[發明專利]一種PCB、POP封裝散熱結構及其制造方法

有效

• 申請號: 202110056358.6
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112885794B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 楊堅
• 申請（專利權）人: 浪潮電子信息產業股份有限公司
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L23/373;H01L25/18;H10B80/00;H05K1/18;H05K3/34
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 豆貝貝

本發明公開一種POP封裝散熱結構，包括上層基板、與上層基板正對分布的下層基板、設置于上層基板表面的存儲芯片、設置于下層基板表面的處理芯片、連接于上層基板與下層基板之間并環繞處理芯片分布的連接焊球，以及填充于上層基板與下層基板之間的間隙中且與處理芯片相連、用于將處理芯片的熱量傳遞至上層基板的導熱填充件。如此，將導熱填充件填充在上層基板與下層基板之間的縫隙中，消除了上層基板與下層基板之間的空隙，使得處理芯片與上層基板始終保持良好接觸，從而能夠將處理芯片的熱量高效地傳遞至上層基板，并且降低POP封裝的內部結殼熱阻，提高散熱效率。本發明還公開一種POP封裝散熱結構的制造方法和一種PCB，其有益效果如上。

技術領域

本發明涉及PCB技術領域，特別涉及一種POP封裝散熱結構。本發明還涉及一種POP封裝散熱結構的制造方法和一種PCB。

背景技術

隨著中國電子技術的發展，越來越多的電子設備已得到廣泛使用。

服務器是電子設備中的重要組成部分，是提供計算服務的設備。由于服務器需要響應服務請求，并進行處理，因此一般來說服務器應具備承擔服務并且保障服務的能力。根據服務器提供的服務類型不同，分為文件服務器、數據庫服務器、應用程序服務器、WEB服務器等。

在大數據時代，大量的IT設備會集中放置在數據中心。這些數據中心包含各類型的服務器、存儲、交換機及大量的機柜及其它基礎設施。每種IT設備都是有各種硬件板卡組成，如計算模塊、內存模塊、存儲模塊、機箱等。目前的數據中心一般指服務器機柜，而服務器通常集成安裝在服務器機柜中。

在PCB設計中，服務器板卡中大量使用了BGA(Ball?Grid?Array，球柵陣列)封裝的芯片，而POP(Package?on?Package，疊層)封裝是一種高集成封裝，通常采用兩個或以上BGA封裝堆疊而成。POP封裝雖然能夠節省基板面積，但由于堆疊結構的弊端，導致內部結殼熱阻比較大。這是因為POP封裝的散熱方式，主要是在上層基板的表面加裝散熱片，通過增大換熱面積的方式進行散熱。POP封裝的主要熱量來源是下層的處理芯片，處理芯片的大部分熱量必須先傳遞到上層基板后，才能進入到散熱片中進行快速發散。

然而，現有技術的POP封裝，其上層基板與下層基板由于連接錫球的存在，導致上層基板與下層基板之間的縫隙較大，使得處理芯片的表面實際上并沒有與上層基板直接接觸，而是在上層基板與下層基板之間存在一層空氣層。該層空氣層雖然比較薄，但由于空氣是熱的不良導體，在室溫條件下，空氣的導熱系數僅為0.026W/mK，因此導致處理芯片的熱量難以通過空氣層傳遞到上層基板上，進而難以通過散熱片進行發散，導致散熱效果不理想。

因此，如何高效地將處理芯片的熱量傳遞至上層基板，降低POP封裝的內部結殼熱阻，提高散熱效率，是本領域技術人員面臨的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種POP封裝散熱結構，能夠高效地將處理芯片的熱量傳遞至上層基板，降低POP封裝的內部接殼熱阻，提高散熱效率。本發明的另一目的是提供一種POP封裝散熱結構的制造方法和一種PCB。

為解決上述技術問題，本發明提供一種POP封裝散熱結構，包括上層基板、與所述上層基板正對分布的下層基板、設置于所述上層基板表面的存儲芯片、設置于所述下層基板表面的處理芯片、連接于所述上層基板與所述下層基板之間并環繞所述處理芯片分布的連接焊球，以及填充于所述上層基板與所述下層基板之間的間隙中且與所述處理芯片相連、用于將所述處理芯片的熱量傳遞至所述上層基板的導熱填充件。

優選地，所述導熱填充件的底面覆蓋于所述處理芯片的表面，且所述導熱填充件的表面覆蓋于所述上層基板的底面。

優選地，所述導熱填充件具有粘性，且所述導熱填充件粘連在所述上層基板的底面與所述處理芯片的表面之間。

優選地，所述導熱填充件具有彈性，且所述導熱填充件的厚度大于所述上層基板的底面與所述處理芯片的表面之間的縫隙距離。