[實(shí)用新型]一種芯片封裝散熱結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201822165527.6
• 申請(qǐng)日: 2018-12-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN209434172U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李璇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 杭州創(chuàng)屹機(jī)電科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L23/367
• 分類(lèi)號(hào): H01L23/367;H01L23/467;H01L23/373
• 代理公司: 杭州杭誠(chéng)專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種芯片封裝散熱結(jié)構(gòu)，包括PCB和芯片，PCB上設(shè)有貫通的散熱孔，芯片橫跨散熱孔封裝固定在PCB上；PCB的背面對(duì)應(yīng)芯片的位置，緊貼固定有散熱金屬片；散熱孔內(nèi)填充有導(dǎo)熱膠；散熱金屬片的對(duì)應(yīng)散熱孔的部分上突起的設(shè)有若干金屬材質(zhì)的導(dǎo)熱條；導(dǎo)熱條長(zhǎng)度小于散熱孔的長(zhǎng)度。本實(shí)用新型的有益效果是：為芯片提供了良好的散熱效果，可以為芯片研發(fā)的進(jìn)一步提高處理能力、體積小型化提供幫助。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電子電氣產(chǎn)品中的芯片封裝工藝，具體是一種芯片封裝散熱結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

電子電氣產(chǎn)品中大量使用到芯片。芯片的集成度高，處理速度快，可以幫助產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)小型化和集成化，但是同時(shí)也帶來(lái)了能耗高、發(fā)熱量大的問(wèn)題。在狹窄的空間內(nèi)，如果熱量無(wú)法有效的被帶走，芯片會(huì)因?yàn)楦邷囟霈F(xiàn)工作效能下降的問(wèn)題，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致芯片燒毀。在芯片被設(shè)計(jì)定型后，其工作時(shí)的發(fā)熱量也已經(jīng)基本被固定。要想保持芯片工作環(huán)境的涼爽，必須在封裝結(jié)構(gòu)上提供良好的散熱方案。中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN205140128U于2016年4月6日公開(kāi)了“設(shè)有散熱片結(jié)構(gòu)的探測(cè)裝置”，包括外殼、上蓋、鈑金件、電路板、鏡頭、尾線，其中，所述電路板上安裝有處理芯片，所述處理芯片的上端面連接有散熱片，所述散熱片與所述電路板固定連接。該申請(qǐng)人宣稱(chēng)，該實(shí)用新型通過(guò)以散熱片結(jié)構(gòu)代替了風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，既節(jié)省了空間，又滿(mǎn)足了產(chǎn)品對(duì)穩(wěn)固性的需求，散熱片可以很好地固定在電路板上；同時(shí)，本實(shí)用新型可以智能檢測(cè)隧道中進(jìn)入的行人，及時(shí)報(bào)警，避免交通事故的發(fā)生，對(duì)于維持交通秩序，保證交通安全有重要的意義。同時(shí)，節(jié)省了人力監(jiān)控的成本，檢測(cè)精度高，可靠性強(qiáng)。該裝置成本低，安裝簡(jiǎn)單方便；檢測(cè)算法魯棒性強(qiáng)，智能程度高。在該類(lèi)傳統(tǒng)方案中，僅依靠傳統(tǒng)的散熱片方案來(lái)進(jìn)行散熱，已經(jīng)難以滿(mǎn)足目前集成度越來(lái)越高、處理能力越來(lái)越強(qiáng)、發(fā)熱量越來(lái)越大、工作環(huán)境越來(lái)越狹窄的小型、微型芯片的散熱要求。

發(fā)明內(nèi)容

基于以上問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種芯片封裝散熱結(jié)構(gòu)，為芯片提供了良好的散熱效果，可以為芯片研發(fā)的進(jìn)一步提高處理能力、體積小型化提供幫助。

為了實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：一種芯片封裝散熱結(jié)構(gòu)，包括PCB和芯片，PCB上設(shè)有貫通的散熱孔，芯片橫跨散熱孔封裝固定在PCB上；PCB的背面對(duì)應(yīng)芯片的位置，緊貼固定有散熱金屬片；散熱孔內(nèi)填充有導(dǎo)熱膠；散熱金屬片的對(duì)應(yīng)散熱孔的部分上突起的設(shè)有若干金屬材質(zhì)的導(dǎo)熱條；導(dǎo)熱條長(zhǎng)度小于散熱孔的長(zhǎng)度。

本方案設(shè)計(jì)的芯片封裝散熱結(jié)構(gòu)，在PCB的封裝芯片的位置上開(kāi)設(shè)有貫通的散熱孔，在PCB背面對(duì)應(yīng)芯片的位置上緊貼固定有散熱金屬片。散熱金屬片一般為良好導(dǎo)熱材料的金屬合金。在散熱金屬片的應(yīng)散熱孔的部分上，突起的設(shè)有若干導(dǎo)熱條，導(dǎo)熱條向芯片的背面方向延伸，但是由于導(dǎo)熱條的長(zhǎng)度小于散熱孔的長(zhǎng)度，因此導(dǎo)熱條的端部與芯片背面不接觸。由于散熱金屬片的存在，使散熱孔實(shí)際上成了盲孔。在散熱孔中灌注有導(dǎo)熱膠，導(dǎo)熱膠具有絕緣性，但是可以將芯片的發(fā)熱很好的傳遞給散熱金屬片。由于導(dǎo)熱條埋設(shè)在導(dǎo)熱膠中，可以快速將導(dǎo)熱膠中的熱量傳導(dǎo)至散熱金屬片，因此導(dǎo)熱膠的導(dǎo)熱能力會(huì)顯著提升，對(duì)芯片形成良好的降溫效果。

作為優(yōu)選，導(dǎo)熱條的形狀為蘑菇形，端部設(shè)有一個(gè)導(dǎo)熱頭，導(dǎo)熱頭的形狀為球冠形。 將導(dǎo)熱條設(shè)計(jì)為形，端部設(shè)置一個(gè)表面積較大的導(dǎo)熱頭，可以使導(dǎo)熱條更好的吸收周邊導(dǎo)熱膠中的熱量，從而提高導(dǎo)熱效果。

作為優(yōu)選，導(dǎo)熱條的材質(zhì)為銀。銀為非常優(yōu)秀的導(dǎo)熱材質(zhì)，雖然成本較高，但是導(dǎo)熱條體積很小，材料耗費(fèi)很低，因此不會(huì)對(duì)成本有較大影響。使用銀作為導(dǎo)熱條材料，可以獲得極佳的導(dǎo)熱效果，因此產(chǎn)品性能更穩(wěn)定，可以推廣應(yīng)用在高端產(chǎn)品上。

作為優(yōu)選，導(dǎo)熱頭距芯片的最近距離不大于散熱孔深度的1/10。芯片是熱源，導(dǎo)熱頭距芯片的最近距離越近，對(duì)芯片的導(dǎo)熱效果越強(qiáng)。

作為優(yōu)選，散熱金屬片的遠(yuǎn)離PCB的一面上規(guī)則的設(shè)有凹凸結(jié)構(gòu)。散熱金屬片的遠(yuǎn)離PCB的一面設(shè)計(jì)出規(guī)則的凹凸結(jié)構(gòu)，可以使表面積增大，有助于散熱金屬片向周邊空氣傳導(dǎo)熱量。