本发明涉及一种应用于芯片封装时的散热方法,尤其涉及一种共用散热器芯片封装中的通用散热方法,属于芯片封装中的散热。
背景技术:
1、散热器(或称为散热器系统)是用于设备或系统中的热量管理和散热的重要组件。有效的散热能够延长芯片的使用寿命,保证其性能稳定,并防止因过热导致的故障。现有的芯片散热器主要分为空气冷却散热器、液冷散热器、热管散热器、相变材料散热器和热界面材料(tim)。
2、如图1所示的某种芯片封装体,在芯片基板1上至少焊接有芯片一2和芯片二3,其中芯片一2和芯片二3的分布位置和高度尺寸均不一致,芯片一2和芯片二3 共用一个散热器4,并设置在芯片一2和芯片二3 的上方位置。在散热器4的底面上设置有向下延伸的凸块一411和凸块二412,凸块一411位于芯片一2的上方,凸块二412位于芯片二3的上方,在凸块一411与芯片一2之间设置有tim胶层一5,在凸块二412与芯片二3之间设置有tim胶层二6。工作时,芯片一2产生的热量通过tim胶层一5和凸块一411传递到散热器4进行散热,芯片二3产生的热量通过tim胶层二6和凸块二412传递到散热器4进行散热。
3、现有技术中存在的问题是:芯片封装体的规格型号各不相同,因此,每种规格型号的芯片封装体中的芯片在芯片基板上的位置也都不相同。如图2和图3所示,图2中的芯片基板上设置有至少两个芯片,包括芯片一2和芯片二3,其位置沿芯片基板1的对角线分布,而图3中的芯片基板上设置有至少三个芯片,包括芯片一2、芯片二3和芯片三7,其位置就不是沿芯片基板1的对角线分布。
4、因此,针对每种规格型号的芯片封装体中的芯片在芯片基板上的分布位置,每种规格型号的芯片封装体需要为其单独制作一个带有特定位置凸块的金属散热器来满足芯片散热要求,从而增加了芯片封装的生产成本。
5、检索到的相关专利文献为:
6、申请公布号为cn 102709262a,申请公布日为2012年10月3日的中国发明专利申请公开了一种多芯片共用的散热器,包括:基板,所述基板的上表面设置有多个散热翅片;所述基板的下表面设置有至少一个用于与电路板上的第一芯片的上表面相互接触的凸台,所述基板的边缘位置设置有用于将所述基板支撑在所述电路板上的限位支架。
7、上述专利文献中带有凸台的散热器就只能针对一种规格型号的芯片封装体进行散热,当需要针对别的规格型号的芯片封装体进行散热时,就需要另外重新制作散热器,从而增加了芯片封装的生产成本。
8、因此,如何设计一种共用散热器芯片封装中的通用散热方法,使其能够适用于各种规格型号的芯片封装体散热需求,提高散热器的通用性,降低芯片封装的生产成本是急需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷,提供一种共用散热器芯片封装中的通用散热方法,其能够适用于各种规格型号的芯片封装体散热需求,提高了散热器的通用性,降低了芯片封装的生产成本。
2、为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案为:一种共用散热器芯片封装中的通用散热方法,其是将散热器设计成散热器本体和金属凸块两个部分,进行封装前,对照要进行封装的芯片封装体中的芯片在芯片基板上的分布位置,相应的设置所述金属凸块在散热器本体上的位置;当散热器安装到芯片基板上后,使得所述金属凸块位于芯片的上方位置,再将散热器与芯片进行封装,最终使得芯片产生的热量能通过金属凸块传递到散热器本体进行散热。
3、优选的,所述相应的设置所述金属凸块在散热器本体上的位置是通过利用拆装结构来实现金属凸块在散热器本体上的位置设置的。
4、优选的,制作散热器时,对照芯片在芯片基板上的具体分布位置,在散热器本体底部的相应位置上设置连接结构一;在金属凸块的顶部上设置连接结构二;
5、将金属凸块与散热器本体连接时,利用连接结构一和连接结构二相配合就能将金属凸块与散热器本体能拆装的连接在一起。
6、优选的,当多个芯片在芯片基板上分布位置相对较远时,将所述连接结构一设置为多个,金属凸块也设置为多个;将金属凸块与散热器本体连接在一起后,使得每个金属凸块均与一个芯片对应导热接触。
7、优选的,当多个芯片在芯片基板上分布位置相对较近时,将所述连接结构一设置为一个,金属凸块也设置为一个;将金属凸块与散热器本体连接在一起后,使得金属凸块与多个芯片对应导热接触。
8、优选的,制作散热器时,在散热器本体底部上设置多个连接结构一,使得多个连接结构一散布在散热器本体底部上;在金属凸块的顶部上设置连接结构二;
9、将金属凸块与散热器本体连接时,是对照芯片在芯片基板上的具体分布位置,利用连接结构一和连接结构二相配合将金属凸块与散热器本体能拆装的连接在一起。
10、优选的,所述连接结构一为设置在散热器本体底部上的旋钮孔,所述连接结构二为设置在金属凸块顶部上的旋钮;
11、所述旋钮包括连杆和设置在所述连杆一端上的旋钮本体,所述连杆的另外一端与金属凸块的顶部连接,所述旋钮孔包括设置在散热器本体底部上且靠近散热器本体底部一侧的外通孔和设置在散热器本体底部上且靠近散热器本体顶部一侧的内沉孔,所述外通孔和内沉孔相连通且外通孔的孔口小于内沉孔的孔口,所述旋钮本体的形状与外通孔的形状相匹配;
12、连接时,将旋钮本体从外通孔中插入到内沉孔中后旋转,使得旋钮本体与外通孔相互错开,从而将金属凸块连接在散热器本体上。
13、优选的,在靠近外通孔的散热器本体底部上还设置有通气孔,所述通气孔与内沉孔连通;
14、在连接前,先在内沉孔中设置tim胶;连接时,将旋钮本体穿过外通孔插入到内沉孔中旋转,旋转的过程中将内沉孔中的空气与部分tim胶通过通气孔挤压出去,使其均匀分布在金属凸块的顶部与散热器本体的底部之间。
15、优选的,所述相应的设置所述金属凸块在散热器本体上的位置是通过利用滑动连接结构来实现金属凸块在散热器本体上的位置设置的。
16、优选的,在散热器本体的底部四周设置矩形状的滑槽,在所述滑槽内安装两根滑轨,两根滑轨呈十字交叉配合连接设置,将金属凸块配合连接在两根滑轨相交的位置处,从而使得两根滑轨和金属凸块之间形成十字移动机构,将金属凸块与散热器本体滑动连接在一起;
17、对照芯片在芯片基板上的具体分布位置,利用十字移动机构调整金属凸块的位置,使得散热器安装到芯片基板上后,金属凸块与芯片对应导热接触;
18、或
19、在散热器本体的底部设置圆形滑槽,在圆形滑槽内设置有一根滑轨,所述滑轨能够沿圆形滑槽进行旋转,金属凸块滑动连接在滑轨上;
20、对照芯片在芯片基板上的具体分布位置,利用滑轨的旋转以及金属凸块沿滑轨的移动调整金属凸块的位置,使得散热器安装到芯片基板上后,金属凸块与芯片对应导热接触。
21、本发明的有益效果在于:本发明只要提前制作好散热器本体和金属凸块等基础物件,就能针对每种规格型号的芯片封装体中的芯片的分布位置,利用散热器本体和金属凸块的各种组合结构,形成适合各种规格型号的芯片封装体的散热器,而不需要重新制作各种式样的散热器,从而使得本技术能够适用于各种规格型号的芯片封装体散热需求,提高了散热器的通用性,降低了芯片封装的生产成本。利用拆装结构和滑动连接结构进行金属凸块和散热器本体之间的连接,从而使得本发明实现了金属凸块在散热器本体上的位置的灵活调整,极大的增加了本发明中散热器的通用性。在实现拆装连接结构的一种方法中,不需要事先对照芯片在芯片基板上的具体分布位置来设置连接结构一,而是将多个连接结构一散布在散热器本体底部上,使得连接结构一的安装区域覆盖整个散热器本体区域,到连接金属凸块时,才按照芯片的位置分布来连接金属凸块。这种方法就能实现进行不同规格型号的芯片封装时,可以统一加工好多个带有连接结构二的金属凸块和带有连接结构一的散热器本体,再进行散热器的组装,这样进一步提高了散热器的通用性,降低了芯片封装的生产成本。
1.一种共用散热器芯片封装中的通用散热方法,其特征在于:将散热器设计成散热器本体和金属凸块两个部分,进行封装前,对照要进行封装的芯片在芯片基板上的分布位置,相应的设置金属凸块在散热器本体上的位置;当散热器安装到芯片基板上后,使得所述金属凸块位于芯片的上方位置,再将散热器与芯片进行封装,最终使得芯片产生的热量能通过金属凸块传递到散热器本体进行散热。
2.根据权利要求1所述的通用散热方法,其特征在于:所述相应的设置金属凸块在散热器本体上的位置是通过拆装结构来实现金属凸块在散热器本体上的位置设置的。
3.根据权利要求2所述的通用散热方法,其特征在于:制作散热器时,对照芯片在芯片基板上的具体分布位置,在散热器本体底部的相应位置上设置连接结构一;在金属凸块的顶部上设置连接结构二;
4.根据权利要求3所述的通用散热方法,其特征在于:当多个芯片在芯片基板上分布位置相对较远时,将所述连接结构一设置为多个,金属凸块也设置为多个;将金属凸块与散热器本体连接在一起后,使得每个金属凸块均与一个芯片对应导热接触。
5.根据权利要求3所述的通用散热方法,其特征在于:当多个芯片在芯片基板上分布位置相对较近时,将所述连接结构一设置为一个,金属凸块也设置为一个;将金属凸块与散热器本体连接在一起后,使得金属凸块与多个芯片对应导热接触。
6.根据权利要求2所述的通用散热方法,其特征在于:制作散热器时,在散热器本体底部上设置多个连接结构一,使得多个连接结构一散布在散热器本体底部上;在金属凸块的顶部上设置连接结构二;
7.根据权利要求3至6中任意一项所述的通用散热方法,其特征在于:所述连接结构一为设置在散热器本体底部上的旋钮孔,所述连接结构二为设置在金属凸块顶部上的旋钮;
8.根据权利要求7所述的通用散热方法,其特征在于:在靠近外通孔的散热器本体底部上还设置有通气孔,所述通气孔与内沉孔连通;
9.根据权利要求1所述的通用散热方法,其特征在于:所述相应的设置所述金属凸块在散热器本体上的位置是通过滑动连接结构来实现金属凸块在散热器本体上的位置设置的。
10.根据权利要求9所述的通用散热方法,其特征在于:在散热器本体的底部四周设置矩形状的滑槽,在所述滑槽内安装两根滑轨,两根滑轨呈十字交叉配合连接设置,将金属凸块配合连接在两根滑轨相交的位置处,从而使得两根滑轨和金属凸块之间形成十字移动机构,将金属凸块与散热器本体滑动连接在一起;