近日乔治亚科技学院的研究人员研制出了内置微型管道，能够输送液态冷却剂的半导体器件。这种在标准工艺温度的生产线上生产的IC摒弃了传统的大块散热片冷却方式，能够以更高的封装密度得到高性能系统，使人们能够将多片高功耗的芯片层叠在一起。

这种微型管道能够承受的压力超过35psi，计算表明它们可以达到全芯片100W/cm2的冷却效果。它们散热的能力取决于冷却剂的流速和压力，直径较小的微型管道具有较高的热传导效率。

研究人员在芯片衬底的背面铺设了用于输送液态冷却剂的微型
管道，这些管道可以配置成直线或者S型盘旋线的样式

之前，人们在试图对芯片进行液态冷却的时候，曾经尝试在IC上绑上巨大的散热模块，或者在400℃到700℃的温度下在芯片的背面粘贴上微型管道。在 MARCO（Microelectronics Advanced Research Corp，微电子高级研究公司）和DARPA（Defense Advanced Research Projects Agency，军用高级研究项目部）的赞助下，乔治亚科技学院的研究团队采用温度低于260℃的CMOS兼容工艺，直接在芯片的衬底内铺设冷却管道。

根据乔治亚科技学院的方法，研制人员首先在衬底的背面蚀刻出很多沟槽，然后用旋转喷涂的方法把高黏性的聚合物喷涂到沟槽上，填满沟槽，然后通过晶圆抛光去掉多余的聚合物。

接下来，用一种多孔的涂层覆盖填满了聚合物的沟槽，在充氮的环境下对芯片逐渐加热。加热将导致聚合物分解并通过多孔的涂层蒸发掉，余留下微型的液体管道。然后再用一层聚合物覆盖多孔涂层，以防止其漏水。

研制人员还设计了穿过芯片并与聚合物管道相连接的小孔。当采用倒焊法将IC焊接在电路板上时，这些小孔可以使芯片上的管道与PCB内置的管道相连。到目前为止，采用连续液体流冷却的芯片已经正常工作了多个小时，研制人员还需要进行其他的测试以确保该方法具有长期的可靠性。

欲知详情,请致电乔治亚科技学院的Bing Dang，404-759-4895，e-mail为dangbing@ece.gatech.edu，或者登录网站http://gtresearchnews.gatech.edu/newsrelease/cooling.htm。