CN116705719A - 芯片组件、制备方法、电路板结构及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种芯片组件、制备方法、电路板结构及电子设备,芯片组件包括芯片器件、散热组件和密封组件,芯片器件包括基板、芯片和元器件单元,芯片和元器件单元连接于基板的同一面。散热组件包括散热件和液态导热填充物,散热件位于芯片背离基板的一侧,并与密封组件和基板共同围成密封空间,芯片和液态导热填充物均设置于密封空间内,芯片和散热件均和液态导热填充物导热接触。元器件单元包括电子元器件和绝缘防护件,绝缘防护件包裹于电子元器件外侧,以隔离电子元器件和电子元器件外侧的空间,绝缘防护件为可固化的绝缘防护材料固化后形成。本申请的芯片组件在提升芯片散热性能的同时,能够有效的避免电子元器件失效。
Description
技术领域
本申请涉及半导体技术领域,特别涉及一种芯片组件、制备方法、电路板结构及电子设备。
背景技术
随着电子设备的功耗的提升,使得电子设备的散热需求越来越高。
液态金属作为一种高热导率的热界面材料,已经在笔记本电脑、服务器、游戏机等电子设备上逐步得到应用,以便通过液态金属来提升电子设备内部电路板上芯片器件的散热性能。由于液态金属具有高导电性、高流动性以及对金属(比如铜、铝)的腐蚀性的特点,需要对芯片器件的基板上的电阻、电容等小片式的电子元器件进行防护,以避免在液态金属的作用下而导致的失效。
因此,在确保液态金属对芯片器件的散热性能的基础上,如何有效避免这些电子元器件因液态金属而引起的失效,已成为有待解决的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种芯片组件、制备方法、电路板结构及电子设备,在确保通过液态导热填充物对芯片组件中的芯片进行散热,提升芯片散热性能的同时,能够有效的避免芯片组件中的电子元器件失效。
本申请实施例第一方面提供了一种芯片组件,该芯片组件包括芯片器件、散热组件和密封组件,芯片器件包括基板、芯片和元器件单元,芯片和元器件单元均设置于基板的同一面;散热组件包括散热件和液态导热填充物,散热件位于芯片背离基板的一侧,并与密封组件和基板共同围成密封空间,芯片和液态导热填充物均设置于密封空间内,芯片和散热件均和液态导热填充物导热接触;元器件单元包括电子元器件和绝缘防护件,绝缘防护件包裹于电子元器件外侧,以隔离电子元器件和电子元器件外侧的空间绝缘防护件为可固化的绝缘防护材料固化后形成。
本申请实施例通过芯片组件中散热组件的设置,其中,散热组件包括散热件和液态导热填充物,散热件位于芯片背离基板的一侧,并与密封组件围成密封空间,芯片和液态导热填充物均设置于密封空间内,芯片和散热件均和液态导热填充物导热接触,由于液态导热填充物为一种高热导率的热界面材料,因此,通过液态导热填充物在确保芯片和散热件具有良好导热接触效果,以便散热件能够将芯片产生的热量快速的传递至芯片组件的外部,从而提升芯片的散热性能。在此基础上,通过芯片组件中绝缘防护件的设置,由于绝缘防护件包覆于电子元器件外侧,以隔离电子元器件和电子元器件外侧的空间,这样通过绝缘防护件能够对电子元器件进行防护,从而有效避免电子元器件失效。并且,由于绝缘防护件为可固化的绝缘防护材料固化后形成,还能够简化电子元器件的防护工艺,降低芯片组件的制造成本。
在一些可选的实施方式中,电子元器件包括器件本体和连接部,连接部位于器件本体的外壁,并与基板连接,绝缘防护件包覆于连接部的外壁以及连接部与基板的连接处,以便通过绝缘防护件对连接部以及连接部与基板的连接处进行防护,从而有效避免电子元器件失效。
在一些可选的实施方式中,绝缘防护件还包覆于器件本体的外壁,以便绝缘防护件将电子元器件的整个外壁以及电子元器件与基板的连接处进行包覆,从而在实现对电子元器件进行防护的同时,能够降低电子元器件的防护难度。
在一些可选的实施方式中,元器件单元为至少两个,且在基板上间隔分布,以便实现芯片器件的功能。
在一些可选的实施方式中,每个元器件单元包括至少一个电子元器件,以便通过绝缘防护件对所在元器件单元内的至少一个电子元器件进行防护。
在一些可选的实施方式中,部分元器件单元包括至少两个电子元器件,绝缘防护件同时包裹于同一元器件单元中各电子元器件的外侧,以便通过绝缘防护件实现对所在元器件单元内的各电子元器件进行防护。
在一些可选的实施方式中,绝缘防护材料为绝缘的可固化树脂,以便在将可固化树脂点涂在电子元器件上时,可固化树脂能够自行溢流包覆于电子元器件的外壁,在将可固化树脂固化后能够在电子元器件的外壁上形成绝缘防护件,从而在通过绝缘防护件实现对电子元器件的防护的同时,能够简化电子元器件的防护工艺。并且,由于可固化树脂的绝缘性能,能够有效避免可固化树脂的存在,对电子元器件与基板的导通造成影响。
在一些可选的实施方式中,可固化树脂的粘度大于或者1000cps,且小于或者等于20000cps,以便在确保可固化树脂具有一定流动性的同时,使得可固化树脂能够自行溢流,有利于对电子元器件的外壁以及电子元器件与基板的连接处进行全包覆。
在一些可选的实施方式中,绝缘防护件的防护厚度大于或者等于0.1mm,以便实现对电子元器件进行有效的防护。
在一些可选的实施方式中,绝缘防护件在电子元器件周侧的溢流宽度大于0mm,且小于或者等于2.5mm,以便在确保绝缘防护件能够对电子元器件和电子元器件与基板的连接处进行有效的防护的同时,能够避免绝缘防护材料的浪费。
在一些可选的实施方式中,液态导热填充物至少填充于散热件与芯片之间,以便实现散热件通过液态导热填充物与芯片导热接触的目的的同时,由于密封空间的存在,还能够防止液态导热填充物泄露至芯片组件的外部。
在一些可选的实施方式中,芯片器件中具有多个元器件单元,至少部分元器件单元位于密封空间内,以便电子元器件和芯片器件压设在基板的中部区域,防止基板的中部区域发生翘起的同时,通过绝缘防护件能够避免所在的元器件单元内的电子元器件失效。
在一些可选的实施方式中,各元器件单元均位于密封空间内,以便在实现对各电子元器件防护的同时,能够简化密封组件的结构。
在一些可选的实施方式中,密封组件包括密封件和固定框,固定框连接于基板的板面上,并位于基板与散热件之间,密封件夹设于固定框与散热件之间。
这样确保对电子元器件防护的同时,通过固定框的设置,能够使得固定框压设在基板上,以防基板翘起。并且,由于密封件夹设于固定框与散热件之间,以便散热件通过固定框和密封件可以与基板共同围成密封空间,以防液态导热填充物泄露至芯片组件的外侧。
在一些可选的实施方式中,密封件在平行于基板的板面上的长度大于或者等于2mm,以便实现对固定框和散热件之间的有效密封,密封件在垂直于基板的板面上的长度大于或者等于1mm,且小于或者等于4mm,以便通过在实现固定框和散热件密封连接的同时,不会对芯片组件的防护厚度造成过大影响。
在一些可选的实施方式中,密封组件包括密封件,密封件具有容置槽,容置槽和密封空间相互隔离,至少部分元器件单元位于容置槽内。
这样在防止液态导热填充物泄露至芯片组件的外侧的基础上,在简化密封组件内的结构件的数量的同时,还能够实现通过密封件与绝缘防护件实现对电子元器件的双重防护。
在一些可选的实施方式中,散热件具有接触面,接触面位于散热件朝向芯片的一面,并与液态导热填充物的液面相接触。
本申请通过散热件上接触面的设置,由于接触面与液态导热填充物的液面相接触,这样能够使得散热件与液态导热填充物具有较好的接触效果,以便液态导热填充物能够将芯片的热量较快的传递至散热件,来提升芯片的散热性能。
在一些可选的实施方式中,散热件在朝向基板的一面上还包括压合凸起,压合凸起位于密封空间内,并压设在液态导热填充物上,接触面位于压合凸起朝向芯片的一面,以便通过压合凸起更好的压设在液态导热填充物上,以提升芯片的散热性能。
本申请实施例第二方面提供了一种芯片组件的制备方法,该制备方法应用于上述任一项的芯片组件,制备方法包括:
在芯片器件的电子元器件上设置绝缘防护材料,以使绝缘防护材料包覆于电子元器件的外侧;
固化绝缘防护材料,以形成绝缘防护件;
在芯片器件的芯片上设置液态导热填充物,其中,芯片和电子元器件均连接于芯片器件的基板的同一面;
将散热件与基板相对设置,并将散热件通过液态导热填充物与芯片导热接触,以形成芯片组件。
本申请通过在芯片上设置液态导热填充物,由于散热件通过液态导热填充物与芯片导热接触,使得芯片的热量能够传导至液态导热填充物,并经由散热件传导至芯片组件的外部,从而提升芯片的散热性能。并且,通过在电子元器件上设置绝缘防护材料,由于绝缘防护材料包覆于电子元器件的外侧,使得绝缘防护材料后固化形成的绝缘防护件,能够包覆于电子元器件的外侧,并隔离电子元器件和电子元器件外侧的空间,对电子元器件进行防护,从而有效避免电子元器件失效的同时,由于电子元器件的防护仅需点胶、固化即可完成,能够简化电子元器件的防护工艺,降低芯片组件的制造成本。
本申请实施例第三方面提供了一种电路板结构,该电路板结构包括电路板和如上任一项的芯片组件,芯片组件承载于电路板上,并与电路板导通。
本申请通过电路板结构中芯片组件的设置,在确保芯片组件中的芯片具有较好的散热性能,提升电路板结构的散热性能的同时,能够有效避免电路板结构中的芯片组件失效,简化芯片组件中的电子元器件的防护工艺,降低芯片组件的制造成本。
本申请实施例第四方面提供了一种电子设备,该电子设备包括壳体和如上的电路板结构,壳体具有收容腔,电路板结构设置于收容腔内。
本申请通过电子设备中电路板结构的设置,能够提升电路板结构的散热性能,有效避免电路板结构中的电子元器件失效,简化电子元器件的防护工艺,降低发电路板结构的制造成本。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的电路板组件在第一壳体的装配示意图;
图3为现有技术中提供的芯片器件在电路板上的装配示意图;
图4为相关技术中提供的电路板组件的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的第一种芯片组件的结构示意图;
图6为图5在A部的放大图;
图7为图6的电子元器件在连接部的防护示意图;
图8为图5中第一种芯片组件的俯视图;
图9为本申请实施例提供的第二种芯片组件的结构示意图;
图10为本申请实施例提供的第三种芯片组件的结构示意图;
图11为本申请实施例提供的第四种芯片组件的结构示意图;
图12为本申请实施例提供的芯片组件的防护过程的流程示意图;
图13为图12的防护过程中芯片组件的结构变化示意图;
图14为本申请实施例提供的电路板结构的结构示意图。
附图标记说明:
100-电子设备;1-壳体;11-第一壳体;12-第二壳体;2-显示屏;3-屏幕件;4-转轴组件;5-键盘;6-触控板;
7-电路板结构;71-电路板;72-芯片组件;721-芯片器件;7211-基板;7212-芯片;7213-电子元器件;7214-器件本体;7215-连接部;7216-固定框;7217-焊球;
722-散热件;7221-连接面;7222-接触面;7223-压合凸起;7224-金属片;
723-绝缘防护件;724-密封件;7241-容置槽;725-密封空间;726-液态导热填充物;7261-液态金属;727-绝缘胶;
728-填充区;729-遮盖单元;7291-泡棉;7292-绝缘膜;7293-泡棉背胶;73-中央处理器;74-图形处理器。
具体实施方式
本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释,而非旨在限定本申请。
热界面材料:指的是用于涂敷在散热件件与芯片器件之间,降低它们之间接触热阻所使用的材料的总称。通过热界面材料在散热件件与芯片器件之间的填充,能够提高芯片器件的散热性能。
液态金属:指一种不定型金属,液态金属可看作由正离子流体和自由电子气组成的混合物。液态金属也是一种不定型、可流动液体的金属。例如,液态金属可以包括金属镓和至少一种低熔点金属形成的镓的合金组合物。低熔点金属可以包括但不限于为锡、铟、铋,通过锡、铟、铋等低熔点金属的添加能够降低液态金属的熔点。
热导率,又称“导热系数”,是物质导热能力的量度。
本申请实施例提供一种电子设备,该电子设备可以包括但不限于为笔记本电脑、平板电脑(pad)、服务器、游戏机等能够通过液态导热填充物进行散热的电子设备。
液态导热填充物可以为液态金属或者其他具有高热导率且呈液态的热界面材料。
图1示意了一种电子设备在打开状态下的结构示意图。
参考图1所示,电子设备100可以包括壳体1,在一些实施例中,壳体1可以包括第一壳体11,第一壳体11内具有收容腔(在图中未示意),收容腔内可以用于收容电子设备100的电路板组件等结构。
在一些实施例中,在电子设备100的构型可以改变时,电子设备100还可以包括转轴组件4,壳体1还可以包括第二壳体12,转轴组件4位于第二壳体12与第一壳体11的连接处,以便第二壳体12通过转轴组件4与第一壳体11转动连接,来改变电子设备100的构型,从而将第二壳体12相对于第一壳体11转动至一定角度,使得电子设备100呈打开状态(如图1所示),或者将第二壳体12相对于第一壳体11转动至叠设在第一壳体11上,使得电子设备100呈闭合状态。
需要说明的是,转轴组件4的结构、以及转轴组件4与第一壳体11和第二壳体12的连接可以参考现有技术中电子设备100内的相关描述,在此不再做进一步阐述。
继续参考图1所示,在一些实施例中,在电子设备100具有显示功能,例如,电子设备100为笔记本电脑时,电子设备100还可以包括显示屏2,第二壳体12内具有与显示屏2结构相适配的装配腔(在图中未示意),显示屏2装配在装配腔内,以与第二壳体12共同构成了电子设备100的屏幕件3。显示屏2与第一壳体11内的电路板组件电连接,以便通过电路板组件对显示屏2进行控制,从而实现对显示的显示功能。
下面以笔记本电脑为例,对本申请实施例的电子设备100的结构作进一步阐述。
继续参考图1所示,在一些实施例中,电子设备100还可以包括键盘5、触控板6和电路板71(在图中未示意)。键盘5和触控板6作为电子设备100的两种不同的输入模块,均可以嵌设在第一壳体11朝向显示屏2的一面上。第一壳体11可以理解为笔记本电脑的机座。
图2示意了电路板组件在第一壳体内的装配示意图。
电路板组件可以称为电子设备100的主板。参考图2所示,电路板组件可以包括电路板71和电子器件,电路板71作为电子器件的承载体,通常承载有大量的电子器件(在图中未示意),电子器件可以包括但不限于为中央处理器73(Central Processing Unit,CPU)、图形处理器74(Graphics processing unit,GPU)、蓝牙模块、无线通信模块(比如WIFI模块)、存储模块(比如双倍数据率(double data rate,DDR)存储器)、电源管理模块、充电模块以及屏幕显示及操作模块等电子器件。
显示屏2能够与电路板组件电连接,以使显示屏2可以实现显示功能。键盘5和触控板6能够与电路板组件电连接,以便用户在键盘5或者触控板6上操作时,能够向电子设备100发出命令或者输入数据等。
中央处理器73作为电子设备100的运算核心和控制核心,主要用于电子设备100中的数据处理和运算。图形处理器74又称视觉处理器、显示核心等,主要用于电子设备100中图像和图形相关运算工作。中央处理器73和图形处理器74作为电路板组件中主要的发热器件,在运行时会发出大量的热量,严重者甚至会影响电子设备100的使用。
正如背景技术中所描述的,随着电子设备100的功耗的提升,使得电子设备100的散热需求越来越高,尤其是对电路板组件的散热需求越来越高。
图3示意了现有技术中提供的芯片器件在电路板上的装配示意图。
参考图3所示,由于液态金属7261作为一种高热导率的热界面材料,因此,当将液态金属7261填充于散热件722a与芯片器件721a内的芯片7212a之间时,液态金属7261能够填充于芯片7212a和散热件722a之间的空气隙内,在确保芯片7212a通过液态金属7261能够与散热件722a具有良好导热接触效果的同时,能够降低芯片7212a和散热件722a之间的接触热阻,以便芯片7212a的热量能够通过液态导热填充物726和散热件722a传递至芯片器件721a的外部,来提升芯片7212a的散热性能。
由于芯片7212a为芯片器件721a的热量的主要热源,因此,通过液态金属7261能够提升芯片器件721a的散热性能,使得液态金属7261已经逐渐应用于笔记本电脑、服务器、游戏机等电子设备100上,以便通过液态金属7261来电路板组件上的芯片器件721a的散热性能。
继续参考图3所示,由于液态金属7261具有高导电性、高流动性以及对铜、铝等金属的腐蚀性的特点,在将液态金属7261填充于芯片器件721a(比如中央处理器或者图形处理器)的内部,对芯片器件721a进行散热时,需要对芯片器件721a的基板7211a上的电阻、电容等小片式的电子元器件7213a进行防护,以避免液态金属7261溢流至这些电子元器件7213a的连接部(在图中未标示)。由于连接部通常为芯片器件721a上包含金属的焊接端,电阻、电容等电子元器件7213在焊接端可以通过焊接的方式与基板7211a连接。在液态金属7261溢流至焊接端,并与焊接端接触时,会腐蚀焊接端,进而引起电阻、电容等电子元器件7213a的失效,影响芯片器件721a的功能。
因此,在确保液态金属7261对芯片器件721a的散热性能的基础上,如何有效避免这些电子元器件7213a因液态金属7261而引起的失效,已成为有待解决的技术问题。
图4示意了相关技术中提供的电路板组件的结构示意图。
参考图4所示,为避免的基板7211a翘起,芯片器件721a的基板7211a上设置有固定框7216a,芯片7212a和电子元器件7213a均位于固定框7216a的内部,电子元器件7213a在基板7211a上分布于芯片7212a的至少一侧。
继续参考图4所示,为避免电子元器件7213a失效,相关技术中在固定框7216a上设置有遮盖单元729,遮盖单元729包括泡棉7291、绝缘膜7292和泡棉背胶7293。其中,绝缘膜7292的第一端的一面通过泡棉7291与散热件722a连接,并相互绝缘。绝缘膜7292的第一端的另一面连接于固定框7216a,使得绝缘膜7292的第一端夹设于散热件722a与固定框7216a之间。绝缘膜7292的第二端延伸至电子元器件7213a朝向芯片7212a的一侧,并通过泡棉背胶7293粘接于基板7211a上,以便通过绝缘膜7292遮挡在电子元器件7213a的上方。
在芯片7212a的周侧均设置有电子元器件7213a时,这些电子元器件7213a上均遮挡有绝缘膜7292。此时,绝缘膜7292与芯片7212a和散热件722a围成了供液态金属7261填充的填充区728。在液态金属7261在填充区728填充时,由于绝缘膜7292的存在,能够对电子元器件7213a进行防护,避免电子元器件7213a由于接触液态金属7261而失效。
继续参考图4所示,通过绝缘膜7292的防护,虽然能够避免电子元器件7213a失效,但是会导致绝缘膜7292在基板7211a和散热件722a之间的连接工艺较为复杂,而且会增加芯片器件721a的防护成本以及芯片器件721a与散热件722a的总防护厚度。
并且,泡棉背胶7293在芯片器件721a上的贴装空间,受到所防护的电子元器件7213a与固定框7216a的高度的限制,在对芯片7212a两侧的电子元器件7213a进行防护时,由于固定框7216a在芯片7212a两侧的贴合面可能存在公差,在通过压合装置的压头压设在芯片7212a两侧的绝缘膜7292的第二端,将泡棉背胶7293激活时,可能会存在泡棉背胶7293激活不良的情况,使得泡棉背胶7293与基板7211a之间可能会存在间隙。此时,液态金属7261可能会通过泡棉背胶7293与基板7211a之间的间隙流动至电子元器件7213a,与电子元器件7213a的连接部(在图中未示意)接触,进而导致电子元器件7213a失效。
相关技术中提出了另一种防护方式,将背胶泡棉7291直接压合在电子元器件7213a上进行防护,这样电子元器件7213a上有应力的存在,使得电子元器件7213a存在可靠性风险。
为此,本申请实施例提供了一种芯片组件,在确保通过液态导热填充物对芯片组件中的芯片进行散热,提升芯片散热性能的同时,能够有效的避免芯片组件中的电子元器件失效。
下面结合附图和实施例,对本申请的芯片组件的结构作进一步阐述。
图5示意了第一种芯片组件的结构示意图。
参考图5所示,芯片组件72包括芯片器件721,其中,芯片器件721包括基板7211、芯片7212和元器件单元,芯片7212和元器件单元均设置于基板7211的同一面。其中,元器件单元包括电子元器件7213。芯片7212和电子元器件7213连接于基板7211,以实现芯片7212和电子元器件7213在基板7211上的装配的同时,能够实现芯片7212和电子元器件7213与基板7211的导通。
继续参考图5所示,芯片组件72还包括散热组件(在图中未标示)和密封组件(在图中未标示),散热组件包括散热件722和液态导热填充物726,散热件722位于芯片7212背离基板7211的一侧,并与密封组件和基板7211共同围成密封空间725,芯片7212和液态导热填充物726均设置于密封空间725内。芯片7212和散热件722均和液态导热填充物726导热接触。其中,散热件722也可以称为热沉。
由于散热件722与芯片7212接触时,在散热件722与芯片7212之间会夹杂一些空气隙,且空气的导热系数较小,由此会导致散热件722与芯片7212之间会有比较大的接触热阻。这样在散热件722和芯片7212均与液态导热填充物726导热接触时,液态导热填充物726能够填充于芯片7212和散热件722之间的空气隙内,因此,通过液态导热填充物726能够在确保芯片7212和散热件722具有良好导热接触效果的同时,还能够降低芯片7212和散热件722之间的接触热阻,以便芯片7212的热量传导至液态导热填充物726时,能够通过液态导热填充物726快速的将芯片7212产生的热量,通过散热件722传递至芯片组件72的外部,从而提升芯片7212的散热性能。
液态导热填充物726可以理解为一种高热导率的热界面材料。其中,液态导热填充物726可以为液态金属7261或者其他具有高热导率的热界面材料。其中,液态金属7261的组成可以参考上述中的相关描述,在此不做进一步赘述。
其中,芯片器件721可以为上述的中央处理器73、图形处理器74或者其他具有较大的发热量,且能够通过液态导热填充物726和散热件722共同散热的电子器件。
芯片7212可以理解为实现芯片器件721的功能的芯片。例如,在芯片器件721为中央处理器73时,芯片7212可以为中央处理器73内能够用于电子设备100中的数据处理和运算的芯片,在芯片器件721为图形处理器74时,芯片7212可以为图形处理器74内能够用于电子设备100中的图像和图形相关运算的芯片。
电子元器件7213可以为芯片器件721连接于基板7211上的电子元件,例如,电子元器件7213可以为电容或者电阻等。在本申请中,对芯片器件721、芯片7212以及电子元器件7213的类型不做进一步限定。
继续参考图5所示,由于液态导热填充物726具有较高的流动性,为避免液态导热填充物726流动至电子元器件7213,导致电子元器件7213失效,元器件单元还包括绝缘防护件723。其中,绝缘防护件723包覆于电子元器件7213外侧,以隔离电子元器件7213和电子元器件7213外侧的空间,绝缘防护件723为可固化的绝缘防护材料固化后形成。
这样在液态导热填充物726流动至电子元器件7213时,通过绝缘防护件723能够阻碍液态导热填充物726接触电子元器件7213,从而对电子元器件7213进行防护,有效避免电子元器件7213失效。
并且,由于绝缘防护件723为可固化的绝缘防护材料固化后形成,使得本申请通过绝缘防护件723对电子元器件7213进行防护时,仅需将绝缘防护件723通过点涂等方式施加在电子元器件7213上后将绝缘防护件723进行固化,便能够实现对电子元器件7213的防护,相较于上述绝缘膜7292的防护方式,不仅能够简化电子元器件7213的防护工艺,降低电子元器件7213的防护成本以及芯片组件72的制造成本,而且对芯片器件721的内部空间的限制性更小,使得绝缘防护件723对电子元器件7213的防护更易实现。
除此之外,相较于上述背胶泡棉7291直接压合的防护方式,由于绝缘防护件723在实现对电子元器件7213的防护时,无需在电子元器件7213上施加压力,能够避免电子元器件7213上应力的存在,从而克服应力对电子元器件7213的可靠性的影响。
绝缘防护材料为绝缘的可固化树脂或者其他可固化的绝缘材料。本实施例中,绝缘防护材料采用绝缘的可固化树脂,以便在将可固化树脂点涂在电子元器件7213上时,可固化树脂能够自行溢流包覆于电子元器件7213外侧。在可固化树脂固化后能够在电子元器件7213的外壁上形成绝缘防护件723,从而通过绝缘防护件723实现对电子元器件7213的防护的同时,相较于上述的绝缘胶727的防护方式,能够简化电子元器件7213的防护工艺。
并且,由于可固化树脂的绝缘性能,能够有效避免可固化树脂的存在,对电子元器件7213与基板7211的导通造成影响,从而防止电子元器件7213短路。
其中,可固化树脂可以采用现有的紫外(UV)湿气固化丙烯酸类树脂、UV固化改性有机硅树脂、湿气固化有机硅树脂或者双组分固化有机硅树脂。在本申请中,对于可固化树脂的种类不做进一步限定。本申请中通过上述可固化树脂的设置,不仅能够确保固化形成后的绝缘防护件723具有较好的绝缘性能,而且能够对电子元器件7213具有较好的防护效果,使得电子元器件7213不易失效。
参考图5所示,芯片7212可以通过焊球7217焊接到基板7211上,并与基板7211导通。为避免液态金属7261影响芯片7212与基板7211之间的连接,芯片7212在与基板7211的连接处还可以包覆有绝缘胶727,以便通过绝缘胶727包覆在芯片7212与基板7211之间的焊球7217上,从而避免液态金属7261影响芯片7212与基板7211之间的连接。绝缘胶727可以采用现有技术中的绝缘的胶体,在本申请中,对绝缘胶727的种类不做进一步限定。
图6示意了图5在A部的放大图。
参考图6所示,电子元器件7213包括器件本体7214和连接部7215,连接部7215连接于器件本体7214,并与基板7211连接,以便器件本体7214能够通过连接部7215与基板7211导通,实现器件本体7214的功能以及在基板7211上的装配。
其中,连接部7215可以理解为电子元器件7213上与基板7211连接的金属连接部,器件本体7214可以理解为电子元器件7213中除连接部7215之外的结构。
图7示意了图6的电子元器件在连接部的防护示意图。
参考图6和图7所示,连接部7215位于器件本体7214朝向基板7211的一侧,并与基板7211焊接,以便实现器件本体7214在基板7211上的连接和导通。为实现连接部7215与基板7211的焊接,基板7211在与电子元器件7213的对位位置处通常设置有焊盘(在图中未示意),连接部7215可以通过焊料与对应的焊盘焊接,从而实现电子元器件7213与基板7211的焊接的同时,在连接部7215与焊盘之间形成焊点(在图中未示意),该焊点可以理解为连接部7215与基板7211的连接处。
参考图6所示,绝缘防护件723包覆于连接部7215的外壁以及连接部7215与基板7211的连接处。由于器件本体7214通过连接部7215连接于基板7211,在液态导热填充物726沿着芯片器件721的外表面溢流至电子元器件7213时,会与连接部7215以及连接部7215与基板7211的连接处接触,并腐蚀连接部7215以及连接部7215与基板7211的连接处,从而影响电子元器件7213与基板7211的连接,从而导致电子元器件7213失效。
因此,本申请通过绝缘防护件723对连接部7215的外壁、以及连接部7215与基板7211的连接处的包覆,能够阻碍液态导热填充物726接触并腐蚀连接部7215以及连接部7215与基板7211的连接处,从而有效避免电子元器件7213失效的同时,能够减小液态导热填充物726的填充量。
如图6所示,在一些实施例中,器件本体7214上可以设置有两个连接部7215,两个连接部7215在器件本体7214朝向基板7211的一侧间隔设置,并分别与基板7211焊接。由于绝缘防护材料在固化前具有较好的流动性,因此,在绝缘防护材料施加到电子元器件7213上,朝向连接部7215流动时,通过控制绝缘防护材料的施加量,能够使得绝缘防护材料填充于两个连接部7215之间,从而对两个连接部7215的外壁以及两个连接部7215与基板7211的连接处进行全方位包覆,提升绝缘防护件723在连接部7215的防护效果。在另一些实施例中,器件本体7214上可以设置有一个或者两个以上连接部7215,在本申请中,对电子元器件7213上连接部7215的数量不做进一步限定。
参考图7所示,在一些实施例中,绝缘防护件723还可以包覆于器件本体7214的外壁。此时,本申请仅需将绝缘防护材料通过点涂等方式施加到电子元器件7213上,绝缘防护材料便能够在重力的作用下,沿着电子元器件7213的外壁溢流,并通过控制绝缘防护材料的施加量,使得绝缘防护材料能够自行填充并包覆于器件本体7214的外壁、各连接部7215的外壁以及各连接部7215与基板7211的连接处,在固化后能够形成绝缘防护件723,以便绝缘防护件723能够对电子元器件7213的整个外壁以及电子元器件7213与基板7211的连接处进行包覆,从而在实现对电子元器件7213进行有效防护的同时,相较于上述包覆在连接部7215的外壁以及连接部7215与基板7211的连接处的防护方式,能够进一步简化电子元器件7213的防护工艺,降低电子元器件7213的防护难度。
由于绝缘防护材料的粘度对流动性有着一定的影响。如若绝缘防护材料(比如可固化树脂)的粘度过大,则可固化树脂点涂到电子元器件7213上不易溢流,使得可固化树脂难以自行填充并包覆在电子元器件7213的外壁。如若可固化树脂的粘度过小,则可固化树脂点涂到电子元器件7213上后,在电子元器件7213上溢流过快,难以对电子元器件7213的外壁进行完全包覆。
为此,为确保绝缘防护件723能够对电子元器件7213的整个外壁以及其与基板7211的连接处进行包覆,需要对可固化树脂的粘度进行限定。本申请中,可固化树脂的粘度可以大于或者1000cps,且小于或者等于20000cps。例如,可固化树脂的粘度可以为2000cps、6000cps、8000cps、12000cps、16000cps等。在本申请中,对可固化树脂的粘度不做进一步限定。本申请中通过对可固化树脂的粘度的范围进行限定,以便在确保可固化树脂具有一定流动性的同时,使得可固化树脂能够自行溢流,在可固化树脂的施加量满足的调节下,能够实现对电子元器件7213的外壁进行全包覆。
如图6中所示,绝缘防护件723的防护厚度d可以大于或者等于0.1mm,以便实现对电子元器件7213进行有效的防护。例如,绝缘防护件723的防护厚度d可以为0.3mm、0.5mm、0.8mm、1mm等。
需要说明的是,在调节允许的情况下,防护厚度d越大,绝缘防护件723对电子元器件7213的防护效果越好。绝缘防护件723的防护厚度d可以取决于可固化树脂的绝缘性能、电子元器件7213的结构尺寸以及基板7211上的可防护空间等。在应用中,可以根据可固化树脂的绝缘性能、电子元器件7213的结构尺寸以及基板7211上的可防护空间,对防护厚度d的最大厚度进行调整,因此,在本申请中,对绝缘防护件723的防护厚度d的最大厚度不做进一步限定。
图8示意了图5中第一种芯片组件的俯视图。
参考图8所示,元器件单元可以为至少两个,且在基板7211上间隔分布,以便实现芯片器件721的功能。在一些实施例中,每个元器件单元包括至少一个电子元器件7213,以便通过绝缘防护件723对所在的元器件单元内的至少一个电子元器件7213进行防护。
如图8中所示,在一些实施例中,在元器件单元可以为至少两个时,至少两个元器件单元中的部分元器件单元可以包括至少两个电子元器件7213,绝缘防护件723同时包裹于同一元器件单元中各电子元器件7213的外侧,使得各电子元器件7213的外壁均被同一个绝缘防护件723所包覆,以便通过绝缘防护件723实现对所在元器件单元内的各电子元器件7213进行防护,从而有效的避免芯片器件721中各电子元器件7213的失效。
需要说明的是,绝缘防护件723对所包覆的电子元器件7213的数量可以根据元器件单元内电子元器件7213的数量所决定,而元器件单元内电子元器件7213的数量取决于电子元器件7213在基板7211上的布局。例如,在相邻的两个电子元器件7213之间的距离较远时,两个电子元器件7213可以分别被一个绝缘防护件723包覆,此时,相邻的两个电子元器件7213以及所包覆的绝缘防护件723可以共同形成一个元器件单元。在相邻的电子元器件7213之间的距离较近时,一个绝缘防护件723还可以包覆在两个或者更多个电子元器件7213外侧上,此时相邻的电子元器件7213和所包覆的绝缘防护件723可以共同形成一个元器件单元。
这样能够根据电子元器件7213在基板7211上的局部,来调整一个绝缘防护件723包覆的电子元器件7213的数量,从而减小绝缘防护件723的数量,简化芯片组件72的防护过程。
继续参考图8所示,绝缘防护件723在电子元器件7213周侧的溢流宽度w可以大于0mm,且小于或者等于2.5mm。示例性的,绝缘防护件723的溢流宽度w可以为1mm、1.5mm、2mm等。这样通过对绝缘防护件723的溢流宽度w进行限定,在确保绝缘防护件723能够对电子元器件7213进行有效的防护的同时,能够避免绝缘防护材料的浪费。
在电子元器件7213焊接到基板7211的焊盘上之后,焊盘上可能存在的未被连接部7215以及焊点覆盖的区域,使得焊盘的部分裸露于连接部7215和焊点之外。因此,在绝缘防护件723的溢流宽度w可以大于0mm,且小于或者等于2.5mm时,通过绝缘防护件723还能够对焊盘裸露于连接部7215和焊点之外的区域进行包裹,从而实现对焊盘的全包覆,以避免液态导热填充物726腐蚀焊盘裸露于连接部7215和焊点之外的部分,从而造成电子元器件7213失效。
图9示意了第二种芯片组件的结构示意图。
参考图9所示,液态导热填充物726至少填充于散热件722与芯片7212之间,以便于散热件722和芯片7212与液态导热填充物726的导热接触的同时,由于密封空间725的存在,还能够防止液态导热填充物726泄露至芯片组件72的外部。
继续参考图9所示,在一些实施例中,散热件722可以与基板7211密封连接,并与基板7211共同围成密封空间725。具体的,可以将散热件722扣合在基板7211,并与基板7211密封连接,形成密封空间725。其中,芯片7212和液态导热填充物726位于密封空间725内,以便在通过液态导热填充物726提升芯片7212的散热性能的同时,由于密封空间725的存在,还能够对液态导热填充的流动进行阻挡,从而防止液态导热填充物726泄露至芯片组件72的外部。
参考图9所示,在芯片器件721中具有多个元器件单元时,在一些实施例中,至少部分元器件单元位于密封空间725内,以便通过元器件单元和芯片器件721压设在基板7211的中部区域,防止基板7211在温度变化时,基板7211的中部区域发生翘起。
由于液态导热填充物726一般在散热件722盖设在基板7211上之前填充在芯片7212上,这样当液态导热填充物726填充在芯片7212后朝向电子元器件7213流动时,由于绝缘防护件723的存在,能够对所在的元器件单元内的电子元器件7213进行防护,从而避免电子元器件7213失效。
与此同时,由于至少部分元器件单元位于密封空间725内,也就是说,部分元器件单元可以位于密封空间725内,部分元器件单元位于密封空间725外。或者,在一些实施例中,各元器件单元还可以均位于密封空间725内,以便在实现对各电子元器件7213防护,能够简化密封组件的结构的同时,还能够使得芯片组件72的结构更加多样化。
从图9中可以看出,在一些实施例中,芯片器件721还可以包括固定框7216和密封件724,固定框7216设置于基板7211的板面上,并位于基板7211与散热件722之间。其中,密封件724夹设于固定框7216与散热件722之间。此时,各元器件单元还可以均位于密封空间725内。示例性的,固定框7216可以包括但不限于为金属框。这样确保对电子元器件7213防护的同时,通过固定框7216的设置,能够使得固定框7216压设在基板7211上,以防基板7211在自身温度变化时翘起。
并且,由于,密封件724夹设于固定框7216与散热件722之间,以便通过密封件724实现固定框7216与散热件722的密封连接,从而使得基板7211、固定框7216、密封件724和散热件722之间能够共同围成密封空间725,以防液态导热填充物726泄露至芯片组件72的外侧。
其中,固定框7216可以位于基板7211的边缘区域,并与基板7211的边缘区域的形状相适配,以便使得固定框7216的形状与基板7211的边缘区域的形状具有较好的吻合度,从而能够较好的压设在基板7211的边缘区域,防止基板7211的边缘区域翘起。固定框7216可以通过粘接等方式连接于基板7211的边缘区域。
其中,密封件724可以为密封材料制备而成。密封材料可以包括但不限于为密封泡棉7291或者弱粘接力的树脂类材料。当密封材料为密封泡棉7291时,密封件724可以通过密封泡棉7291粘接于固定框7216和散热件722之间,从而实现固定框7216和散热件722的密封连接。当密封材料为弱粘接力的树脂类材料时,能够便于散热件722的拆装和更换。
从图9中可以看出,密封件724的形状与固定框7216的形状相适配,以便密封件724能够与固定框7216之间具有较高的吻合度,在密封件724夹设于固定框7216和散热件722之间,能够将固定框7216和散热件722的密封连接。
示例性的,密封件724可以为固定框7216的形状相适配的环形密封圈,以便通过环形密封圈的设置,将固定框7216和散热件722的密封连接的同时,能够简化密封件724的安装。
参考图9所示,为确保密封件724对固定框7216和散热件722之间的密封效果,密封件724在平行于基板7211的板面上的长度(密封件724的宽度L)可以大于或者等于2mm,以便实现对固定框7216和散热件722之间的有效密封。示例的,密封件724的宽度L可以为3mm、4mm、5mm等。密封件724的宽度L可以大于或者等于固定框7216的宽度。在本申请中,对于密封件724的宽度L不做进一步限定。
参考图9所示,密封件724在垂直于基板7211的板面上的长度(密封件724的厚度h)可以大于或者等于1mm,且小于或者等于4mm,以便通过在实现固定框7216和散热件722密封连接的同时,不会对芯片组件72的防护厚度造成过大影响。示例性的,密封件724的厚度h可以为2mm或者3mm等。其中,密封件724的厚度h可以取决于散热件722与固定框7216之间的距离,在本申请中,对于密封件724的厚度不做进一步限定。
需要说明的是,固定框7216与基板7211、芯片7212和元器件单元可以形成芯片器件721。
图10和图11分别示意了两种不同的芯片组件的结构示意图。
参考图10所示,在一些实施例中,在芯片器件721中未包含固定框7216时,密封组件还可以仅包括密封件724,此时,密封件724还可以直接通过背胶(在图中未标示)连接于基板7211和散热件722之间,以便实现基板7211和散热件722密封连接,形成密封空间725。此时,各电子元器件7213可以位于密封空间725内。
或者,参考图11所示,在密封组件还可以仅包括密封件724时,在一些实施例中,密封件724具有容置槽7241,容置槽7241和密封空间725相互隔离,至少部分元器件单元可以位于容置槽7241内。其中,容置槽7241可以位于密封件724朝向基板7211的一侧。密封件724还可以设置在基板7211的边缘区域的元器件单元上,以使元器件单元以及其内的电子元器件7213位于容置槽7241内。此时,密封件724可以通过背胶连接在基板7211上,从而在实现与基板7211连接的同时,能够与绝缘防护件723实现对容置槽7241内的电子元器件7213的双重防护。并且,通过容置槽7241的设置,还能够有利于芯片组件72在密封件724的宽度L方向上的小型化。
如图9至图11所示,散热件722具有接触面7222,接触面7222位于散热件722朝向芯片7212的一面,并与液态导热填充物726的液面相接触。这样通过接触面7222的设置,能够增大散热件722与液态导热填充物726的接触面7222积,使得散热件722与液态导热填充物726具有较好的接触效果,以便液态导热填充物726能够将芯片7212的热量较快的传递至散热件722,来提升芯片7212的散热性能。
参考图9至图11所示,散热件722可以为导热金属结构,以便利用导热金属结构的导热性能,将芯片7212的热量传递至芯片组件72的外部,来提升芯片7212的散热性能。
示例性的,散热件722可以由金属铜、铜合金或者其他具有较高热导率的至少一种金属制备而成的导热金属结构。在本申请中,对于散热件722的材料不做进一步限定。
从图9至图11所示,散热件722可以包括金属片7224,金属片7224通过液态导热填充物726与芯片7212导热接触,接触面7222设置于金属片7224朝向芯片7212的一面。或者,在一些实施例中,除金属片7224之外,散热件722还可以包括金属热管(在图中示意),金属热管可以设置于金属片7224背离芯片7212的一侧,以便通过芯片7212的热量能够通过金属片7224传输至金属热管,并与金属热管内流通的散热介质进行热交换,从而能够通过散热件722更快的将芯片7212的热量传递至芯片组件72的外部。其中,散热件722的结构以及金属片7224和金属热管的连接等可以参考现有技术中的相关描述,在此不做进一步赘述。
继续参考图9至图11所示,散热件722压设在液态导热填充物726上,以便在确保散热件722与基板7211密封连接,形成密封空间725的同时,由于散热件722压设在液态导热填充物726上,还能够使得散热件722在接触面7222与液态导热填充物726具有较好的接触效果。
如图9中所示,在一些实施例中,散热件722朝向基板7211的一面为连接面7221,散热件722在连接面7221的边缘与基板7211密封连接。连接面7221可以为一个平面,该连接面7221与液态导热填充物726接触的位置形成接触面7222,以便在散热件722连接于基板7211,并压设在液态导热填充物726上时,接触面7222与液态导热填充物726的液面能够较好的接触。
或者,如图10和图11所示,在另一些实施例中,散热件722在连接面7221上还可以包括压合凸起7223,压合凸起7223位于密封空间725内,并压设在液态导热填充物726上。接触面7222位于压合凸起7223朝向芯片7212的一面。
这样当散热件722连接于基板7211,并压设在液态导热填充物726上时,连接面7221可能无法与液态导热填充物726的液面接触,或者无法较好的接触,此时,由于压合凸起7223的存在,使得压合凸起7223能够进一步压设在液态导热填充物726上,从而确保接触面7222与液态导热填充物726的液面能够较好的接触,以提升芯片7212的散热性能。
接触面7222可以为散热件722朝向芯片7212上的平面。示例性的,接触面7222可以平行于芯片7212,以便在散热件722通过液态导热填充物726与芯片7212导热接触时,能确保芯片7212与散热件722之间所填充的液态导热填充物726的厚度的一致性,从而使得芯片7212的热量能够均匀的通过液态导热填充物726传导至散热件722,从而提升芯片7212散热的一致性,以避免芯片7212某一位置处的温度过高。
需要说明的是,在应用中,可以根据连接面7221与基板7211之间的装配距离、液态导热填充物726的填充量等,确定选择是否包括压合凸起7223的散热件722,以确保散热件722与基板7211密封连接时,接触面7222能够与液态导热填充物726的液面具有较好的接触效果。在本申请中,对于散热件722的结构不做进一步限定。
在上述的基础上,本申请实施例还提供了一种芯片组件72的制备方法,该制备方法应用于上述任一项的芯片组件72。
下面结合附图和实施例,对本申请的制备方法作进一步阐述。
图12示意了芯片组件的防护过程的流程示意图,图13示意了图12的防护过程中芯片组件的结构变化示意图。
参考图12和图13所示,制备方法包括:
步骤S100:在芯片器件的电子元器件上设置绝缘防护材料,以使绝缘防护材料包覆于电子元器件外侧。
需要说明的是,芯片器件的结构、以及绝缘防护材料可以参考上述中的描述,在此不做进一步赘述。
如图13所示,本申请中可以通过点涂等方式将绝缘防护材料设置在电子元器件上上。通过点涂方式在电子元器件7213上点涂绝缘防护材料后,绝缘防护材料能够沿着电子元器件7213的外壁流动,并自行填充包覆于电子元器件7213的外壁以及电子元器件7213与基板7211的连接处,以便通过绝缘防护材料对电子元器件7213进行防护。
继续参考图12和图13所示,在步骤S100之后,制备方法还包括:
步骤S200:固化绝缘防护材料,以形成绝缘防护件。
需要说明的是,绝缘防护材料的固化方式可以包括但不限于为UV固化和湿气固化中的至少一者。其中,根据所采用的绝缘防护材料的种类的不同,可以采用相应的固化方式对绝缘防护材料进行固化,来形成绝缘防护件723,使得绝缘防护件723能够包覆于电子元器件7213的外壁以及电子元器件7213与基板7211的连接处,从而实现对电子元器件7213的有效防护。例如,在绝缘防护材料为UV固化改性有机硅树脂时,可以采用UV固化的固化方式,在绝缘防护材料为湿气固化有机硅树脂或者双组分固化有机硅树脂时,可以采用湿气固化的固化方式,在绝缘防护材料为UV湿气固化丙烯酸类树脂时,可以采用UV加湿气固化的固化方式。在本申请中,对于绝缘防护材料的种类以及固化方式不做进一步限定。
其中,绝缘防护件723的防护厚度以及溢流宽度可以参考上述中的相关描述,在此不做进一步赘述。
由于电子元器件7213的防护仅需点胶、固化即可完成,因此,相较于上述的绝缘膜7292的防护方式,能够简化电子元器件7213的防护工艺,降低芯片组件72的制造成本。
继续参考图12和图13所示,在步骤S100之后,制备方法还包括:
步骤S300:在芯片器件的芯片上设置液态导热填充物,其中,芯片和电子元器件均连接于芯片器件的基板的同一面。
步骤S400:将散热件与基板相对设置,并将散热件通过液态导热填充物与芯片导热接触,以形成芯片组件。
本申请可以通过点涂等方式将液态导热填充物726设置于芯片7212上。由于液态导热填充物726与散热件722和芯片7212导热接触,使得芯片7212的热量能够传导至液态导热填充物726,并经由散热件722传导至芯片组件72的外部,从而提升芯片7212的散热性能。并且,由于绝缘防护件723包覆于电子元器件7213的外壁,因此,通过绝缘防护件723能够阻碍液态导热填充物726接触电子元器件7213,从而通过绝缘防护件723能够有效避免电子元器件7213失效。
其中,液态导热填充物726的种类以及散热件722与基板7211的连接可以参考上述中的相关描述,在此不做进一步赘述。
需要说明的是,在散热件722通过密封组件与基板7211密封连接时,密封件724可以预先粘接在散热件722上,然后再将散热件722扣合在基板7211的固定框7216上或者直接扣合在基板7211上,通过密封件724与固定框7216粘接,从而实现散热件722与基板7211的密封连接,并形成密封空间725。
在上述的基础上,本申请实施例还提供了一种电路板结构。
下面结合附图和实施例,对本申请的电路板结构的结构作进一步阐述。
图14示意了电路板结构的结构示意图。
参考图14所示,电路板结构7包括电路板71和上述的芯片组件72,芯片组件72承载于电路板71上,并与电路板71导通。芯片组件72的基板7211可以通过焊球7217与电路板71焊接,从而实现芯片组件72与基板7211的连接以及导通。由于芯片组件72中以及液态导热填充物726的存在,在确保芯片组件72中的芯片7212与散热件722具有较好的导热效果,使得芯片7212具有较好的散热性能,以提升芯片7212和电路板结构7的散热性能的同时,通过绝缘防护件723能够有效避免芯片组件72中的电子元器件7213以及芯片组件72失效,简化电子元器件7213的防护工艺,降低芯片组件72的制造成本。
需要说明的是,在对电子元器件7213进行防护之前,可以如图13所示先将芯片器件721的基板7211与电路板71焊接,然后在依次对电子元器件7213进行防护、填充液态导热填充物726,最后再将散热件722与基板7211连接。
其中,电路板71上可以设置有至少一个芯片组件72以及一些的其他的电子器件。电子器件可以包括但不限于为上述的蓝牙模块、无线通信模块、存储模块、电源管理模块、充电模块以及屏幕显示及操作模块等。电路板结构7可以作为上述的电路板组件,应用于电子设备100中。
继续参考图14所示,散热件722的边缘还可以通过紧固件(比如螺钉或者螺栓)等方式与电路板71可拆卸连接,以便在增强芯片组件72在电路板71上连接稳定性的同时,还能够将散热件722压设在液态导热填充物726以及基板7211上。
需要说明的是,由于散热件722与基板7211密封连接,还能够防止液态导热填充物726泄露至芯片组件72的外部,以避免液态导热填充物726对电路板71上的其他电子器件造成影响。
电子设备100可以包括壳体1和如上的电路板结构7,壳体1具有收容腔,电路板结构7设置于收容腔内。本申请通过电子设备100中电路板结构7的设置,能够提升电路板结构7的散热性能,有效避免电路板结构7中的电子元器件7213失效,简化电子元器件7213的防护工艺,降低发电路板结构7的制造成本。
在一些实施例中,壳体1可以包括第一壳体11,电路板结构7可以设置于第一壳体11的收容腔内。在电子设备100的壳体1的构型可以改变时,壳体1还可以包括第二壳体12,第二壳体12与第一壳体11可以转动连接。
需要说明的是,第二壳体12与第一壳体11的转动连接方式可以参考上述中的相关描述,在此不作进一步赘述。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
Claims (21)
1.一种芯片组件,其特征在于,包括芯片器件、散热组件和密封组件,所述芯片器件包括基板、芯片和元器件单元,所述芯片和所述元器件单元均设置于所述基板的同一面;所述散热组件包括散热件和液态导热填充物,所述散热件设置于所述芯片背离所述基板的一侧,并与所述密封组件和所述基板共同围成密封空间,所述芯片和所述液态导热填充物均设置于所述密封空间内,所述芯片和所述散热件均和所述液态导热填充物导热接触;所述元器件单元包括电子元器件和绝缘防护件,所述绝缘防护件包裹于所述电子元器件外侧,以隔离所述电子元器件和所述电子元器件外侧的空间,所述绝缘防护件为可固化的绝缘防护材料固化后形成。
2.根据权利要求1所述的芯片组件,其特征在于,所述电子元器件包括器件本体和连接部,所述连接部连接于所述器件本体,并与所述基板连接,所述绝缘防护件包覆于所述连接部的外壁以及所述连接部与所述基板的连接处。
3.根据权利要求2所述的芯片组件,其特征在于,所述绝缘防护件还包覆于所述器件本体的外壁。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的芯片组件,其特征在于,所述元器件单元为至少两个,且在所述基板上间隔分布。
5.根据权利要求4所述的芯片组件,其特征在于,每个所述元器件单元包括至少一个所述电子元器件。
6.根据权利要求5所述的芯片组件,其特征在于,部分所述元器件单元包括至少两个所述电子元器件,所述绝缘防护件同时包裹于同一所述元器件单元中各所述电子元器件的外侧。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的芯片组件,其特征在于,所述绝缘防护材料为绝缘的可固化树脂。
8.根据权利要求7所述的芯片组件,其特征在于,所述可固化树脂的粘度大于或者1000cps,且小于或者等于20000cps。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的芯片组件,其特征在于,所述绝缘防护件的防护厚度大于或者等于0.1mm。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的芯片组件,其特征在于,所述绝缘防护件在所述电子元器件周侧的溢流宽度大于0mm,且小于或者等于2.5mm。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的芯片组件,其特征在于,所述液态导热填充物至少填充于所述散热件与所述芯片之间。
12.根据权利要求11所述的芯片组件,其特征在于,所述芯片器件中具有多个所述元器件单元,至少部分所述元器件单元位于所述密封空间内。
13.根据权利要求12所述的芯片组件,其特征在于,所述元器件单元均位于所述密封空间内。
14.根据权利要求13所述的芯片组件,其特征在于,所述密封组件包括密封件和固定框,所述固定框连接于所述基板的板面上,并位于所述基板与所述散热件之间,所述密封件夹设于所述固定框与所述散热件之间。
15.根据权利要求14所述的芯片组件,其特征在于,所述密封件在平行于所述基板的板面上的长度大于或者等于2mm,所述密封件在垂直于所述基板的板面上的长度大于或者等于1mm,且小于或者等于4mm。
16.根据权利要求11所述的芯片组件,其特征在于,所述密封组件包括密封件,所述密封件具有容置槽,所述容置槽和所述密封空间相互隔离,至少部分所述元器件单元位于所述容置槽内。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的芯片组件,其特征在于,所述散热件具有接触面,所述接触面位于所述散热件朝向所述芯片的一面,并与所述液态导热填充物的液面相接触。
18.根据权利要求17所述的芯片组件,其特征在于,所述散热件在朝向所述基板的一面上还包括压合凸起,所述压合凸起位于所述密封空间内,并压设在所述液态导热填充物上,所述接触面位于所述压合凸起朝向所述芯片的一面。
19.一种芯片组件的制备方法,其特征在于,应用于如权利要求1-18中任一项所述的芯片组件,所述制备方法包括:
在芯片器件的电子元器件上设置绝缘防护材料,以使所述绝缘防护材料包覆于所述电子元器件外侧;
固化所述绝缘防护材料,以形成绝缘防护件;
在所述芯片器件的芯片上设置液态导热填充物,其中,所述芯片和所述电子元器件均连接于所述芯片器件的基板的同一面;
将散热件与所述基板相对设置,并将所述散热件通过所述液态导热填充物与所述芯片导热接触,以形成所述芯片组件。
20.一种电路板结构,其特征在于,包括电路板和如权利要求1-19中任一项所述的芯片组件,所述芯片组件承载于所述电路板上,并与所述电路板导通。
21.一种电子设备,其特征在于,包括壳体和如权利要求20中所述的电路板结构,所述壳体具有收容腔,所述电路板结构设置于所述收容腔内。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117457598A (zh) * | 2023-12-22 | 2024-01-26 | 荣耀终端有限公司 | 电子元件散热封装结构、制造工艺及终端设备 |
CN117457599A (zh) * | 2023-12-25 | 2024-01-26 | 东莞市湃泊科技有限公司 | 功率器件散热装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113574661A (zh) * | 2019-02-04 | 2021-10-29 | 索尼互动娱乐股份有限公司 | 电子设备、半导体器件、绝缘片和半导体器件制造方法 |
CN216749870U (zh) * | 2021-12-10 | 2022-06-14 | 云南中宣液态金属科技有限公司 | 一种用于芯片散热的液态金属封装结构 |
CN115023098A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-09-06 | 荣耀终端有限公司 | 导热部件以及电子设备 |
-
2022
- 2022-12-13 CN CN202211593141.XA patent/CN116705719A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113574661A (zh) * | 2019-02-04 | 2021-10-29 | 索尼互动娱乐股份有限公司 | 电子设备、半导体器件、绝缘片和半导体器件制造方法 |
CN115023098A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-09-06 | 荣耀终端有限公司 | 导热部件以及电子设备 |
CN216749870U (zh) * | 2021-12-10 | 2022-06-14 | 云南中宣液态金属科技有限公司 | 一种用于芯片散热的液态金属封装结构 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117457598A (zh) * | 2023-12-22 | 2024-01-26 | 荣耀终端有限公司 | 电子元件散热封装结构、制造工艺及终端设备 |
CN117457599A (zh) * | 2023-12-25 | 2024-01-26 | 东莞市湃泊科技有限公司 | 功率器件散热装置 |
CN117457599B (zh) * | 2023-12-25 | 2024-04-16 | 东莞市湃泊科技有限公司 | 功率器件散热装置 |
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