热点可存在于表面上的多个位置处。由此，板阵列可以布置成在这些热点附近增大热去除能力(如果热点的位置可以提前确定的话)。例如，可以在预定的热点位置附近使用更精细的板节距，使得更多的板可以被组装以在预定热点位置附近获得更大的组合散热表面。此外，在已知热点位置，例如通过增加板的高度，板的尺寸可以增大以增加散热面积。
图2C示出根据所述实施例的散热结构222(部分示出)的顶视图。在所示实施例中，散热结构222包括按均匀2D图案布置并且附连到硅芯片220的椭圆鳍的阵列。如上所述，其它实施例可以在硅芯片220上的预定热点位置附近使用更小的鳍节距(例如，在Y方向上)或者更大的鳍高度(在Z方向上)，使得可以在预定热点位置附近组装更多的鳍，以获得更大的组合散热表面。虽然图2A-2C示出了包括矩形和椭圆形几何形状的散热结构，但是散热结构可以包括制成其它几何形状的散热元件的阵列，例如圆形、卵形或多边形。
图3A示出根据所述实施例的散热结构302(部分示出)的三维(3D)视图。在所示实施例中，散热结构302包括与图2A的实施例类似的隔离板的阵列。此外，散热结构302附连到涂覆在硅芯片306上的粘合剂层304。在一实施例中，粘合剂层304是热导率在5瓦/米/°K和20瓦/米/°K之间的环氧树脂层。在另一实施例中，粘合剂层304是热导率在50瓦/米/°K和80瓦/米/°K之间的焊料层。在一些实施例中，粘合剂层304具有至少10瓦/米/°K的热导率。
在图3A所示的实施例中，散热结构302中的每个鳍形散热板都具有大于其高度(在z方向上)的长度(在x方向上)，同时长度和高度二者都显著大于其宽度(在y方向或跨度方向上)。而且，这组鳍是分立的，除了通过它们全都附连到的粘合剂层304的表面之外，不彼此机械耦合。散热结构302中的这组板的鳍形几何形状和机械隔离的组合使得散热结构302是高度顺应性的。因此，粘合剂层304的最小所需厚度可以显著减小。在一些实施例中，粘合剂层304可以具有从10μm到50μm范围内的厚度。在一实施例中，粘合剂层304具有大约25μm的厚度。应注意，粘合剂层304可由环氧树脂或焊料、或者具有类似热导率的其它粘合材料制成。应注意，粘合剂层304应具有低熔点温度，低于焊料突点或封装中的任何其它构件的熔点温度。表面安装封装诸如球栅阵列(BGA)将要求粘合剂层304的熔点温度高于焊料球的熔点温度。在一实施例中，散热结构302中的每个鳍形板都在芯片封装的组装过程中单独附连到粘合剂层304。
应注意，散热结构302中的每个板诸如板308都在跨度方向(y方向)上具有两个最大的散热表面，这是由其长度和高度确定的。板308的散热表面积可以通过增加板的高度进一步增大。散热结构302的总散热表面积等于每个板的散热表面积乘以阵列中的板总数。由此，可以通过减小板节距来增加跨度方向上的板密度以获得更大的总表面积。在允许冷却剂直接在芯片表面上流动的实施例中，板之间的间隙变成冷却剂流动的通道。因此，增加板的高度还可以增加散热结构302和冷却剂流之间的接触面积，由此进一步提高冷却机制的热去除能力。
图3B示出根据所述实施例的散热结构312(部分示出)的3D视图。与包括完全隔离的板的阵列的散热结构302不同，散热结构312包括在跨度方向上由一组连接梁(例如梁314-318)连接的一组散热板。应注意，梁314连接到板的在芯片表面附近的底角，而梁316和318连接到板的远离芯片表面的上角。在一实施例中，这些连接梁的横截面积(在跨度方向上)与同一方向上的散热板的表面积相比可以忽略。因此，这些连接梁不显著改变在跨度方向上机械耦合的板的顺应性。还应注意，在所示实施例中，板在长度方向上不连接并且保持机械隔离。在这种实施例中，一组在跨度方向上互连的板可以一起附连到粘合剂层320，这减小了芯片封装的组装时间。虽然图3B示出了位于芯片表面附近的一些连接梁，但是在一些实施例中，在跨度方向上连接散热板的所有连接梁都位于板的远离芯片表面的顶部。
图3C示出根据所述实施例的散热结构322(部分示出)的3D视图。如图3C所示，散热结构322包括由一组连接梁(例如梁324-328)在长度方向上连接的散热板的阵列。应注意，每个梁324-328都连接到一列散热板的远离芯片表面的上角。与图3B中的连接器类似，梁324-328在长度方向上的横截面积与同一方向上的散热板的表面积相比可忽略。因此，这些连接梁不显著改变在长度方向上机械耦合的板的顺应性。还应注意，板在跨度方向上不连接并且保持机械隔离。在这种实施例中，一组在长度方向上互连的板可以一起附连到粘合剂层330，这减小了芯片封装的组装时间。
图3D示出根据所述实施例的散热结构332(部分示出)的3D视图。如图3D所示，散热结构332包括在长度和跨度方向上通过连接梁(例如梁334-338)互连的散热板的阵列，由此形成单片式散热结构。在这种实施例中，散热结构332可以附连到粘合剂层340，而不需要单独地把每个板添加到粘合剂层340。但是，单片式散热结构332可能比图3A-3C分别示出的散热结构302、312和322更加刚性而更少顺应性，因此可能需要更厚的粘合剂层340来匹配硅芯片342和散热结构332之间的不同热膨胀。
图4示出根据所述实施例用于支承分立的散热结构的装配固定装置400的剖切图。应注意，对于分立的散热结构，诸如图3A中的包括有可能数百个隔离的微型板的结构302，把每个板单独地附连到芯片管芯有可能是不可行的。在一实施例中，装配固定装置400可用于通过把这些板放到装配固定装置400的切口中来暂时地保持板的阵列，装配固定装置400把板保持在正确的位置和取向。在芯片封装的组装过程中，包括衬底和芯片管芯的芯片封装可以翻转并且放置在包含散热结构的装配固定装置400之上。接下来，焊料回流工艺可以用来在芯片管芯和散热结构之间产生粘合剂层，装配固定装置400随后可以被移除。在芯片和散热结构组装之后，可以添加芯片盖，以及有时候还有歧管和用于引导冷却剂进出散热结构的附加结构。
图5呈现了根据所述实施例，示出包括诸如图1的芯片封装100之类的芯片封装510的系统500的框图。系统500可包括：VLSI电路、交换机、集线器、桥、路由器、通信系统、存储区域网络、数据中心、网络(诸如局域网)和/或计算机系统(诸如多核处理器计算机系统)。此外，计算机系统可包括但不限于：服务器(诸如多插槽、多机架服务器)、膝上型计算机、通信设备或系统、个人计算机、工作站、大型计算机、刀片机(blade)、企业计算机、数据中心、便携式计算设备、超级计算机、网络附连存储(NAS)系统、存储区域网络(SAN)系统和/或其他电子计算设备。应注意，给定的计算机系统可以位于一个位置或者可以分布在多个地理分散的位置处。
以上对各种实施例的描述仅用于示范和说明。它们不是详尽无遗的或者要把本发明限定到所公开的形式。因此，许多修改和变化将对本领域技术人员显而易见。此外，以上公开内容不是要限定本发明。

Claims (20)

1.一种用于冷却集成电路IC管芯的装置，包括：
涂覆在IC管芯的表面上的粘合剂层，其中该粘合剂层具有高的热导率；以及
固定到该粘合剂层上的散热结构，其中该散热结构包括基本上彼此机械隔离的两组或更多组散热元件，其中，所述两组或更多组散热元件中的每一组散热元件包括彼此平行的两个或更多个散热板，并且其中，所述两个或更多个散热板中的每个散热板具有鳍形几何形状并且被取向为使得该散热板的最大面与IC管芯的表面垂直，
其中，对于给定一组散热元件，该给定一组散热元件的散热板中的第一散热板和第二散热板利用两个顶梁机械耦接，顶梁中的每一个连接到第一散热板和第二散热板的远离IC管芯的表面的上角，所述两个顶梁与第一散热板和第二散热板的最大面垂直，
其中，该给定一组散热元件的散热板中的第二散热板和第三散热板利用两个底梁机械耦接，底梁中的每一个连接到第二散热板和第三散热板的在IC管芯的表面附近的底角，所述底梁与第二散热板和第三散热板的最大面垂直；
其中，所述两个顶梁平行于所述两个底梁，并且所述两个顶梁在与IC管芯的表面垂直的方向上与所述两个底梁分开，第一散热板和第二散热板的底角彼此不连接，并且第二散热板和第三散热板的顶角彼此不连接。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述两组或更多组散热元件是散热板的二维阵列。
3.如权利要求2所述的装置，其中，散热板的阵列中的散热板基本上彼此相同。
4.如权利要求2所述的装置，其中，散热板的阵列中的散热板基本上沿相同方向取向。
5.如权利要求2所述的装置，其中，散热板的阵列中的散热板具有鳍形几何形状，其中该散热板被取向为使得该散热板的最大面与IC管芯的表面垂直。
6.如权利要求5所述的装置，其中，该散热板的在与该散热板的最大面垂直的方向上的宽度小于该散热板的与该最大面相关联的长度和高度。
7.如权利要求6所述的装置，其中，该散热板的宽度小于1毫米。
8.如权利要求6所述的装置，其中，该散热板的在与IC管芯的表面平行的方向上的长度在1毫米和10毫米之间。
9.如权利要求6所述的装置，其中，该散热板的在与IC管芯的表面垂直的方向上的高度在0和10毫米之间。
10.如权利要求6所述的装置，其中，在宽度方向上的一行散热板的节距在0.1毫米和1毫米之间。
11.如权利要求6所述的装置，其中，在宽度方向上的一行散热板由位于远离IC管芯的表面的散热板的上角处的第一组连接梁互连。
12.如权利要求6所述的装置，其中，在长度方向上的一列散热板由位于远离IC管芯的表面的散热板的上角处的第二组连接梁互连。
13.如权利要求6所述的装置，其中，在宽度方向上两个相邻的散热板之间的通道提供用于冷却剂在与散热板的相关联的面直接接触的同时流动的路径。
14.如权利要求2所述的装置，其中，散热板的阵列布置为使得更多散热板设置在IC管芯的表面上的发热热点附近。
15.如权利要求1所述的装置，其中，粘合剂层具有至少10瓦特/米/°K的热导率。
16.如权利要求1所述的装置，其中，粘合剂层的厚度在10微米和50微米之间。
17.一种芯片封装，包括：
衬底；
耦合到衬底的集成电路IC管芯；
涂覆在IC管芯的与衬底相反的表面上的粘合剂层，其中粘合剂层具有高的热导率；
固定到粘合剂层上的散热结构，其中散热结构包括基本上彼此机械隔离的两组或更多组散热元件；以及
固定到衬底上的封装盖，用于封围IC管芯和散热结构，
其中，所述两组或更多组散热元件中的每一组散热元件包括彼此平行的两个或更多个散热板，并且其中，所述两个或更多个散热板中的每个散热板具有鳍形几何形状并且被取向为使得该散热板的最大面与IC管芯的表面垂直，
其中，对于给定一组散热元件，该给定一组散热元件的散热板中的第一散热板和第二散热板利用两个顶梁机械耦接，顶梁中的每一个连接到第一散热板和第二散热板的远离IC管芯的表面的上角，所述两个顶梁与第一散热板和第二散热板的最大面垂直，
其中，该给定一组散热元件的散热板中的第二散热板和第三散热板利用两个底梁机械耦接，底梁中的每一个连接到第二散热板和第三散热板的在IC管芯的表面附近的底角，所述底梁与第二散热板和第三散热板的最大面垂直；
其中，所述两个顶梁平行于所述两个底梁，并且所述两个顶梁在与IC管芯的表面垂直的方向上与所述两个底梁分开，第一散热板和第二散热板的底角彼此不连接，并且第二散热板和第三散热板的顶角彼此不连接。
18.如权利要求17所述的芯片封装，其中，所述两组或更多组散热元件是散热板的二维阵列。
19.如权利要求18所述的芯片封装，还包括：
穿过封装盖的至少一个冷却剂入口，其允许冷却剂流入到芯片封装中；以及
穿过封装盖的至少一个冷却剂出口，其允许冷却剂流出到芯片封装外，
其中，冷却剂被引导以通过两个相邻的散热板之间的通道在IC管芯的表面之上流动。
20.一种用于冷却集成电路IC管芯的方法，包括：
在IC管芯的表面上涂覆粘合剂层，其中粘合剂层具有高的热导率；
将散热结构固定到粘合剂层上，其中散热结构包括基本上彼此机械隔离的两组或更多组散热元件；以及
通过所述两组或更多组散热元件耗散从IC管芯生成的热，
其中，所述两组或更多组散热元件中的每一组散热元件包括彼此平行的两个或更多个散热板，并且其中，所述两个或更多个散热板中的每个散热板具有鳍形几何形状并且被取向为使得该散热板的最大面与IC管芯的表面垂直，
其中，对于给定一组散热元件，该给定一组散热元件的散热板中的第一散热板和第二散热板利用两个顶梁机械耦接，顶梁中的每一个连接到第一散热板和第二散热板的远离IC管芯的表面的上角，所述两个顶梁与第一散热板和第二散热板的最大面垂直，
其中，该给定一组散热元件的散热板中的第二散热板和第三散热板利用两个底梁机械耦接，底梁中的每一个连接到第二散热板和第三散热板的在IC管芯的表面附近的底角，所述底梁与第二散热板和第三散热板的最大面垂直；
其中，所述两个顶梁平行于所述两个底梁，并且所述两个顶梁在与IC管芯的表面垂直的方向上与所述两个底梁分开，第一散热板和第二散热板的底角彼此不连接，并且第二散热板和第三散热板的顶角彼此不连接。
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