CN215491237U - 电子组件及其均温板 - Google Patents

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Abstract

一种电子组件及其均温板，该电子组件包括一均温板、一半导体芯片与一配线板。半导体芯片固设于配线板上。均温板包含一金属壳、一凹陷部及一毛细结构。金属壳内含一真空腔室与一工作流体。工作流体位于真空腔室内。凹陷部凹设于金属壳的一面，容纳半导体芯片，使得金属壳包覆且热连接半导体芯片。毛细结构位于真空腔室内，用以引导工作流体的流动。故，以上架构能够让均温板提升散热效率，以避免系统温度过高的问题产生。

Description

电子组件及其均温板
技术领域
本公开有关于一种均温板，特别涉及一种内含毛细结构的均温板。
背景技术
随着半导体技术的高度发展，工作芯片的速度也越来越快，其所产生的热量也越来越高。因此，散热效率必须随着提升，否则系统温度过高的问题随即出现。
故，如何研发出一种解决方案以改善上述所带来的缺失及不便，实乃相关业者目前刻不容缓的一重要课题。
实用新型内容
本公开的一目的在于提供一种电子组件及其均温板，用以解决以上现有技术所提到的困难。
本公开的一实施例提供一种电子组件。电子组件包括一均温板、一半导体芯片与一配线板。半导体芯片固设于配线板上。均温板包含一金属壳、一凹陷部及一毛细结构。金属壳内含一真空腔室与一工作流体。工作流体位于真空腔室内。凹陷部凹设于金属壳的一面，容纳半导体芯片，使得金属壳热连接半导体芯片。毛细结构位于真空腔室内，用以引导工作流体的流动。
依据本公开一或多个实施例，在上述的电子组件中，毛细结构包含一单一毛细层，单一毛细层完全分布于真空腔室的内壁。
依据本公开一或多个实施例，在上述的电子组件中，真空腔室包含一第一内壁面、一第二内壁面、一隆起部与多个第三内壁面。第二内壁面与第一内壁面彼此相对配置。隆起部位于第二内壁面上，且隆起部的一端朝向第一内壁面延伸，凹陷部凹设于隆起部的另端。这些第三内壁面分别邻接第一内壁面及第二内壁面，且围绕隆起部。
依据本公开一或多个实施例，在上述的电子组件中，毛细结构包含一第一毛细层与一第二毛细层。第一毛细层直接位于第一内壁面上，第二毛细层直接位于第二内壁面及隆起部的所有表面，第二毛细层与第一毛细层之间具有间隙。
依据本公开一或多个实施例，在上述的电子组件中，第二毛细层更直接位于这些第三内壁面上。
依据本公开一或多个实施例，在上述的电子组件中，凹陷部包含一底壁与多个内表面。底壁邻接这些内表面。半导体芯片的外表面分别热连接底壁及这些内表面。
依据本公开一或多个实施例，在上述的电子组件中，半导体芯片分别直接连接凹陷部的这些内表面。
依据本公开一或多个实施例，在上述的电子组件中，均温板还包含一接合层，接合层位于凹陷部内，直接接触凹陷部的底壁及半导体芯片。
依据本公开一或多个实施例，在上述的电子组件中，金属壳包含一顶板部及多个凸出部。每个凸出部一体地连接顶板部面向配线板的一面，介于顶板部与配线板之间。这些凸出部并与顶板部定义出所述的凹陷部。真空腔室同时位于顶板部与这些凸出部内，且凹陷部位于这些凸出部之间。
依据本公开一或多个实施例，在上述的电子组件中，每个凸出部相对顶板部的一面直接接触配线板。
依据本公开一或多个实施例，在上述的电子组件中，顶板部具有从每个凸出部的一侧缘朝外伸出的侧向凸缘，且真空腔室同时位于侧向凸缘内。
依据本公开一或多个实施例，在上述的电子组件中，真空腔室包含多个内壁面。任二相邻的内壁面具有一转角处。毛细结构包含多个毛细层。每个毛细层分布于其中一内壁面，且任二相邻的毛细层之间具有一间隙。每个间隙恰外露出其中一转角处。
本公开的一实施例提供一种均温板。均温板包含一金属壳、一凹陷部及一毛细结构。金属壳内含一真空腔室。凹陷部位于金属壳的一面。毛细结构位于真空腔室内。
依据本公开一或多个实施例，在上述的均温板中，毛细结构包含一单一毛细层，单一毛细层完全分布于真空腔室的内壁。
依据本公开一或多个实施例，在上述的均温板中，真空腔室包含一第一内壁面、一第二内壁面、一隆起部与多个第三内壁面。第二内壁面与第一内壁面彼此相对配置。隆起部位于第二内壁面上，且隆起部的一端朝向第一内壁面延伸，凹陷部位于隆起部的另端。这些第三内壁面分别邻接第一内壁面及第二内壁面，且围绕隆起部。
依据本公开一或多个实施例，在上述的均温板中，毛细结构包含一第一毛细层与一第二毛细层。第一毛细层直接位于第一内壁面上，第二毛细层直接位于第二内壁面及隆起部的所有表面，第二毛细层与第一毛细层之间具有间隙。
依据本公开一或多个实施例，在上述的均温板中，第二毛细层更直接位于这些第三内壁面上。
依据本公开一或多个实施例，在上述的均温板中，金属壳包含一顶板部及多个凸出部。凸出部一体地连接顶板部的一面。真空腔室同时位于顶板部与这些凸出部内，且凹陷部位于这些凸出部之间。
依据本公开一或多个实施例，在上述的均温板中，顶板部具有从每个凸出部的侧缘朝外伸出的侧向凸缘。真空腔室同时位于侧向凸缘内。
依据本公开一或多个实施例，在上述的均温板中，真空腔室包含多个内壁面。任二相邻的内壁面具有一转角处。毛细结构包含多个毛细层。每个毛细层分布于其中一内壁面，且任二相邻的毛细层之间具有一间隙。每个间隙恰外露出其中一转角处。
如此，通过以上各实施例的所述架构，本公开让均温板提升散热效率，以避免系统温度过高的问题产生。
以上所述仅是用以阐述本公开所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的技术效果等等，本公开的具体细节将在下文的实施方式及相关附图中详细介绍。
附图说明
为让本公开的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，说明书附图的说明如下：
图1是本公开一实施例的电子组件的分解图；
图2为图1的电子组件的剖视图；
图3是本公开一实施例的电子组件的剖视图；
图4是本公开一实施例的电子组件的剖视图；
图5是本公开一实施例的电子组件的剖视图；以及
图6是本公开一实施例的电子组件的剖视图。
附图标记说明：
10、11、12、13、14：电子组件
100、100A：均温板
110、110A：金属壳
111：顶面
112：底面
113：外侧壁
120、120A：真空腔室
121：第一内壁面
122：第二内壁面
123：隆起部
124：第三内壁面
125：内壁面
126：转角处
130：工作流体
140：凹陷部
141：底壁
142：内表面
143：容纳空间
144：最大口径
145：最大深度
150、150A：毛细结构
151：单一毛细层
152：第一毛细层
153A、153B：第二毛细层
154、155：间隙
160：顶板部
161：侧向凸缘
170：凸出部
171：外侧缘
172：面
180、181：毛细层
200：半导体芯片
201：最大宽度
202：最大高度
210：焊球
300：配线板
301：面
400：接合层
具体实施方式
以下将以附图公开本公开的多个实施例，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本公开。也就是说，在本公开实施例中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式示出的。
图1是本公开一实施例的电子组件10的分解图。图2为图1的电子组件10的剖视图。如图1与图2所示，电子组件10包括一均温板100、一半导体芯片200与一配线板300。均温板100包含一金属壳110、一凹陷部140及一毛细结构150。金属壳110内含一真空腔室120与一工作流体130。工作流体130位于真空腔室120内。毛细结构150位于真空腔室120内，用以引导工作流体130的流动。金属壳110包含彼此相对的顶面111与底面112。凹陷部140凹设于金属壳110的底面112，且朝金属壳110的顶面111的方向延伸。真空腔室120为气密空间，且与凹陷部140彼此隔绝。半导体芯片200固设于配线板300上，例如通过焊球210焊接至配线板300的一面301，且电性连接配线板300。故，当均温板100与配线板300相互结合时，半导体芯片200插入凹陷部140内，使得金属壳110的凹陷部140内壁完全包覆半导体芯片200，从而热连接半导体芯片200。然而，本公开不限凹陷部140内壁必然完全包覆半导体芯片200。
如此，当金属壳110吸取半导体芯片200的工作热能，加热并汽化工作流体130(此区域简称蒸发区域)，使得气态的工作流体130于真空腔室120内移至金属壳110较远离半导体芯片200的内侧。待工作流体130经过冷凝变回液态，液态的工作流体130再通过毛细结构150的引导而流回原蒸发区域，借此循环可以将半导体芯片200的热能带离，以达到散热的目的。
此外，在本实施例中，当均温板100覆盖半导体芯片200与配线板300时，除了半导体芯片200插入凹陷部140内，更进一步地让金属壳110的底面112直接接触配线板300的所述面301的非作用区、绝缘区或接地区，使得金属壳110更能吸取配线板300的工作热能。然而，本公开不限必须让金属壳110的底面112直接接触配线板300。
更具体地，凹陷部140包含一底壁141与多个内表面142。底壁141直接邻接这些内表面142，位于金属壳110的顶面111与底面112之间，且为这些内表面142所包围，换句话说，底壁141与这些内表面142共同定义出一接收半导体芯片200的容纳空间143。于一实施例中，凹陷部140的多个内表面142为两个彼此相对的内表面142，但不以此为限。
故，由于呈立方体的半导体芯片200的最大宽度201大致等于凹陷部140的最大口径144，且半导体芯片200的最大高度202不大于凹陷部140的最大深度145，如此，当半导体芯片200伸入凹陷部140时，半导体芯片200的表面直接接触凹陷部140的底壁141及这些内表面142。如此，半导体芯片200的热能能够更有效率地传递至均温板100上，进而快速降低半导体芯片200的温度。此外，均温板100通过一接合层400接触凹陷部140的底壁141，意即，接合层400位于凹陷部140内，直接接触凹陷部140的底壁141及半导体芯片200，以提升散热效率，然而，本公开不限必须通过接合层400进行散热。接合层400例如为散热膏、金属层(如铜、镍或金)，主要用来与半导体芯片200接合。
在本实施例中，毛细结构150包含一单一毛细层151，单一毛细层151配置于真空腔室120的所有内壁上。更具体地，在本实施例中，真空腔室120包含一第一内壁面121、一第二内壁面122、一隆起部123与多个第三内壁面124。第二内壁面122与第一内壁面121彼此相对配置。隆起部123位于第二内壁面122上，且隆起部123的一端朝向第一内壁面121延伸，凹陷部140位于隆起部123的另端。这些第三内壁面124分别邻接第一内壁面121及第二内壁面122，且围绕隆起部123。单一毛细层151连续且直接地形成于第一内壁面121、第二内壁面122、隆起部123以及这些第三内壁面124上。单一毛细层151为复合结构，然而，本公开不限于此。
如图1与图2所示，在本实施例中，金属壳呈矩形体，更具体地，金属壳110还包含多个外侧壁113。每个外侧壁113分别直接地邻接顶面111与底面112，且这些外侧壁113共同围绕顶面111与底面112，以及凹陷部140及真空腔室120。然而，本公开不限这些外侧壁113必然完全包覆顶面111、底面112或凹陷部140。
图3是本公开一实施例的电子组件11的剖视图。如图3所示，本实施例的电子组件11与图2的电子组件10大致相同，其差异在于，毛细结构150包含彼此分离的一第一毛细层152与一第二毛细层153A。第一毛细层152直接形成于第一内壁面121上；更进一步地，第一毛细层152直接形成于第一内壁面121的全部面积。第二毛细层153A直接形成于第二内壁面122及隆起部123上；更进一步地，第二毛细层153A直接形成于第二内壁面122的全部面积及隆起部123的所有表面的全部面积。然而，所有第三内壁面124上皆不具任何毛细结构150。
图4是本公开一实施例的电子组件12的剖视图。如图4所示，本实施例的电子组件12与图3的电子组件11大致相同，其差异在于，第三内壁面124上具有第二毛细层153B，第二毛细层153B与第一毛细层152之间具有间隙154。更具体地，第一毛细层152直接连接每个第三内壁面124的一部分，第二毛细层153B直接位于第二内壁面122、这些第三内壁面124及隆起部123上。更进一步地，第二毛细层153B直接形成于第二内壁面122的全部面积、隆起部123的所有表面的全部面积，以及每个第三内壁面124的大部分面积，使得上述间隙154形成于每个第三内壁面124上，且恰外露出此第三内壁面124。
图5是本公开一实施例的电子组件13的剖视图。本实施例的电子组件13与图2的电子组件10大致相同，其差异在于，如图5所示，图5的电子组件13的金属壳110A的剖面不呈矩形，而是呈π字形。在本实施例中，更具体地，均温板100A的金属壳110A包含一顶板部160及多个(例如2个)凸出部170。这些凸出部170间隔地凸设于顶板部160面向配线板300的一面的一部分。换句话说，这些凸出部170与顶板部160共同定义出上述凹陷部140，且顶板部160具有一侧向凸缘161。侧向凸缘161同时从每个凸出部170的外侧缘171朝外伸出。侧向凸缘161环绕凸出部170的外侧缘171及真空腔室120A。
更具体地，在本实施例中，这些凸出部170分别一体地连接顶板部160，使得上述凹陷部140位于这些凸出部170之间。
然而，本公开不限侧向凸缘161必然完全或不完全环绕凸出部170的外侧缘171。凸出部170介于顶板部160与配线板300之间，且通过凸出部170相对顶板部160的一面172直接接触配线板300。
再者，真空腔室120A包含多个内壁面125。任二相邻的内壁面125具有一转角处126。毛细结构150A的毛细层180连续且直接地形成于所有的内壁面125及转角处126上。真空腔室120A同时位于顶板部160与凸出部170内，更细节地，真空腔室120A更同时位于凸出部170、顶板部160及顶板部160的侧向凸缘161内。凹陷部140位于这些凸出部170之间，且介于顶板部160及配线板300之间。然而，本公开不限于此。
图6是本公开一实施例的电子组件14的剖视图。本实施例的电子组件14与图5的电子组件13大致相同，其差异在于，在本实施例中，如图6所示，均温板100A的毛细结构150A包含彼此分离的多个毛细层181。每个毛细层181依附于真空腔室120A的其中一内壁面125上，且任二相邻的毛细层181之间具有一间隙155。每个间隙155恰对应且外露出其中一转角处126，而非对应且外露出内壁面125。
举例来说，上述各实施例中，金属壳110、110A包含高传导系数的金属材质或复合材质。传导系数例如为热传导系数，然而，本公开不限于此。金属材质例如为铜、铝、不锈钢或异质金属等等，然而，本公开不限于此。工作流体130例如为纯水、无机化合物、醇类、酮类、液态金属、冷煤、有机化合物或其混合物，然而，本公开不限于此。毛细结构150、150A为具有多孔隙的结构能提供毛细力驱动工作流体130。毛细结构150、150A是由粉末烧结体、网格体、纤维体、沟槽、须晶或前述任意组合所制成，其中当上述毛细层为粉末烧结体时，粉末烧结体为形成于真空腔室120A的内壁的金属粉末烧结(sintered metal)；当上述毛细层为纤维体时，纤维体包含由多个纤维线所扭转缠绕而成的纤维束。纤维线为金属纤维线、玻璃纤维线、碳纤维线、聚合物纤维线或其他可引导工作流体130流动的毛细材质，但本公开不以此为限。
最后，上述所公开的各实施例中，并非用以限定本公开，任何本领域技术人员，在不脱离本公开的构思和范围内，当可作各种的变动与润饰，皆可被保护于本公开中。因此本公开的保护范围当视权利要求所限定为准。

Claims (20)

1.一种电子组件，其特征在于，包括：
一配线板；
一半导体芯片，固设于该配线板上；以及
一均温板，包含：
一金属壳，内含一真空腔室与一工作流体，该工作流体位于该真空腔室内；
一凹陷部，凹设于该金属壳的一底面，容纳该半导体芯片，使得该金属壳热连接该半导体芯片；以及
一毛细结构，位于该真空腔室内，用以引导该工作流体的流动。
2.如权利要求1所述的电子组件，其特征在于，该毛细结构包含一单一毛细层，该单一毛细层完全分布于该真空腔室的内壁。
3.如权利要求1所述的电子组件，其特征在于，该真空腔室包含：
一第一内壁面；
一第二内壁面，与该第一内壁面彼此相对配置；
一隆起部，位于该第二内壁面上，该隆起部的一端朝向该第一内壁面延伸，其中该凹陷部凹设于该隆起部的另端；以及
多个第三内壁面，分别邻接该第一内壁面及该第二内壁面，且围绕该隆起部。
4.如权利要求3所述的电子组件，其特征在于，该毛细结构包含一第一毛细层与一第二毛细层，该第一毛细层直接位于该第一内壁面上，该第二毛细层直接位于该第二内壁面及该隆起部的所有表面，其中该第二毛细层与该第一毛细层之间具有间隙。
5.如权利要求4所述的电子组件，其特征在于，该第二毛细层更直接位于所述多个第三内壁面上。
6.如权利要求1所述的电子组件，其特征在于，该凹陷部包含一底壁与多个内表面，该底壁邻接所述多个内表面，其中该半导体芯片的外表面分别热连接该底壁及所述多个内表面。
7.如权利要求6所述的电子组件，其特征在于，该半导体芯片分别直接连接该凹陷部的所述多个内表面。
8.如权利要求6所述的电子组件，其特征在于，该均温板还包含一接合层，该接合层位于该凹陷部内，直接接触该凹陷部的该底壁及该半导体芯片。
9.如权利要求6所述的电子组件，其特征在于，该金属壳包含：
一顶板部；以及
多个凸出部，一体地连接该顶板部面向该配线板的一面，介于该顶板部与该配线板之间，并与该顶板部定义出该凹陷部，
其中该真空腔室同时位于该顶板部与所述多个凸出部内，且该凹陷部位于所述多个凸出部之间。
10.如权利要求9所述的电子组件，其特征在于，每个所述多个凸出部相对该顶板部的一面直接接触该配线板。
11.如权利要求9所述的电子组件，其特征在于，该顶板部具有从每个所述多个凸出部的侧缘朝外伸出的侧向凸缘，其中该真空腔室同时位于该侧向凸缘内。
12.如权利要求11所述的电子组件，其特征在于，该真空腔室包含多个内壁面，任二相邻的所述多个内壁面具有一转角处；以及
该毛细结构包含多个毛细层，每一所述多个毛细层分布于所述多个内壁面其中之一，且任二相邻的所述多个毛细层之间具有一间隙，每一所述多个间隙恰外露出所述多个转角处其中之一。
13.一种均温板，其特征在于，包括：
一金属壳，内含一真空腔室；
一凹陷部，形成于该金属壳的一面；以及
一毛细结构，位于该真空腔室的内壁。
14.如权利要求13所述的均温板，其特征在于，该毛细结构包含一单一毛细层，该单一毛细层完全分布于该真空腔室的内壁。
15.如权利要求13所述的均温板，其特征在于，该真空腔室包含：
一第一内壁面；
一第二内壁面，与该第一内壁面彼此相对配置；
一隆起部，位于该第二内壁面上，该隆起部的一端朝向该第一内壁面延伸，其中该凹陷部凹设于该隆起部的另端；以及
多个第三内壁面，分别邻接该第一内壁面及该第二内壁面，且围绕该隆起部。
16.如权利要求15所述的均温板，其特征在于，该毛细结构包含一第一毛细层与一第二毛细层，该第一毛细层直接位于该第一内壁面上，该第二毛细层直接位于该第二内壁面及该隆起部的所有表面，其中该第二毛细层与该第一毛细层之间具有间隙。
17.如权利要求16所述的均温板，其特征在于，该第二毛细层更直接位于所述多个第三内壁面上。
18.如权利要求13所述的均温板，其特征在于，该金属壳包含：
一顶板部；以及
多个凸出部，一体地连接该顶板部的一面，
其中该真空腔室同时位于该顶板部与所述多个凸出部内，且该凹陷部位于所述多个凸出部之间。
19.如权利要求18所述的均温板，其特征在于，该顶板部具有从每个所述多个凸出部的侧缘朝外伸出的侧向凸缘，其中该真空腔室同时位于该侧向凸缘内。
20.如权利要求19所述的均温板，其特征在于，该真空腔室包含多个内壁面，任二相邻的所述多个内壁面具有一转角处；以及
该毛细结构包含多个毛细层，每一所述多个毛细层分布于所述多个内壁面其中之一，且任二相邻的所述多个毛细层之间具有一间隙，每一所述多个间隙恰外露出所述多个转角处其中之一。
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