CN220753406U - 一种适用于芯片的散热结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适用于芯片的散热结构，包括顺次设置的盖帽(1)、凸台(3)和基板(4)；所述凸台(3)上远离盖帽(1)的一侧设有凸起(302)；所述基板(4)为空腔结构，所述基板(4)上与所述凸台(3)对应的位置处设有台阶式贯通孔(401)，所述基板(4)上靠近凸台(3)的一侧上设有用于与芯片接触的第一PAD点(402)；所述基板(4)上远离凸台(3)的一侧上设有用于与PCB板接触的第二PAD点(403)；所述盖帽(1)与基板(4)上靠近凸台(3)的一侧相连，共同形成用于放置芯片和凸台(3)的容纳腔。本实用新型能够有效解决大功率芯片的散热问题，避免芯片因散热不及时导致的性能缺失等不可逆的损伤。
Description
技术领域
本实用新型属于散热领域，具体涉及一种适用于芯片的散热结构。
背景技术
目前，在进行大功率芯片封装时，大多采用金属外壳来封装，金属外壳材料选用可伐合金或不锈钢，虽然结构气密性好，但是导热系数小于80w/m℃，无法满足大功率芯片的散热要求。
为解决芯片的散热需求，传统的散热结构通常是将芯片与钼铜载片共晶焊接后结合，再通过钼铜载片将热量散发到基板表面。由于大功率芯片比一般芯片的外形尺寸大，需要散热的能量多，从而导致传统的散热结构难以满足要求。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提出一种适用于芯片的散热结构，能够有效解决大功率芯片的散热问题，避免芯片因散热不及时导致的性能缺失等不可逆的损伤。
为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种适用于芯片的散热结构，包括顺次设置的盖帽、凸台和基板；
所述凸台上远离盖帽的一侧设有凸起；
所述基板为空腔结构，所述基板上与所述凸台对应的位置处设有台阶式贯通孔，所述基板上靠近凸台的一侧设有用于与芯片接触的第一PAD点；所述基板上远离凸台的一侧设有用于与PCB板接触的第二PAD点；
所述盖帽与基板上靠近凸台的一侧相连，共同形成用于放置芯片和凸台的容纳腔。
可选地，所述盖帽为金属盖帽，所述盖帽上靠近凸台的一侧设有用于容纳芯片的第一凹槽，所述第一凹槽凹向远离凸台的一侧。
可选地，所述凸台包括相连的平板和凸起。
可选地，所述平板的横截面尺寸小于待散热的芯片的横截面尺寸。
可选地，所述台阶式贯通孔为二层台阶式贯通孔，第一层台阶上设有第一PAD点，用于键合丝连接芯片PAD区；第二层台阶用于放置凸台上的平板。
可选地，所述盖帽与所述基板之间为粘接。
可选地，所述凸台采用钼铜制成。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
本实用新型提出的一种适用于芯片的散热结构，优化了封装结构，改善了功率器件热量传导路径，能够有效解决大功率芯片的散热问题，避免芯片因散热不及时导致的性能缺失等不可逆的损伤。
本实用新型提出的一种适用于芯片的散热结构，能够根据芯片大小制作任意规格的凸台和基板，避免功率芯片因散热不良导致的功能失效。
本实用新型提出的一种适用于芯片的散热结构，成本低、制作工艺简单，适合大、中、小各种批量产品加工。
本实用新型提出的一种适用于芯片的散热结构，结构设计紧凑，便于安装。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：
图1为本实用新型一种实施例的适用于芯片的散热结构的结构示意图；
图2为本实用新型一种实施例的凸台的结构示意图；
图3为本实用新型一种实施例的基板的俯视图；
图4为本实用新型一种实施例的基板的仰视图；
图5为本实用新型一种实施例的盖帽的结构示意图；
其中：1-盖帽，101-第一凹槽，2-芯片，3-凸台，301-平板，302-凸起，4-基板，401-台阶式贯通孔，402-第一PAD点，403-第二PAD点。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型的保护范围。
在本实用新型专利的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型专利的限制。
在本实用新型专利的描述中，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”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面结合附图对本实用新型的应用原理作详细的描述。
如图1所示，本实用新型中提供了一种适用于芯片的散热结构，包括顺次设置的盖帽1、凸台3和基板4；
所述凸台3上远离盖帽1的一侧设有凸起302，具体参见图2；
所述基板4为空腔结构，所述基板4上与所述凸台3的对应的位置处设有台阶式贯通孔401，在实际使用过程中，所述凸台3安装在所述台阶式贯通孔401内(如粘接)，二者之间而紧密配合，所述基板4上靠近凸台3的一侧设有用于与芯片2接触的第一PAD点402，在具体实施过程中，芯片焊接在凸台2上，且与第一PAD点402接触；所述基板4上远离凸台3的一侧设有用于与PCB板接触的第二PAD点403，且该侧还作为散热面。本实用新型中，通过在基板4两侧分别设置第一PAD点402和第二PAD点403，二者直接与芯片/PCB板接触连通，实现了无引线设计，具体参见图3和图4；
所述盖帽1与基板4上靠近凸台3的一侧相连，共同形成用于放置芯片和凸台3的容纳腔。
在本实用新型的一种具体实施例中，所述盖帽1为金属盖帽，所述盖帽1上靠近凸台3的一侧设有用于容纳芯片2的第一凹槽101，所述第一凹槽101凹向远离凸台3的一侧，在实际应用过程中，所述第一凹槽101的横截面积可以大于芯片2的横截面，具体参见图5。
在本实用新型的一种具体实施例中，所述凸台3包括相连的平板301和凸起302，之所以这样设计，是为了防止凸台3在使用过程中出现移位，进而导致芯片2出现移位，本实用新型中通过将凸台3放置到台阶式贯通孔401内，能够实现对凸台3的定位，保证本实用新型中散热结构的结构稳定性。
在本实用新型的一种具体实施例中，为了实现对芯片2的定位，防止芯片2在使用过程中出现移位，所述台阶式贯通孔401为二层台阶式贯通孔401，第一层台阶用于放置芯片2，且设置有第一PAD点402，通过键合丝连接芯片PAD区；第二层台阶用于放置凸台3上的平板301。
在本实用新型的一种具体实施例中，为了实现盖帽1与基板4的连接，便于拆卸和维修芯片，所述盖帽1与所述基板4之间为粘接。
在本实用新型的一种具体实施例中，所述凸台3采用钼铜制成。在本实用新型的其他实施例中，所述凸台3还可以采用其他材料制成。
在本实用新型的一种具体实施例中，为了便于生成和加工，所述凸台3和基板4均采用一体化加工。
在具体实施过程中，所述基板4的形成方法包括：先在LTCC基板上形成一个直通空腔，基板内埋线条，再制作二层台阶，形成功率器件的连接网络，在基板的上下表面分别制作第一PAD点402和第二PAD点403。
在具体实施过程中，所述凸台3的形成方法包括：先利用钼铜载片形成两层凸台(即相连的平板301和凸起302)，芯片2共晶焊接在钼铜载片凸台表面(即焊接在平板301上)。
在具体实施过程中，本实用新型中的散热结构的具体安装过程为：
1)将芯片2焊接在凸台3的表面；
2)将凸台3粘接在基板4上台阶式贯通孔401内；
3)将第一PAD点402与芯片2键合，引出功率芯片2的功能；
4)将盖帽1粘接到基板4的上表面，完成功率芯片2的封装；
5)将第二PAD点403与PCB板相连(如焊接)，形成电连接。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种适用于芯片的散热结构，其特征在于：包括顺次设置的盖帽(1)、凸台(3)和基板(4)；
所述凸台(3)上远离盖帽(1)的一侧设有凸起(302)；
所述基板(4)为空腔结构，所述基板(4)上与所述凸台(3)对应的位置处设有台阶式贯通孔(401)，所述基板(4)上靠近凸台(3)的一侧上设有用于与芯片接触的第一PAD点(402)；所述基板(4)上远离凸台(3)的一侧上设有用于与PCB板接触的第二PAD点(403)；
所述盖帽(1)与基板(4)上靠近凸台(3)的一侧相连，共同形成用于放置芯片和凸台(3)的容纳腔。
2.根据权利要求1所述的一种适用于芯片的散热结构，其特征在于：所述盖帽(1)为金属盖帽，所述盖帽(1)上靠近凸台(3)的一侧设有用于容纳芯片的第一凹槽(101)，所述第一凹槽(101)凹向远离凸台(3)的一侧。
3.根据权利要求2所述的一种适用于芯片的散热结构，其特征在于：所述凸台(3)包括相连的平板(301)和凸起(302)。
4.根据权利要求3所述的一种适用于芯片的散热结构，其特征在于：所述平板(301)的横截面尺寸小于待散热的芯片的横截面尺寸。
5.根据权利要求3所述的一种适用于芯片的散热结构，其特征在于：所述台阶式贯通孔(401)为二层台阶式贯通孔(401)，第一层台阶上设有第一PAD点(402)，用于键合丝连接芯片的PAD区；第二层台阶用于放置凸台(3)中的平板(301)。
6.根据权利要求1所述的一种适用于芯片的散热结构，其特征在于：所述盖帽(1)与所述基板(4)之间为粘接。
7.根据权利要求1所述的一种适用于芯片的散热结构，其特征在于：所述凸台(3)采用钼铜制成。
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