CN215773699U - 高导热芯片封装铜基电路板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高导热芯片封装铜基电路板。它解决了现有技术中电路板导热效率低且使用效果不佳的问题。它包括装配底座，装配底座周向内侧具有用于安装芯片的装配空腔，且装配空腔通过定位盖体封闭，装配空腔底部具有与芯片相互接触的导热铜板，且装配空腔周向内壁设有若干与位于导热铜板上的芯片周向相互接触的导热结构，导热结构远离芯片的一端穿设于装配底座内并且与位于装配底座周向外壁的散热组件连接，导热铜板底部连接有位于装配底座底部的铜板导热组件，且铜板导热组件远离芯片的一端与上述的散热组件连接。本实用新型的优点在于：导热效率高且使用效果好。

Description

高导热芯片封装铜基电路板

技术领域

本实用新型涉及电路板技术领域，具体涉及一种高导热芯片封装铜基电路板。

背景技术

大功率电子元器件在工作时所消耗的电能，除部分作为有用功外，大部分转化成热量，这些热量使元件内部温度迅速上升，如果不及时将热量散发，电子元件会持续升温，导致其品质可靠性下降，严重者甚至导致电子元件因过热而失效。其中，芯片的温度过高会导致许多问题，诸如量子效应较低、使用周期较短，甚至是设备失效。尺寸轻薄且性能强大的电子设备从诞生起就面临工作温度过高的问题。对于发热量大的电子元件，单纯通过PCB板载体散发热量是远远不够的，因此通常都有其相应的散热方法。传统的散热方法通常有如散热风扇、散热硅胶、散热片等，但是这些方法不仅占用了额外的空间而且还容易产生噪音；除此之外，导热效率低，使用效果不佳。

为了解决现有技术存在的不足，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种高导热率的埋铜块电路板[CN201621209588.2]，它包括埋置有铜块的芯板；分别敷设于所述芯板的两侧的第一粘结层及第二粘结层；粘结于所述第一粘结层上的第一铜层；以及粘结于所述第二粘结层上的第二铜层；其中，所述第一铜层或/和第二铜层上设有芯片，所述第一粘结层或/和所述第二粘结层上开设有若干通孔，以提高所述芯片与所述铜块之间的导热率。

上述方案在一定程度上解决了现有技术中电子元件散热装置占用空间大且噪音大的问题，但是该方案依然存在着诸多不足，例如：导热效率低，使用效果不佳。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，导热效率高且使用效果好的高导热芯片封装铜基电路板。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本高导热芯片封装铜基电路板，包括装配底座，装配底座周向内侧具有用于安装芯片的装配空腔，且装配空腔通过定位盖体封闭，装配空腔底部具有与芯片相互接触的导热铜板，且装配空腔周向内壁设有若干与位于导热铜板上的芯片周向相互接触的导热结构，导热结构远离芯片的一端穿设于装配底座内并且与位于装配底座周向外壁的散热组件连接，导热铜板底部连接有位于装配底座底部的铜板导热组件，且铜板导热组件远离芯片的一端与上述的散热组件连接。通过导热铜板与铜板导热组件可将芯片底部的热量快速导出至散热装置，同时利用导热结构将芯片周向的热量导向散热组件，实现了对安装于装配空腔的芯片的周向散热，提高了导热效率，使用效果好。

在上述的高导热芯片封装铜基电路板中，装配底座任意一侧设有用于连接芯片的插接口，插接口底部通过电性连接条与芯片数据连接，且电性连接条位于导热铜板上端面。

在上述的高导热芯片封装铜基电路板中，导热铜板位于导热结构周向内侧所形成的压紧空间底部。

在上述的高导热芯片封装铜基电路板中，导热结构包括设置于装配空腔周向内壁的导热横条，导热横条一端具有呈倾斜向下设置的弹性压紧导热片，且弹性压紧导热片上靠近芯片的一侧具有与芯片相互接触的导热块体，导热横条远离弹性压紧导热片的一端具有沿装配空腔内壁竖直设置的定位部，定位部与弹性压紧导热片之间设有弹性顶压结构。弹性顶压结构的设置能够使弹性压紧导热片与芯片周向之间形成紧密接触，而且能够对芯片形成压紧，稳定性佳。

在上述的高导热芯片封装铜基电路板中，弹性顶压结构包括横向设置在定位部与弹性压紧导热片之间的顶压弹簧，顶压弹簧一端固定于定位部上，另一端通过固定连接块与弹性压紧导热片远离导热块体的一侧相连。

在上述的高导热芯片封装铜基电路板中，装配底座上开设有导热通道，导热通道内设有与定位部相互连接的导热条，且导热条一端设置在装配底座周向外壁并形成环形部。导热条可以将导热横条吸收的热量通过传导至装配框体外部，有利于芯片散热。

在上述的高导热芯片封装铜基电路板中，散热组件包括设置于装配底座底部的散热板，散热板周向设有沿装配底座朝向上延伸设置的散热导条，且散热导条与环形部相互连接，且相邻的环形部之间通过连接条相连。散热组件设置于装配底座底部，对芯片的温度不产生影响，且能够对传导出的热量进行有效吸收。

在上述的高导热芯片封装铜基电路板中，铜板导热组件包括一端设置在导热铜板底部的导热硅胶，导热硅胶上连接有呈L形设置的导热片，且导热片的水平部嵌设在装配底座底部并与散热板相互接触。导热硅胶能够有效提高导热效率。

在上述的高导热芯片封装铜基电路板中，定位盖体周向内侧设有定位框体，定位框体周向设有与导热横条一一对应设置的压紧槽，压紧槽之间形成插接于相邻的导热横条之间的定位块体，定位框体卡接于装配底座上端的倾斜槽内。这样设置可以对导热结构进行有效定位。

在上述的高导热芯片封装铜基电路板中，位于装配空腔两侧的导热结构呈一一错位设置。这样可以使芯片实现均匀散热。

与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：设计合理、建构简单，利用导热结构及铜板导热组件将芯片的热量有效导出至外部的散热组件，不仅散热效率更佳，而且实现了对芯片的周向导热，有效提高了导热效率，使用效果好。

附图说明

图1是本实用新型中的整体结构示意图；

图2是本实用新型中的装配底座底部剖视图；

图3是本实用新型中的装配底座局部剖视图；

图4是本实用新型中的定位盖体结构示意图；

图5是本实用新型中的定位盖体侧视图。

图中，装配底座1、装配空腔11、导热铜板12、插接口13、电性连接条14、定位盖体2、定位框体21、压紧槽22、定位块体 23、倾斜槽24、导热结构3、导热横条31、弹性压紧导热片32、导热块体33、定位部34、导热条35、环形部36、散热组件4、散热板41、散热导条42、连接条43、铜板导热组件5、导热硅胶 51、导热片52、水平部53、弹性顶压结构6、顶压弹簧61、固定连接块62。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1-5所示，本高导热芯片封装铜基电路板，包括装配底座1，装配底座1周向内侧具有用于安装芯片的装配空腔11，且芯片装配空腔11通过定位盖体2封闭，装配空腔11底部具有与芯片相互接触的导热铜板12，且装配空腔11周向内壁设有若干与位于导热铜板12上的芯片周向相互接触的导热结构3，导热结构3远离芯片的一端穿设于装配底座1内并且与位于装配底座1 周向外壁的散热组件4连接，导热铜板12底部连接有位于装配底座1底部的铜板导热组件5，且铜板导热组件5远离芯片的一端与上述的散热组件4连接。通过设置在芯片底部的铜板导热组件 5以及设置在芯片周向的导热结构3对芯片进行周向导热，并将导出的热量汇聚于设置在装配底座1外部的散热组件4上，有效提高了导热效率，增强了散热效果。

其中，装配底座1任意一侧设有用于连接芯片的插接口13，插接口13底部通过电性连接条14与芯片数据连接，且电性连接条14位于导热铜板12上端面。

可见地，导热铜板12位于导热结构3周向内侧所形成的压紧空间15底部。压紧空间15的长宽尺寸小于芯片的长宽尺寸。

显然地，导热结构3包括设置于装配空腔11周向内壁的导热横条31，导热横条31一端具有呈倾斜向下设置的弹性压紧导热片32，且弹性压紧导热片32上靠近芯片的一侧具有与芯片相互接触的导热块体33，导热横条31远离弹性压紧导热片32的一端具有沿装配空腔11内壁竖直设置的定位部34，定位部34与弹性压紧导热片32之间设有弹性顶压结构6。弹性压紧导热片32、导热横条31、定位部34一体成型，提高结构稳定性，且定位部34 与装配空腔11内壁固定连接。

进一步地，弹性顶压结构6包括横向设置在定位部34与弹性压紧导热片32之间的顶压弹簧61，顶压弹簧61一端固定于定位部34上，另一端通过固定连接块62与弹性压紧导热片32远离导热块体33的一侧相连。利用弹性顶压结构6可以使弹性压紧导热片对芯片周向进行压紧且能够使导热块体33与芯片紧密接触，提高导热效果。

具体地，装配底座1上开设有导热通道，导热通道内设有与定位部34相互连接的导热条35，且导热条35一端设置在装配底座1周向外壁并形成环形部36。

更进一步地，散热组件4包括设置于装配底座1底部的散热板41，散热板41周向设有沿装配底座1朝向上延伸设置的散热导条42，且散热导条42与环形部36相互连接，且相邻的环形部 36之间通过连接条43相连。利用散热导条42可以将环形部36 的热量传导至散热板41。

更具体地，铜板导热组件5包括一端设置在导热铜板12底部的导热硅胶51，导热硅胶51上连接有呈L形设置的导热片52，且导热片52的水平部53嵌设在装配底座1底部并与散热板41 相互接触。导热片52的竖直部设置于装配底座1内的散热间隙内。

详细地，定位盖体2周向内侧设有定位框体21，定位框体21 周向设有与导热横条31一一对应设置的压紧槽22，压紧槽22之间形成插接于相邻的导热横条31之间的定位块体23，定位框体 21卡接于装配底座1上端的倾斜槽24内。这里的定位盖体2上端为网状结构，不影响芯片上端的自主散热。

优选地，位于装配空腔11两侧的导热结构3呈一一错位设置。这样设置可以使芯片周向散热更加均匀。

综上所述，本实施例的原理在于：通过在装配空腔11周向设置导热结构3对位于导热铜板12上的芯片周向进行导热，并将热量通过导热条35传递至环形部36，环形部36通过散热导条42 传导至位于装配底座1底部的散热板41上，同时，利用设置在导热铜板12底部的铜板导热组件5将芯片底部的热量传导至散热板 41上，通过散热板41上进行散热，实现了对芯片的周向导热，提高了散热效率。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了装配底座1、装配空腔11、导热铜板12、插接口13、电性连接条14、定位盖体2、定位框体21、压紧槽22、定位块体23、倾斜槽24、导热结构3、导热横条31、弹性压紧导热片32、导热块体33、定位部34、导热条35、环形部 36、散热组件4、散热板41、散热导条42、连接条43、铜板导热组件5、导热硅胶51、导热片52、水平部53、弹性顶压结构6、顶压弹簧61、固定连接块62等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种高导热芯片封装铜基电路板，包括装配底座(1)，所述的装配底座(1)周向内侧具有用于安装芯片的装配空腔(11)，且装配空腔(11)通过定位盖体(2)封闭，其特征在于，所述的装配空腔(11)底部具有与芯片相互接触的导热铜板(12)，且装配空腔(11)周向内壁设有若干与位于导热铜板(12)上的芯片周向相互接触的导热结构(3)，所述的导热结构(3)远离芯片的一端穿设于装配底座(1)内并且与位于装配底座(1)周向外壁的散热组件(4)连接，所述的导热铜板(12)底部连接有位于装配底座(1)底部的铜板导热组件(5)，且铜板导热组件(5)远离芯片的一端与上述的散热组件(4)连接。

2.根据权利要求1所述的高导热芯片封装铜基电路板，其特征在于，所述的装配底座(1)任意一侧设有用于连接芯片的插接口(13)，所述的插接口(13)底部通过电性连接条(14)与芯片数据连接，且电性连接条(14)位于导热铜板(12)上端面。

3.根据权利要求2所述的高导热芯片封装铜基电路板，其特征在于，所述的导热铜板(12)位于导热结构(3)周向内侧所形成的压紧空间(15)底部。

4.根据权利要求1所述的高导热芯片封装铜基电路板，其特征在于，所述的导热结构(3)包括设置于装配空腔(11)周向内壁的导热横条(31)，所述的导热横条(31)一端具有呈倾斜向下设置的弹性压紧导热片(32)，且弹性压紧导热片(32)上靠近芯片的一侧具有与芯片相互接触的导热块体(33)，所述的导热横条(31)远离弹性压紧导热片(32)的一端具有沿装配空腔(11)内壁竖直设置的定位部(34)，所述的定位部(34)与弹性压紧导热片(32)之间设有弹性顶压结构(6)。

5.根据权利要求4所述的高导热芯片封装铜基电路板，其特征在于，所述的弹性顶压结构(6)包括横向设置在定位部(34)与弹性压紧导热片(32)之间的顶压弹簧(61)，所述的顶压弹簧(61)一端固定于定位部(34)上，另一端通过固定连接块(62)与弹性压紧导热片(32)远离导热块体(33)的一侧相连。

6.根据权利要求5所述的高导热芯片封装铜基电路板，其特征在于，所述的装配底座(1)上开设有导热通道，所述的导热通道内设有与定位部(34)相互连接的导热条(35)，且导热条(35)一端设置在装配底座(1)周向外壁并形成环形部(36)。

7.根据权利要求6所述的高导热芯片封装铜基电路板，其特征在于，所述的散热组件(4)包括设置于装配底座(1)底部的散热板(41)，所述的散热板(41)周向设有沿装配底座(1)朝向上延伸设置的散热导条(42)，且散热导条(42)与环形部(36)相互连接，且相邻的环形部(36)之间通过连接条(43)相连。

8.根据权利要求7所述的高导热芯片封装铜基电路板，其特征在于，所述的铜板导热组件(5)包括一端设置在导热铜板(12)底部的导热硅胶(51)，所述的导热硅胶(51)上连接有呈L形设置的导热片(52)，且导热片(52)的水平部(53)嵌设在装配底座(1)底部并与散热板(41)相互接触。

9.根据权利要求4所述的高导热芯片封装铜基电路板，其特征在于，所述的定位盖体(2)周向内侧设有定位框体(21)，所述的定位框体(21)周向设有与导热横条(31)一一对应设置的压紧槽(22)，所述的压紧槽(22)之间形成插接于相邻的导热横条(31)之间的定位块体(23)，所述的定位框体(21)卡接于装配底座(1)上端的倾斜槽(24)内。

10.根据权利要求1所述的高导热芯片封装铜基电路板，其特征在于，位于装配空腔(11)两侧的导热结构(3)呈一一错位设置。

Images