CN221379354U - 一种半导体芯片结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种半导体芯片结构，包括芯片本体，所述芯片本体的底部设置有基板，所述基板的底部设置有PCB板，所述PCB板的底部设置有第一导热板，所述第一导热板的底部设置有多个等间距分布的散热片，所述散热片的底部设置有第二导热板，所述第二导热板的底部设置有水冷板，所述水冷板的底部设置有垫板。该一种半导体芯片结构，芯片的热量主要是利用热传导传输至散热片上来，之后散热片依靠对流换热将散热片上的热量传递到周围的空气当中，通过散热片的设置，大大提高热量与空气的接触面积，使得更多的热量被释放到周围环境中，而芯片的热功率是不变的，从而大大提高了对芯片的散热效果。

Description

一种半导体芯片结构

技术领域

本实用新型属于半导体芯片技术领域，尤其涉及一种半导体芯片结构。

背景技术

半导体芯片在半导体片材上进行浸蚀，布线，制成的能实现某种功能的半导体器件，不只是硅芯片，常见的还包括砷化镓(砷化镓有毒，所以一些劣质电路板不要好奇分解它)，锗等半导体材料。半导体也像汽车有潮流。二十世纪七十年代，因特尔等美国企业在动态随机存取内存(D-RAM)市场占上风。但由于大型计算机的出现，需要高性能D-RAM的二十世纪八十年代，日本企业名列前茅。

半导体芯片正向着高集成、高速度、小尺寸方向发展，随着芯片上晶体管密度的增加，芯片产生热量越来越大，如果无法马上把多余热量散发出去，芯片的温度就会发生上升。 而温度会严重的影响芯片的性能和可靠性，为了使芯片能够稳定的工作，芯片的散热设计显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种半导体芯片结构，以解决背景技术中所提出的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型的具体技术方案如下：一种半导体芯片结构，包括芯片本体，所述芯片本体的底部设置有基板，所述基板的底部设置有PCB板，所述PCB板的底部设置有第一导热板，所述第一导热板的底部设置有多个等间距分布的散热片，所述散热片的底部设置有第二导热板，所述第二导热板的底部设置有水冷板，所述水冷板的底部设置有垫板。

优选地，所述基板由氮化铝陶瓷材料制成。

优选地，所述PCB板的侧壁设置有纵向的热通孔，所述热通孔内填充有锡。

优选地，所述芯片本体的尺寸小于基板的尺寸，且所述芯片本体位于基板的上表面中间部位。

优选地，所述水冷板的内腔设置有呈蛇形的水冷道，且所述水冷道内填充有冷却水。

优选地，所述水冷道的进口及出口端均延伸至水冷板的外侧，且进口及出口处均设置有密封塞。

本实用新型的一种半导体芯片结构具有以下优点：

1.该一种半导体芯片结构，芯片的热量主要是利用热传导传输至散热片上来，之后散热片依靠对流换热将散热片上的热量传递到周围的空气当中，通过散热片的设置，大大提高热量与空气的接触面积，使得更多的热量被释放到周围环境中，而芯片的热功率是不变的，从而大大提高了对芯片的散热效果。

2.该一种半导体芯片结构，通过水冷板及水冷道的设置，进一步提高了对芯片的散热效果，有利于提高对散热片的热挥发效率，进而可以提高芯片的运行性能，通过将散热片与水冷技术结合起来，大大提高了芯片的散热效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为图1的前视图；

图3为本实用新型中水冷板的俯视图；

图中标记说明：1、芯片本体；2、基板；3、PCB板；4、第一导热板；5、散热片；6、第二导热板；7、水冷板；8、垫板；9、密封塞；10、水冷道。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型实施例的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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实施例和简化描述，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实施例的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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或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实用新型实施例中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型实施例的不同结构。为了简化本实用新型实施例的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型实施例。此外，本实用新型实施例可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

为了更好地了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型一种半导体芯片结构做进一步详细的描述。

如图1-3所示，本实用新型的一种半导体芯片结构，包括芯片本体1，芯片本体1的底部设置有基板2，基板2由氮化铝陶瓷材料制成，氮化铝陶瓷的热导率为170w/（mk），可以有效提高热传导效率，越有利于散热，芯片温度越低，而且氮化铝陶瓷具有更小的热膨胀系数，这也使得芯片更不易损坏。基板2的底部设置有PCB板3，PCB板3的侧壁设置有纵向的热通孔，热通孔内填充有锡，通过在PCB板3的侧壁设置纵向的热通孔，可以提高PCB板3的纵向传热能力，可以有效增强PCB板3的散热性能，且通过在热通孔内填充锡，可以提高散热能力，降低芯片温度，因为金属材料的热导率远远高于空气的热导率，在未填充金属材料之前，热通孔中的介质相当于空气，在填充了金属锡之后，相当于从之前的热的不良导体协助传热转变为由热传递性很好的金属协助传热，因此PCB板3的热导率得到了有效的提升，特别是纵向热导率的提升，在热通孔中填充锡材料，PCB板3的纵向热导率可以提升大约40%，这对于芯片的散热是十分有利的。PCB板3的底部设置有第一导热板4，第一导热板4的底部设置有多个等间距分布的散热片5，芯片的热量主要是利用热传导传输至散热片5上来，之后散热片5依靠对流换热将散热片5上的热量传递到周围的空气当中，通过散热片5的设置，大大提高热量与空气的接触面积，使得更多的热量被释放到周围环境中，而芯片的热功率是不变的，从而大大提高了对芯片的散热效果。

散热片5的底部设置有第二导热板6，第二导热板6的底部设置有水冷板7，水冷板7的底部设置有垫板8，芯片本体1的尺寸小于基板2的尺寸，且芯片本体1位于基板2的上表面中间部位，水冷板7的内腔设置有呈蛇形的水冷道10，且水冷道10内填充有冷却水，水冷道10的进口及出口端均延伸至水冷板7的外侧，且进口及出口处均设置有密封塞9，通过水冷板7及水冷道10的设置，进一步提高了对芯片的散热效果，有利于提高对散热片5的热挥发效率，进而可以提高芯片的运行性能，通过将散热片5与水冷技术结合起来，大大提高了芯片的散热效果。

可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。

Claims (6)

1.一种半导体芯片结构，其特征在于：包括芯片本体（1），所述芯片本体（1）的底部设置有基板（2），所述基板（2）的底部设置有PCB板（3），所述PCB板（3）的底部设置有第一导热板（4），所述第一导热板（4）的底部设置有多个等间距分布的散热片（5），所述散热片（5）的底部设置有第二导热板（6），所述第二导热板（6）的底部设置有水冷板（7），所述水冷板（7）的底部设置有垫板（8）。

2.根据权利要求1所述的一种半导体芯片结构，其特征在于：所述基板（2）由氮化铝陶瓷材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种半导体芯片结构，其特征在于：所述PCB板（3）的侧壁设置有纵向的热通孔，所述热通孔内填充有锡。

4.根据权利要求1所述的一种半导体芯片结构，其特征在于：所述芯片本体（1）的尺寸小于基板（2）的尺寸，且所述芯片本体（1）位于基板（2）的上表面中间部位。

5.根据权利要求1所述的一种半导体芯片结构，其特征在于：所述水冷板（7）的内腔设置有呈蛇形的水冷道（10），且所述水冷道（10）内填充有冷却水。

6.根据权利要求5所述的一种半导体芯片结构，其特征在于：所述水冷道（10）的进口及出口端均延伸至水冷板（7）的外侧，且进口及出口处均设置有密封塞（9）。