CN105540529B - 自适应温控芯片微系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自适应温控芯片微系统，所述自适应温控芯片微系统由主工作芯片和微机电系统芯片正面相键合组成。主工作芯片包括：第一组焊垫，设置在所述主工作芯片的正面。微机电系统芯片包括：第二组焊垫，设置在微机电系统芯片的正面，与所述第一组焊垫相对应；沟槽，设置在所述微机电系统芯片的正面，用于与所述主工作芯片的正面构成密闭的供载热流体流动的液体流道，以冷却所述主工作芯片。本发明通过在微机电系统芯片的正面设置沟槽，与主工作芯片正面构成密闭的液体流道供载热流体流动，实现对微系统进行散热；并进一步通过设置温度感应器检测温度，并根据检测到的温度调节控制阀以控制载热流体的流速，从而实现对散热进行控制。

Description

自适应温控芯片微系统
技术领域
本申请涉及芯片散热技术领域，具体涉及一种自适应温控芯片微系统。
背景技术
目前的芯片在工作过程中，会产生热量，而对于这部分热量，如果未进行有效的散热，则芯片温度会逐步提升，从而影响使用效果和产品的可靠性。
目前通常的解决方案是在芯片背面贴金属片等高导热材料，进行散热。对于散热要求高的产品，还需要增加额外的风扇进行针对性的散热。这样一来，产品的厚度就大大受到限制。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种散热效果较好、可控，且不会大幅增加产品厚度的自适应温控芯片微系统。
本发明提供一种自适应温控芯片微系统，所述自适应温控芯片微系统由主工作芯片和微机电系统芯片正面相键合组成。
所述主工作芯片包括：
第一组焊垫，设置在所述主工作芯片的正面。
所述微机电系统芯片包括：
第二组焊垫，设置在所述微机电系统芯片的正面，与所述第一组焊垫相对应；
沟槽，设置在所述微机电系统芯片的正面，用于与所述主工作芯片的正面构成密闭的供载热流体流动的液体流道，以冷却所述主工作芯片；
控制阀，设置在所述沟槽的进口与出口之间，用于控制所述载热流体流速；
温度感应器，与所述控制阀连接，用于检测所述微系统的温度，并根据检测到的温度调节所述控制阀。
本发明诸多实施例提供的自适应温控芯片微系统通过在微机电系统芯片的正面设置沟槽，与主工作芯片正面构成密闭的液体流道供载热流体流动，实现对所述微系统进行散热；
本发明一些实施例提供的自适应温控芯片微系统通过设置温度感应器检测温度，并根据检测到的温度调节控制阀以控制载热流体的流速，从而实现对散热进行控制。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一实施例提供的自适应温控芯片微系统的结构示意图。
图2为本发明一实施例提供的自适应温控芯片微系统中微机电系统芯片的正面示意图。
图3为本发明一实施例提供的自适应温控芯片微系统中微机电系统芯片的纵截面示意图。
图4为本发明一实施例提供的自适应温控芯片微系统中主工作芯片的正面示意图。
图5为本发明一实施例提供的自适应温控芯片微系统中主工作芯片的纵截面示意图。
附图标记说明：
10 主工作芯片
30 微机电系统芯片
50 液体进口
70 液体出口
101 第一组焊垫
103 第三组焊垫
105 焊垫连接件
301 第二组焊垫
302 沟槽
303 控制阀
304 入口
305 出口
306 温度感应器
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1为本发明一实施例提供的自适应温控芯片微系统的结构示意图。
如图1所示，在本实施例中，本发明提供的自适应温控芯片微系统包括主工作芯片10和微机电系统芯片30，所述自适应温控芯片微系统由主工作芯片10和微机电系统芯片30正面相键合组成。
主工作芯片10包括：
第一组焊垫101，设置在主工作芯片10的正面。
微机电系统芯片30包括：
第二组焊垫301，设置在微机电系统芯片30的正面，与第一组焊垫101相对应；
沟槽302，设置在微机电系统芯片30的正面，用于与主工作芯片10的正面构成密闭的供载热流体流动的液体流道，以冷却主工作芯片10。
具体地，主工作芯片10的正面与微机电系统芯片30的正面键合之后，沟槽302与主工作芯片10的正面构成密闭的供载热流体流动的液体流道。载热流体流经所述液体流道，带走主工作芯片10工作产生的热量，实现散热功能。
上述实施例通过在微机电系统芯片的正面设置沟槽，与主工作芯片正面构成密闭的液体流道供载热流体流动，实现对所述微系统进行散热。
图2为本发明一实施例提供的自适应温控芯片微系统中微机电系统芯片的正面示意图。
图3为本发明一实施例提供的自适应温控芯片微系统中微机电系统芯片的纵截面示意图。
如图2和图3所示，在一优选实施例中，微机电系统芯片30还包括：
控制阀303，设置在沟槽302的进口304与出口305之间，用于控制所述载热流体流速；
温度感应器306，与控制阀303连接，用于检测所述微系统的温度，并根据检测到的温度调节控制阀303。
具体地，当温度感应器306检测到所述微系统的温度未超过预设定的温度时，关闭控制阀303；
当温度感应器306检测到所述微系统的温度超过预设定的温度时，根据预设的检测温度与载热流体的流速的对应关系，对控制阀进行调节，以控制载热流体在所述液体流道中的流速。温度感应器306检测到的温度越高，则载热流体的流速越快，以带走更多的热量，从而实现对温度的精确控制。
上述实施例通过设置温度感应器检测温度，并根据检测到的温度调节控制阀以控制载热流体的流速，从而实现对散热进行精确控制。
在一优选实施例中，沟槽302的入口304和出口305分别开设在微机电系统芯片30的背面。
沟槽302的入口304处设有液体进口50，出口305处设有液体出口70。
图4为本发明一实施例提供的自适应温控芯片微系统中主工作芯片的正面示意图。
图5为本发明一实施例提供的自适应温控芯片微系统中主工作芯片的纵截面示意图。
如图4和图5所示，在一优选实施例中，主工作芯片10还包括：
第三组焊垫102，设置在主工作芯片10的背面，与第一组焊垫101中的部分焊垫相对应；
焊垫连接件103，设置在主工作芯片10中，用于对应连接第三组焊垫102和第一组焊垫101。
在一优选实施例中，所述焊垫连接件为通过硅片通道(Through Silicon Vias，简称TSV)。
在一优选实施例中，所述控制阀为变速齿轮或变速齿轮组。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (5)

1.一种自适应温控芯片微系统，其特征在于，所述自适应温控芯片微系统由主工作芯片和微机电系统芯片正面相键合组成；
所述主工作芯片包括：
第一组焊垫，设置在所述主工作芯片的正面；
所述微机电系统芯片包括：第二组焊垫，设置在所述微机电系统芯片的正面，与所述第一组焊垫相对应；
沟槽，设置在所述微机电系统芯片的正面，用于与所述主工作芯片的正面构成密闭的供载热流体流动的液体流道，以冷却所述主工作芯片；所述沟槽的入口和出口分别开设在所述微机电系统芯片的背面；所述沟槽的入口处设有液体进口，出口处设有液体出口，所述沟槽的入口经过所述微机电系统芯片内与所述液体进口相连、所述沟槽的出口经过所述微机电系统芯片内与所述液体出口相连。
2.根据权利要求1所述的自适应温控芯片微系统，其特征在于，所述微机电系统芯片包括：
控制阀，设置在所述沟槽的进口与出口之间，用于控制所述载热流体流速；
温度感应器，与所述控制阀连接，用于检测所述微系统的温度，并根据检测到的温度调节所述控制阀。
3.根据权利要求1或2所述的自适应温控芯片微系统，其特征在于，所述主工作芯片还包括：
第三组焊垫，设置在所述主工作芯片的背面，与所述第一组焊垫中的部分焊垫相对应；
焊垫连接件，设置在所述主工作芯片中，用于对应连接所述第三组焊垫和所述第一组焊垫。
4.根据权利要求3所述的自适应温控芯片微系统，其特征在于，所述焊垫连接件为通过硅片通道。
5.根据权利要求2所述的自适应温控芯片微系统，其特征在于，所述控制阀为变速齿轮或变速齿轮组。
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