[發明專利]芯片散熱結構

有效

• 申請號: 202011302000.9
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112420636B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 張仁亮;戴升龍;張紅兵
• 申請（專利權）人: 四川長虹空調有限公司
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L23/373
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 成杰

本發明涉及芯片散熱技術領域，尤其是一種芯片散熱結構。本發明包括基體和芯片，基體包括上基體和下基體，上基體和下基體通過第一螺釘相連接，在上基體和下基體之間設置有絕緣導熱墊片,下基體上設有散熱翅片，芯片通過第二螺釘固定在上基體的上表面上，芯片和上基體上表面之間填充有導熱層，第一螺釘和第二螺釘分別配設有絕緣套；芯片與導熱層的接觸面積設定為A1,上基體與絕緣導熱墊片的接觸面積設定為A2,導熱層的導熱系數設定為K1，絕緣導熱墊片的導熱系數設定為K2,A2：A1的值大于1，小于2K1/K2。本發明有利于合理提高散熱器的綜合散熱效果。

技術領域

本發明涉及芯片散熱技術領域，尤其是一種芯片散熱結構。

背景技術

通常現有芯片散熱技術中，都基本通過一個大散熱器對多個芯片散熱。當芯片中包含igbt芯片時，因igbt芯片特殊結構和功能需進行絕緣散熱，而其他芯片基本不需進行絕緣散熱。對IGBT芯片而言通常需要采用絕緣墊片與散熱器連接，但絕緣墊片會增大IGBT芯片與金屬散熱器之間的導熱熱阻。往往igbt芯片散熱是整個芯片系統散熱的瓶頸難題。為解決這一難題，有的技術方案通過提升絕緣導熱層的導熱率來解決，如專利文獻CN207811642U。

與此同時，在實際產品應用中經常碰到有限的散熱器空間尺寸限制、有限的成本控制、多個芯片相對位置有限的調整范圍等各種條件，在滿足這些條件下，如何增強igbt芯片散熱能力的同時平衡與其他芯片的散熱效果，最終達到整體芯片系統的散熱平衡，目前未有技術手段涉及到。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種散熱效果更好的芯片散熱結構。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：芯片散熱結構，包括基體和芯片，基體包括固定連接的上基體和下基體，下基體上設有散熱翅片，芯片固定在上基體的上表面上，上基體下表面和下基體上表面之間填充有絕緣導熱墊片，芯片與上基體上表面之間填充有導熱層。上基體和下基體通過第一螺釘相連接，上基體設置有與第一螺釘相適配的螺釘過孔，下基體設置有與第一螺釘相適配的螺紋孔，上基體的螺釘過孔與第一螺釘的配合面之間套設有絕緣套；芯片和上基體通過第二螺釘相連接，芯片設置有與第二螺釘相適配的螺釘過孔，上基體設置有與第二螺釘相適配的螺紋孔，芯片的螺釘過孔與螺釘的配合面之間套設有絕緣套；芯片與導熱層的接觸面積設定為A1,上基體與絕緣導熱墊片的接觸面積設定為A2,導熱層的導熱系數設定為K1，絕緣導熱墊片的導熱系數設定為K2,A2：A1的值大于1，小于2K1/K2。

進一步的是：上基體和下基體的配合面為V字形或弧形。

進一步的是：下基體包括厚度為H1的基板,基板頂面中部位置設有V字形或弧形的凹槽，凹槽最低處所在位置的基板厚度設定為H2，H2：H1的值大于0.15。

進一步的是：基板頂面在凹槽的一側固定設置有第二芯片，在凹槽的另一側固定設置有第三芯片，基板頂面與第二芯片之間填充有第二導熱層，基板頂面與第三芯片之間填充有第三導熱層；

以垂直于凹槽長度方向的豎向平面作為參考面，凹槽輪廓線與基板頂面輪廓線的連接點分別設定為M點和N點，凹槽最低處所在的點設定為P點，其中M點為靠近第二芯片所在一側的點，M點和P點的間距值小于N點和P點的間距值，將M點和P點之間的區域對應的絕緣導熱墊片設定為絕緣導熱墊片A，將N點和P點之間的區域對應的絕緣導熱墊片設定為絕緣導熱墊片B，

當指定第二芯片的散熱功率在指定區域內散熱時，則通過上基體遠離第二芯片邊緣距離，靠近第三芯片邊緣距離來實現；

當指定第二芯片的散熱功率在指定區域內的指定齒片為臨界時，則可通過下基體的凹槽最低處所在的P點位置靠近指定齒片來實現，同時增大絕緣導熱墊片A的厚度實現下基體的熱量傳遞隔離。