一种相变散热芯片结构及其制备方法，相变散热芯片结构包括：盖板和晶片；盖板的下表面与晶片的背面键合，盖板的下表面设置有空腔，晶片的背面设置有空槽，空腔与空槽连通，空腔或空槽内存有相变材料；相变材料填充满空腔或空槽，吸热变成液态或气态，体积膨胀，体积膨胀的相变材料将对芯片和盖板产生压力，进而影响芯片的可靠性，盖板的空腔提供了体积膨胀后相变材料储存的空间，减小了芯片和盖板之间的应力，提高芯片的可靠性。