CN110690185B - 一种集成电路架空散热封装 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及集成电路封装技术领域，且公开了一种集成电路架空散热封装。该集成电路架空散热封装，通过架空杆使得集成电路底衬架空，使得集成电路底衬不与封装盒底部接触，在集成电路工作发热时，封装盒内的气体先受热，同时导油管内部的导热油吸热，随着热量的不断上升，汞液吸热膨胀，进而推动滑塞和活塞条运动，同时将第一空腔内的导热油推入第二空腔和散热条中形成窄油层，增加了导热油与外界空气的接触面积，将封装盒底部的导热油运送到封装盒四周，外界的空气流动带走导热油的热量，同时第二空腔和散热条中的导热油进入导油管中吸收封装盒内部保护气体的温度，达到降低封装盒内温度的效果。

Description

一种集成电路架空散热封装
技术领域
本发明涉及集成电路封装技术领域，具体为一种集成电路架空散热封装。
背景技术
集成电路封装在使用时，我们需要考虑到集成电路的运行会产生大量的热量，若集成电路封装盒内的热量不能及时散出，就会降低集成电路的运行效率(温度越高，导体电阻越，电阻越大，产生的热量越多)，严重时会导致集成电路失效。所以针对于集成电路封装的散热往往存在着以下几个问题：
1.目前针对于集成电路封装的散热，往往只采用了从外部添加散热翅片进行换热、散热的做法对封装盒盒体进行散热，而集成电路封装的填充的保护气体的温度难以下降，需要对成电路封装的填充的保护气体进行快速的散热降温；
2.集成电路封装往往利用在四周及底部开设空腔，空腔内填充导热油，但是在实际运用时，集成电路封装安装在电路板上，封装盒底部没有空隙供空气进入流动，带走导热油的热量，由于大多数封装盒内集成电路直接安装在封装盒的底部，封装盒底板内的导热油吸收热量，且难以散出，造成了热量的堆积；
3.目前使用的集成电路封装四周及底部开设的空腔内的导热油无法流动，呈静止状态，也导致了导热油传热效率低，影响集成电路封装的散热。
发明内容
本发明提供了一种集成电路架空散热封装，具备符合封装要求的同时散散效果大大改善的优点，解决了上述背景技术提到的问题。
本发明提供如下技术方案：一种集成电路架空散热封装，包括封装盒和封装盖，且封装盖盖装在封装盒的顶部，所述封装盒内壁的中下部固定安装有架空杆，所述架空杆的表面开设有扣合孔，所述扣合孔的内部扣接有弹性塑料卡扣，所述弹性塑料卡扣的顶部固定安装有集成电路底衬，所述集成电路底衬的上表面可通过卡座卡接集成电路，且集成电路底衬的下表面与架空杆的表面接触，所述封装盒的底板内部开设有第一空腔，所述封装盒的四个侧板内部均开设有第二空腔，所述封装盒的底板内部开设有第二空腔，且第一空腔通过开设在封装盒的底板内部的连通槽与第二空腔相连通，所述封装盒左侧板和后侧板内的第二空腔相连通，封装盒右侧板和前侧板内的第二空腔相连通，两个第二空腔通过导油管相连通，且两个导油管呈“X”状交叉设置在封装盒的内部。
所述封装盒的底板内部开设的第一空腔数量为两个，且封装盒的底板内部位于两个第一空腔之间开设有汞液腔，所述封装盒的底板内部开设有连通第一空腔和汞液腔的滑塞腔，所述滑塞腔的内壁上滑动安装有滑塞，所述滑塞的背面固定安装有推杆，所述推杆的背面固定安装有活塞条，且活塞条滑动安装在第一空腔的内部，所述封装盒的侧板外侧均固定安装有散热条，且第二空腔通过开设在封装盒的侧板外侧的通槽与散热条的内部相连通，所述散热条的内部固定安装有空心杆。
优选的，两个所述导油管呈“X”状交叉设置在封装盒的内部。
优选的，所述扣合孔由导向孔和圆孔组成，其中导向孔为直径从上到下依次减小的倒圆台状，用于引导弹性塑料卡扣的扣合方向，圆孔上下直径相等。
优选的，所述封装盒的侧板外侧均固定安装有散热条，且第二空腔通过开设在封装盒的侧板外侧的通槽与散热条的内部相连通，所述散热条的内部固定安装有空心杆，空心杆为上下开口的管体，且空心杆的上下两端分别与散热条的上下两端相连通。
优选的，所述导油管、第一空腔和第二空腔的内部均填充有导热油，且第二空腔内部填充的导热油液面与两个导油管交叉处的水平线齐平，保持导油管内部至少有其容积1/2的导热油，所述汞液腔的内部填充有汞液。
优选的，所述散热条为一侧开口的铝合金盒体，空心杆距离散热条内壁的距离为一毫米，第二空腔的宽度为两毫米。
优选的，所述汞液腔通过内壁上固定安装的隔板将汞液腔分隔成左右两个不相连通的子汞液腔。
本发明具备以下有益效果：
1、该集成电路架空散热封装，通过架空杆使得集成电路底衬架空，使得集成电路底衬不与封装盒底部接触，在集成电路工作发热时，封装盒内的气体先受热，同时导油管内部的导热油吸热，随着热量的不断上升，汞液吸热膨胀，进而推动滑塞和活塞条运动，同时将第一空腔内的导热油推入第二空腔和散热条中形成窄油层，增加了导热油与外界空气的接触面积，将封装盒底部的导热油运送到封装盒四周，外界的空气流动带走导热油的热量，同时第二空腔和散热条中的导热油进入导油管中吸收封装盒内部保护气体的温度，达到降低封装盒内温度的效果。
2、该集成电路架空散热封装，通过空心杆，空心杆对散热条的内腔进行分割，使得进入散热条内的导热油形成窄油层，同时外界空气可以从空心杆的顶部和底部进入空心杆，进一步的增加了导热油的散热面积。
3、该集成电路架空散热封装，通过两个交叉的导油管，若右侧的子汞液腔受热较多，则汞液膨胀体积大，则右侧第一空腔内被推入第二空腔和散热条内的导热油比左侧的第一空腔内被推入第二空腔和散热条内的导热油多，同时由于封装盒四侧板内开设的第二空腔不连通，随着右侧第一空腔内的导热油不断进入第二空腔，最终从导油管内进入左侧的第一空腔内，由于连通器原理，导油管内液面会始终和第二空腔内的液面齐平，从而流动的导热油传热效率更好，导热油流动起来能够更好的进行散热。
附图说明
图1为本发明结构正剖图；
图2为本发明结构半剖图；
图3为本发明结构导油管的俯视图；
图4为本发明结构图1中A处结构放大图；
图5为本发明结构图3中B处结构放大图；
图6为本发明结构右侧的子汞液腔受热较多时液体流向图。
图中：1封装盒、2封装盖、3架空杆、4扣合孔、401导向孔、402圆孔、5弹性塑料卡扣、6集成电路底衬、7第一空腔、8第二空腔、9连通槽、10导油管、11汞液腔、12滑塞腔、13滑塞、14推杆、15活塞条、16散热条、17空心杆、18密封条。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，一种集成电路架空散热封装，包括封装盒1和封装盖2，且封装盖2盖装在封装盒1的顶部，封装盒1和封装盖2应设置有密封条18，且密封条18上应开设有供引脚穿出的凹槽，保证了封装盒1的封装效果，同时预留了引脚出口，封装盒1内壁的中下部固定安装有架空杆3，架空杆3用于架空集成电路底衬6，加大集成电路底衬6的上卡接的集成电路的散热面，架空杆3的表面开设有扣合孔4，扣合孔4的内部扣接有弹性塑料卡扣5，弹性塑料卡扣5的顶部固定安装有集成电路底衬6，集成电路底衬6的上表面可通过卡座卡接集成电路，且集成电路底衬6的下表面与架空杆3的表面接触，集成电路底衬6可采用镂空设计，便于集成电路的散热，封装盒1的底板内部开设有第一空腔7，封装盒1的四个侧板内部均开设有第二空腔8，封装盒1的底板内部开设有第二空腔8，且第一空腔7通过开设在封装盒1的底板内部的连通槽9与第二空腔8相连通，封装盒1左侧板和后侧板内的第二空腔8相连通，封装盒1右侧板和前侧板内的第二空腔8相连通，两个第二空腔8通过导油管10相连通，且两个导油管10呈“X”状交叉设置在封装盒1的内部。
封装盒1的底板内部开设的第一空腔7数量为两个，且封装盒1的底板内部位于两个第一空腔7之间开设有汞液腔11，封装盒1的底板内部开设有连通第一空腔7和汞液腔11的滑塞腔12，滑塞腔12的内壁上滑动安装有滑塞13，滑塞13的背面固定安装有推杆14，推杆14的背面固定安装有活塞条15，且活塞条15滑动安装在第一空腔7的内部。
其中，两个导油管10呈“X”状交叉设置在封装盒1的内部，由于受热不均匀，两个子汞液腔内的汞液膨胀体积不一样时，导致两侧第二空腔8内出现液位差，当某一侧导热油第二空腔8超过导油管10的高度时，则会从导油管10内进入另一侧，使得导热油流动。
其中，扣合孔4由导向孔401和圆孔402组成，其中导向孔401为直径从上到下依次减小的倒圆台状，用于引导弹性塑料卡扣5的扣合方向，圆孔402上下直径相等，在安装集成电路底衬6时，将弹性塑料卡扣5对准扣合孔4向下插入并按压集成电路底衬6，在弹性塑料卡扣5进入导向孔401会沿着导向孔401的内部滑动，进而弯曲，当弹性塑料卡扣5的卡扣穿出圆孔402时，弹性塑料卡扣5恢复原状，完成卡接。
其中，封装盒1的侧板外侧均固定安装有散热条16，且第二空腔8通过开设在封装盒1的侧板外侧的通槽与散热条16的内部相连通，散热条16的内部固定安装有空心杆17，空心杆17为上下开口的管体，且空心杆17的上下两端分别与散热条16的上下两端相连通，空心杆17为上下开口的管体，且空心杆17的上下两端分别与散热条16的上下两端相连通，将空心杆17设计为空心，且上下端均可以进入空气，进一步的增加了导热油的散热面积，提升了对导热油的散热效果。
其中，导油管10、第一空腔7和第二空腔8的内部均填充有导热油，且第二空腔8内部填充的导热油液面与两个导油管10交叉处的水平线齐平，保持导油管10内部至少有其容积1/2的导热油，汞液腔11的内部填充有汞液，在封装盒1内温度升高时，导热油和汞液吸收热量，其中，汞液吸热膨胀，进而推动滑塞13和活塞条15运动，将第一空腔7内的导热油推入第二空腔8和散热条16中进行散热，第二空腔8和散热条16中的导热油进入导油管10中吸收封装盒1内部的温度，导热油流动起来，能够增加导热油的传热效率，同时使得封装盒1底部的导热油进入封装盒1的四周与流动的空气进行换热，优化散热效率。
其中，散热条16为一侧开口的铝合金盒体，铝合金的热传导系数较高，因此可以快速将导热油的热量传递给外界空气，空心杆17距离散热条16内壁的距离为一毫米，第二空腔8的宽度为两毫米，进入第二空腔8和散热条16中的导热油形成窄油层，增大导热油的散热面积，提高散热效率，外界空气与散热条16和封装盒1的侧板接触，对内部的导热油进行降温，同时由于散热面积增大了，可以加快散热，防止热量堆积。
其中，汞液腔11通过内壁上固定安装的隔板将汞液腔11分隔成左右两个不相连通的子汞液腔，若右侧的子汞液腔受热较多，则汞液膨胀体积大，则右侧第一空腔7内被推入第二空腔8和散热条16内的导热油比左侧的第一空腔7内被推入第二空腔8和散热条16内的导热油多，同时由于封装盒1四侧板内开设的第二空腔8不连通，随着右侧第一空腔7内的导热油不断进入第二空腔8，最终从导油管10内进入左侧的第一空腔7内，由于连通器原理，导油管10内液面会始终和第二空腔8内的液面齐平，从而使得导热油流动起来，再次优化散热效率。
工作原理：在安装好集成电路底衬6和其上部的集成电路时，集成电路在工作发热，封装盒1内的气体受热，同时导油管10内部的导热油吸热，随着热量的不断上升，汞液吸热膨胀，进而推动滑塞13和活塞条15运动，同时将第一空腔7内的导热油推入第二空腔8和散热条16中形成窄油层，增加了导热油与外界空气的接触面积，将封装盒1底部的导热油运送到封装盒1四周，外界的空气流动带走导热油的热量，同时第二空腔8和散热条16中的导热油进入导油管10中吸收封装盒1内部的温度达到降低封装盒1内温度的效果，温度下降后，汞液遇冷收缩，带动滑塞13和活塞条15运动，将第二空腔8内的导热油进入第一空腔7中，导油管10内的导热油进入第二空腔8和散热条16中形成窄油层，与外界空气进行散热。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种集成电路架空散热封装，包括封装盒(1)和封装盖(2)，且封装盖(2)盖装在封装盒(1)的顶部，所述封装盒(1)和封装盖(2)应设置有密封条(18)，且密封条(18)上应开设有供引脚穿出的凹槽，其特征在于：所述封装盒(1)内壁的中下部固定安装有架空杆(3)，所述架空杆(3)的表面开设有扣合孔(4)，所述扣合孔(4)的内部扣接有弹性塑料卡扣(5)，所述弹性塑料卡扣(5)的顶部固定安装有集成电路底衬(6)，所述集成电路底衬(6)的上表面可通过卡座卡接集成电路，且集成电路底衬(6)的下表面与架空杆(3)的表面接触，所述封装盒(1)的底板内部开设有第一空腔(7)，所述封装盒(1)的四个侧板内部均开设有第二空腔(8)，所述封装盒(1)的底板内部开设有第二空腔(8)，且第一空腔(7)通过开设在封装盒(1)的底板内部的连通槽(9)与第二空腔(8)相连通，所述封装盒(1)左侧板和后侧板内的第二空腔(8)相连通，封装盒(1)右侧板和前侧板内的第二空腔(8)相连通，两个第二空腔(8)通过导油管(10)相连通；
所述封装盒(1)的底板内部开设的第一空腔(7)数量为两个，且封装盒(1)的底板内部位于两个第一空腔(7)之间开设有汞液腔(11)，所述封装盒(1)的底板内部开设有连通第一空腔(7)和汞液腔(11)的滑塞腔(12)，所述滑塞腔(12)的内壁上滑动安装有滑塞(13)，所述滑塞(13)的背面固定安装有推杆(14)，所述推杆(14)的背面固定安装有活塞条(15)，且活塞条(15)滑动安装在第一空腔(7)的内部。
2.根据权利要求1所述的一种集成电路架空散热封装，其特征在于：两个所述导油管(10)呈“X”状交叉设置在封装盒(1)的内部。
3.根据权利要求1所述的一种集成电路架空散热封装，其特征在于：所述扣合孔(4)由导向孔(401)和圆孔(402)组成，其中导向孔(401)为直径从上到下依次减小的倒圆台状，用于引导弹性塑料卡扣(5)的扣合方向，圆孔(402)上下直径相等。
4.根据权利要求1所述的一种集成电路架空散热封装，其特征在于：所述封装盒(1)的侧板外侧均固定安装有散热条(16)，且第二空腔(8)通过开设在封装盒(1)的侧板外侧的通槽与散热条(16)的内部相连通，所述散热条(16)的内部固定安装有空心杆(17)，空心杆(17)为上下开口的管体，且空心杆(17)的上下两端分别与散热条(16)的上下两端相连通。
5.根据权利要求1所述的一种集成电路架空散热封装，其特征在于：所述导油管(10)、第一空腔(7)和第二空腔(8)的内部均填充有导热油，且第二空腔(8)内部填充的导热油液面与两个导油管(10)交叉处的水平线齐平，保持导油管(10)内部至少有其容积1/2的导热油，所述汞液腔(11)的内部填充有汞液。
6.根据权利要求4所述的一种集成电路架空散热封装，其特征在于：所述散热条(16)为一侧开口的铝合金盒体，空心杆(17)距离散热条(16)内壁的距离为一毫米，第二空腔(8)的宽度为两毫米。
7.根据权利要求1所述的一种集成电路架空散热封装，其特征在于：所述汞液腔(11)通过内壁上固定安装的隔板将汞液腔(11)分隔成左右两个不相连通的子汞液腔。
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