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一种晶片散热结构、算板以及计算设备

阅读:52发布:2022-05-23

专利汇可以提供一种晶片散热结构、算板以及计算设备专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本公开提供了一种晶片 散热 结构,其特征在于,包括:晶片封装体、 散热器 以及导 热层 ;所述晶片封装体具有多个表面,所述散热器通过所述导热层贴附于所述晶片封装体多个表面的至少一个表面上,所述导热层为液体金属。,下面是一种晶片散热结构、算板以及计算设备专利的具体信息内容。

1.一种晶片散热结构,其特征在于,包括:晶片封装体、散热器以及导热层
所述晶片封装体具有多个表面,所述散热器通过所述导热层贴附于所述晶片封装体多个表面的至少一个表面上,所述导热层为液体金属。
2.如权利要求1所述的晶片散热结构,其特征在于,所述液体金属包括:汞、镓、铷、铯的至少一种或至少一种的合金
3.如权利要求1所述的晶片散热结构,其特征在于,所述散热器包括:底座,所述底座的至少一个表面形成有鳍片或凸柱。
4.如权利要求3所述的晶片散热结构,其特征在于,所述底座的第一表面形成有鳍片或凸柱,与第一表面相对的第二表面通过所述导热层贴附于所述晶片封装体多个表面的至少一个表面上。
5.如权利要求3所述的晶片散热结构,其特征在于,所述底座的相对两个表面均形成有鳍片或凸柱,其中一个表面通过所述导热层贴附于所述晶片封装体多个表面的至少一个表面上。
6.如权利要求3所述的晶片散热结构,其特征在于,所述鳍片为所述底座延伸出的片状结构,所述鳍片的延伸方向垂直于所述底座,或者,与所述底座呈锐或钝角。
7.如权利要求6所述的晶片散热结构,其特征在于,所述鳍片在垂直于其延伸方向的平面的横截面包括:矩形、三角形、梯形的至少一种。
8.如权利要求3所述的晶片散热结构,其特征在于,所述散热器包括一组鳍片,该组鳍片的多个鳍片相互平行。
9.如权利要求8所述的晶片散热结构,其特征在于,所述多个鳍片沿底座的边长方向延伸。
10.如权利要3求所述的晶片散热结构,其特征在于,所述散热器包括多组鳍片,所述每组鳍片的多个鳍片之间相互平行或不平行。
11.如权利要求10所述的晶片散热结构,其特征在于,所述多组鳍片分布在所述底座的多个不同区域。
12.如权利要求11所述的晶片散热结构,其特征在于,所述多组鳍片相互交汇,形成网状结构。
13.如权利要求12所述的晶片散热结构,其特征在于,所述多组鳍片包括两组鳍片,两组鳍片的延伸方向相互垂直,形成井字形结构。
14.如权利要求3所述的晶片散热结构,其特征在于,所述鳍片为直鳍片或者波浪形鳍片。
15.如权利要求3所述的晶片散热结构,其特征在于,所述凸柱为所述底座延伸出的柱状结构,所述凸柱的延伸方向垂直于所述底座,或者,与所述底座呈锐角或钝角。
16.如权利要求3所述的晶片散热结构,其特征在于,所述凸柱呈现有序或无序的分布。
17.如权利要求16所述的晶片散热结构,其特征在于,当所述凸柱呈现有序分布时,所述凸柱的分布密度均匀或不均匀。
18.如权利要求17所述的晶片散热结构,其特征在于,所述凸柱呈二维阵列排布,或围成多圈同心圆。
19.如权利要求1所述的晶片散热结构,其特征在于,所述晶片封装体的贴附有所述散热器的表面形成有非平面结构,所述非平面结构填充有所述导热层。
20.一种算板,其特征在于,包括:印刷电路板、以及贴附于印刷电路板上的至少一个晶片散热结构。每个所述晶片散热结构采用权利要求1至19任一项所述的晶片散热结构。
21.一种计算设备,其特征在于,包括至少一算力板,所述算力板采用权利要求20所述的算力板。

说明书全文

一种晶片散热结构、算板以及计算设备

技术领域

[0001] 本公开涉及半导体技术领域,尤其涉及一种热阻小、散热面积大、散热效率高的晶片散热结构、算力板以及计算设备。

背景技术

[0002] 随着电子技术的发展,为了满足高性能和便携式的需求,计算设备的计算和处理能力越来越强,晶片的集成度也越来越高,其在运行过程中产生的热量越来越大。为了使晶片能够正常工作,其必须工作于适宜的工作温度下,以避免温度过高造成晶片性能下降或损坏。现有的晶片散热结构存在散热面积小、热阻大等问题,很难满足高性能计算设备的散热需求。因此本领域需要一种热阻小、散热面积大、散热效率高的晶片散热结构。发明内容
[0003] (一)要解决的技术问题
[0004] 针对上述技术问题,本公开提供了一种热阻小、散热面积大、散热效率高的晶片散热结构、算力板以及计算设备。
[0005] (二)技术方案
[0006] 本公开提供了一种晶片散热结构,包括:晶片封装体、散热器以及导热层;所述晶片封装体具有多个表面,所述散热器通过所述导热层贴附于所述晶片封装体多个表面的至少一个表面上,所述导热层为液体金属。
[0007] 在本公开一些实施例中,所述液体金属包括:汞、镓、铷、铯的至少一种或至少一种的合金
[0008] 在本公开一些实施例中,所述散热器包括:底座,所述底座的至少一个表面形成有鳍片或凸柱。
[0009] 在本公开一些实施例中,所述底座的第一表面形成有鳍片或凸柱,与第一表面相对的第二表面通过所述导热层贴附于所述晶片封装体多个表面的至少一个表面上。
[0010] 在本公开一些实施例中,所述底座的相对两个表面均形成有鳍片或凸柱,其中一个表面通过所述导热层贴附于所述晶片封装体多个表面的至少一个表面上。
[0011] 在本公开一些实施例中,所述鳍片为所述底座延伸出的片状结构,所述鳍片的延伸方向垂直于所述底座,或者,与所述底座呈锐或钝角。
[0012] 在本公开一些实施例中,所述鳍片在垂直于其延伸方向的平面的横截面包括:矩形、三角形、梯形的至少一种。
[0013] 在本公开一些实施例中,所述散热器包括一组鳍片,该组鳍片的多个鳍片相互平行。
[0014] 在本公开一些实施例中,所述多个鳍片沿底座的边长方向延伸。
[0015] 在本公开一些实施例中,所述散热器包括多组鳍片,所述每组鳍片的多个鳍片之间相互平行或不平行。
[0016] 在本公开一些实施例中,所述多组鳍片分布在所述底座的多个不同区域。
[0017] 在本公开一些实施例中,所述多组鳍片相互交汇,形成网状结构。
[0018] 在本公开一些实施例中,所述多组鳍片包括两组鳍片,两组鳍片的延伸方向相互垂直,形成井字形结构。
[0019] 在本公开一些实施例中,所述鳍片为直鳍片或者波浪形鳍片。
[0020] 在本公开一些实施例中,所述凸柱为所述底座延伸出的柱状结构,所述凸柱的延伸方向垂直于所述底座,或者,与所述底座呈锐角或钝角。
[0021] 在本公开一些实施例中,所述凸柱呈现有序或无序的分布。
[0022] 在本公开一些实施例中,当所述凸柱呈现有序分布时,所述凸柱的分布密度均匀或不均匀。
[0023] 在本公开一些实施例中,所述凸柱呈二维阵列排布,或围成多圈同心圆。
[0024] 在本公开一些实施例中,所述晶片封装体的贴附有所述散热器的表面形成有非平面结构,所述非平面结构填充有所述导热层。
[0025] 本公开还提供了一种算力板,包括:印刷电路板、以及贴附于印刷电路板上的至少一个晶片散热结构。每个所述晶片散热结构采用上述晶片散热结构。
[0026] 本公开还提供了一种计算设备,包括至少一上述算力板。
[0027] (三)有益效果
[0028] 液体金属的导热性能好、热阻低,而且由于液体金属具有一定粘度,液体金属-晶片之间的界面和液体金属-散热器之间的界面均不需要涂覆额外的导热材料,不会增加额外的热阻。由于液体金属的可变形性,可以克服晶片与散热器表面之间的公差。本公开的晶片散热结构相对于现有技术降低了晶片与散热器之间的热阻,提高了散热效率。附图说明
[0029] 图1是本公开第一实施例的晶片散热结构的纵剖面图。
[0030] 图2中的(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)是本公开第一实施例的晶片散热结构的俯视图。
[0031] 图3中的(a)、(b)、(c)是本公开第一实施例的晶片散热结构的俯视图。
[0032] 图4中的(a)、(b)是本公开第二实施例的晶片散热结构的纵剖面图。
[0033] 图5中的(a)、(b)、(c)是本公开第二实施例的晶片封装体的纵剖面图。
[0034] 图6中的(a)、(b)是本公开第三实施例的晶片散热结构的纵剖面图。
[0035] 【符号说明】
[0036] 1-晶片封装体;11-底面;12-顶面;
[0037] 2-导热层;
[0038] 3-散热器;31-底座;32-鳍片;33-凸柱;
[0039] 4-晶片;
[0040] 41-主动面;42-背面;43-凸块;44-盲孔;45-凸起;
[0041] 5-基板
[0042] 51-焊球;
[0043] 6-封胶体;
[0044] 7-底胶。

具体实施方式

[0045] 下面将结合实施例和实施例中的附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
[0046] 本公开第一实施例的晶片散热结构,包括晶片封装体1、散热器3(heatsink)以及导热层2。晶片封装体1具有多个表面。散热器3通过导热层2贴附于晶片封装体1多个表面的至少一个表面上,导热层2为液体金属材料。
[0047] 以图1为例对本实施例进行说明。晶片封装体1的多个表面包括:底面11、顶面12和侧面。散热器3与晶片封装体的顶面12之间填充液体金属,散热器3通过液体金属贴附于晶片封装体顶面12。晶片封装体1产生的热量经液体金属传导至散热器3,并由散热器3散出。
[0048] 本实施例的液体金属可以是汞、镓、铷、铯等金属,或者包括这些金属的合金。相对于现有的导热材料,液体金属的导热性能好、热阻低,可将晶片封装体1产生的热量快速传递给散热器3。而且由于液体金属具有一定粘度,因此,液体金属-晶片封装体1之间的界面和液体金属-散热器3之间的界面均不需要涂覆额外的导热材料,不会增加额外的热阻。本实施例的晶片散热结构相对于现有技术降低了晶片封装体1与散热器3之间的热阻,提高了散热效率。另外,由于液体金属的可变形性,可以克服晶片封装体顶面12与散热器3表面之间的公差。
[0049] 本实施例散热器3的结构可以有多种形状。如图2(a)所示,散热器3分为底座31和鳍片32,底座31通过液体金属贴附于晶片封装体顶面12,鳍片32为底座31延伸出的片状结构。鳍片32的延伸方向可以如图1所示垂直于底座31,也可以与底座31呈锐角或钝角。本实施例对鳍片32的形状不做限定,鳍片32在垂直于其延伸方向的平面的横截面可以是如图1所示的矩形,也可以是例如但不限于半圆形、半椭圆形、三角形、多边形、梯形等基础形状,或者近似于矩形、半圆形、半椭圆形、三角形、多边形、梯形的形状。
[0050] 请参见图2(a)所示,散热器3包括一组鳍片,该组鳍片包括多个平行的鳍片,这些鳍片32是沿底座31的边长方向延伸的直鳍片,各个直鳍片的长度均相同,相邻直鳍片的间距也相同。鳍片在垂直于其延伸方向的平面的横截面为矩形,每个鳍片的宽度不变,即鳍片的截面尺寸均相等。当然相邻鳍片的间距也可以不完全相同。各个鳍片的长度也可以不同。如图2(b)所示,该组鳍片多个鳍片也可不完全平行,各个鳍片有自己的延伸方向。
[0051] 散热器3也可以包括多组鳍片,每组鳍片可以采用图2(a)或(b)所示的鳍片。图2(c)以两组鳍片为例进行说明,这两组鳍片的延伸方向不相同,即两组鳍片的延伸方向相互垂直,分别平行于底座31的两个边长方向。当然,两组鳍片的延伸方向也可以是相同的。当两组鳍片的延伸方向不相同时,两组鳍片的延伸方向也可以不是相互垂直的。当两组鳍片的延伸方向相互垂直时,其延伸方向也可以不与底座31边长方向平行。
[0052] 图2(c)所示的两组鳍片分布在底座31的不同区域,即两组鳍片之间并无交叉。也可以如图2(d)所示,两组鳍片分布在底座31的同一区域,两组鳍片相互交叉,形成网状结构。如图2(e)所示,当两组鳍片的延伸方向相互垂直时,形成井字形结构。
[0053] 鳍片32的数量、尺寸等参数可以根据散热器3的尺寸来确定,本实施例并不加以限制。一般来说,散热器3尺寸越大,鳍片32数量相对越多。除直鳍片外,散热器3还可以采用波浪形鳍片,其延伸方向并非直线,而是呈波浪线。图2(f)所示散热器与图2(a)类似,区别在于采用波浪形鳍片,这可以在鳍片宽度不变的情况下,增加鳍片的长度,也就说进一步增大散热器3与空气的接触面积,从而进一步提高散热器3的散热效率,改善晶片散热结构的散热效果。
[0054] 实际上,本实施例的晶片散热结构,鳍片32也并不限于直鳍片和波浪形鳍片,任何形式的鳍片均可采用。
[0055] 本实施例也可以如图3(a)所示,散热器3分为底座31和凸柱33,底座31通过液体金属贴附于晶片封装体,凸柱33为底座31延伸出的柱状结构。凸柱33的延伸方向可以如图1所示垂直于底座31,也可以与底座31呈锐角或钝角。凸柱33的排列形式可以有多种方式。凸柱33可以呈现有序的分布,也可以呈现无序的分布。当凸柱33呈现有序的分布时,这些凸柱33可以呈现均匀的分布,也可以呈现不均匀的分布。所谓均匀与否是指凸柱33的分布密度是否一致。图3(a)是有序、均匀分布的一个示例。图3(a)所示的凸柱33呈二维阵列排布,形成多行多列的矩阵式分布。凸柱33也可以如图3(b)围成多圈同心圆,各圈同心圆的凸柱数量可以相同,也可以不同。凸柱33的形状可以是山丘状、波浪状、金字塔状、凸台、圆台、圆锥、棱锥等结构,凸柱33的平行于底座的横截面可以是图3(a)和(b)所示的圆形或如图3(c)所示的方形,以及椭圆、条形、三角形、多边形等等。
[0056] 通过这些鳍片32和凸柱33,本实施例的晶片散热结构可以增大散热器3的散热面积,从而进一步提高晶片散热结构的散热效率,改善晶片散热结构的散热效果。
[0057] 在本实施例中,以散热器3通过液体金属贴附于晶片封装体的顶面12为例进行了说明,但本公开并不限于此。散热器3也可以通过液体金属贴附于晶片封装体的底面11或侧面。晶片封装体的顶面12、底面11和侧面的数量均可以是多个,在这些顶面12、底面11和侧面上可以均贴附有散热器3。或者,在晶片封装体的顶面12、底面11和侧面的其中之二或全部三个均贴附有散热器3。
[0058] 本公开的第二实施例的晶片散热结构,为了达到简要说明的目的,上述第一实施例中任何可作相同应用的技术特征叙述皆并于此,无需再重复相同叙述。
[0059] 如图4(a)所示,散热器的底座31的两面均形成有鳍片32,底座底面的鳍片32与晶片封装体顶面12之间填充有液体金属,散热器3通过液体金属贴附于晶片封装体顶面12。底座底面的鳍片32可以采用第一实施例的鳍片32。
[0060] 如图4(b)所示,散热器的底座31的两面还可以均形成有凸柱33,底座底面的凸柱33与晶片封装体顶面12之间填充有液体金属,散热器3通过液体金属贴附于晶片封装体顶面12。底座底面的凸柱33可以采用第一实施例的凸柱33。
[0061] 在本实施例中,散热器的底座31也可以顶面形成有鳍片32,底面形成有凸柱33,或者相反,顶面形成有凸柱33,底面形成有鳍片32。散热器3通过液体金属贴附于晶片封装体顶面12。
[0062] 通过这些鳍片32和凸柱33,本实施例的晶片散热结构可以增大液体金属与散热器3的接触面积,从而进一步提高晶片散热结构的散热效率,改善晶片散热结构的散热效果。
[0063] 以下介绍上述实施例中的晶片封装体1的结构。晶片封装体1可以包括:晶片,晶片具有多个表面。散热器3通过导热层2贴附于晶片的多个表面的至少一个表面上。
[0064] 晶片散热结构还可以包括:晶片4、基板5(substrate、interposer)、封胶体6(Molding compound)。
[0065] 参见图5(a),晶片4倒装于基板5上,晶片的主动面41形成有凸块43(bump),晶片4通过凸块43电性连接基板5。基板5的下表面形成有焊球51,内部形成有导电线路,焊球51经导电线路与晶片的凸块43电性连接。封胶体6用于填充和保护晶片4。在本实施例采用包覆模制(overmold)式封装,封胶体6形成于基板5上表面并完全包覆晶片4,晶片背面42也被封胶体6覆盖
[0066] 散热器3与封胶体6之间填充液体金属,散热器3通过液体金属贴附于封胶体6。晶片4产生的热量经封胶体6传导至液体金属,再由液体金属传导至散热器3,并由散热器3散出。
[0067] 参见图5(b),晶片封装体采用晶片外露(exposed die)式封装。封胶体6形成于基板5上表面并包覆晶片的主动面41和侧面,但晶片的背面42未被封胶体6覆盖。
[0068] 散热器3与晶片背面42以及封胶体6之间填充液体金属,散热器3通过液体金属贴附于晶片背面42以及封胶体6。晶片4产生的热量经液体金属传导至散热器3,并由散热器3散出。
[0069] 参见图5(c)所示,晶片封装体采用裸晶(bare die)式封装。底胶7(underdrill)填充于晶片4与基板5之间,起到保护晶片4的作用。
[0070] 散热器3与晶片背面42之间填充液体金属,散热器3通过液体金属贴附于晶片背面42。晶片4产生的热量经液体金属传导至散热器3,并由散热器3散出。
[0071] 本公开的第三实施例的晶片散热结构,为了达到简要说明的目的,上述任一实施例中任何可作相同应用的技术特征叙述皆并于此,无需再重复相同叙述。
[0072] 与散热器3贴合的晶片封装体表面形成有非平面结构。以图6(a)为例进行说明。晶片封装体的顶面形成该非平面结构。该非平面结构包括至少一个盲孔44,可利用激光打孔工艺或刻蚀工艺形成这些盲孔44,刻蚀工艺可以是干式刻蚀与湿式刻蚀。
[0073] 散热器3通过导热层2贴附于晶片封装体顶面,导热层2为液体金属材料。液体金属填充于散热器3与晶片封装体顶面之间,由于晶片封装体顶面具有盲孔44,所以液体金属会填充于盲孔44中,散热器3通过液体金属贴附于晶片封装体顶面。晶片封装体产生的热量经液体金属传导至散热器3,并由散热器3散出。
[0074] 液体金属的导热性能好、热阻低,降低了晶片封装体与散热器3之间的热阻,提高了散热效率。同时,这些盲孔44增大了晶片封装体的散热面积,晶片封装体可以在相同的时间内散出更多的热量,从而进一步提高了散热结构的散热效率,尤其适用于高集成度的集成电路芯片。
[0075] 本实施例的盲孔44可以呈现有序的分布,也可以呈现无序的分布。当盲孔44呈现有序的分布时,这些盲孔44可以呈现均匀的分布,也可以呈现不均匀的分布。所谓均匀与否是指盲孔44的分布密度是否一致。盲孔44可以呈二维阵列排布,即形成多行多列的矩阵式分布。
[0076] 盲孔44的数量、尺寸等参数可以根据晶片的尺寸来确定,本实施例并不加以限制。一般来说,晶片封装体尺寸越大,盲孔44数量相对越多。作为一个示例,盲孔44的孔深可以介于150um至200um之间,所述孔深是指背面至盲孔底部的距离。相邻盲孔之间的距离可以介于300um至500um之间,所述相邻盲孔之间的距离是指相邻盲孔轴线之间的距离。
[0077] 盲孔44的形状可以为圆孔,即盲孔44的平行于晶片封装体底面的横截面为圆形,但本实施例并不限于此,盲孔44也可以采用其他形状,例如但不限于,椭圆孔、方孔、条形孔、三角形孔、多边形孔等等,盲孔44的平行于晶片封装体底面的横截面分别是椭圆、正方形、长方形、三角形、多边形。盲孔44的宽度可以根据实际需要进行设置,所述盲孔44的宽度可介于50um-150um之间。当采用圆孔时,指的是盲孔44的直径介于50um-150um之间。
[0078] 图6(a)中盲孔44可以称之为直孔,其轴线垂直于晶片封装体底面,即盲孔轴线与晶片封装体底面所在平面夹角为90度。但本实施例并不限于此,盲孔44也可以是斜孔,即盲孔轴线并不垂直于晶片封装体底面,盲孔的轴线与晶片封装体底面的夹角也可以为锐角或者钝角,本公开并不限制盲孔轴线与晶片封装体底面的实际角度。
[0079] 盲孔44还可以围成多圈同心圆。各圈同心圆的盲孔数量可以相同,也可以数量不同。具体来说,沿远离同心圆圆心方向,同心圆的盲孔数量逐渐增大,即外圈同心圆的盲孔数量大于内圈同心圆的盲孔数量,这是由于外圈同心圆所占的区域面积较大,所以可以设置数量较多的盲孔。同时,内圈同心圆盲孔的平行于晶片封装体底面的横截面的尺寸可以大于外圈同心圆盲孔的平行于晶片封装体底面的横截面的尺寸,这样虽然内圈同心圆盲孔数量较少,但由于盲孔尺寸较大,所以晶片封装体的内圈同心圆所在区域的散热面积不会减小,不会影响晶片散热结构的整体散热效率。
[0080] 晶片封装体顶面形成至少一组沟槽,每组沟槽包括多个沟槽。液体金属填充于散热器3与晶片封装体顶面之间,由于晶片封装体顶面具有沟槽,所以液体金属会填充于沟槽中,散热器3通过液体金属贴附于晶片封装体顶面。晶片封装体产生的热量经液体金属传导至散热器3,并由散热器3散出。
[0081] 当形成一组沟槽时,该组沟槽包括多个平行的沟槽,这些沟槽是沿晶片封装体的边长方向延伸的直沟槽,各个直沟槽的长度均相同,相邻直沟槽的间距也相同。沟槽的垂直于晶片封装体底面的横截面为矩形,每个沟槽的宽度不变,即沟槽的截面尺寸均相等。当然相邻沟槽的间距也可以不完全相同。各个沟槽的长度也可以不同。该组沟槽的多个沟槽也可不完全平行,各个沟槽有自己的延伸方向。沟槽的垂直于晶片封装体底面的横截面也可以是其他形状,例如但不限于半圆形、半椭圆形、三角形、多边形等基础形状,或者近似于矩形、半圆形、半椭圆形、三角形、多边形的形状。
[0082] 当形成多组沟槽时,每组沟槽可以采用上述的沟槽。以两组沟槽为例进行说明,这两组沟槽的延伸方向不相同,即两组沟槽的延伸方向相互垂直,分别平行于晶片封装体的两个边长方向。当然,两组沟槽的延伸方向也可以是相同的。当两组沟槽的延伸方向不相同时,两组沟槽的延伸方向也可以不是相互垂直的。当两组沟槽的延伸方向相互垂直时,其延伸方向也可以不与晶片封装体的边长方向平行。
[0083] 两组沟槽可以分布在晶片封装体的不同区域,即两组沟槽之间并无交叉。两组沟槽也可以分布在晶片封装体的同一区域,两组沟槽相互交叉,沟槽交汇贯通,形成网状结构。当两组沟槽的延伸方向相互垂直时,形成井字形结构。
[0084] 通过这些沟槽,本实施例的晶片散热结构同样可以增大晶片的散热面积,并且相对于盲孔来说,沟槽可以使晶片封装体的散热面积更大,晶片封装体可以在相同的时间内散出更多的热量,从而进一步提高晶片散热结构的散热效率,改善晶片散热结构的散热效果。
[0085] 沟槽的数量、尺寸等参数可以根据晶片封装体的尺寸来确定,本实施例并不加以限制。一般来说,晶片封装体尺寸越大,沟槽数量相对越多。作为一个示例,沟槽的深度可以介于150um至200um之间,所述深度是指晶片封装体顶面至沟槽底部的距离。每组沟槽的相邻沟槽之间的距离可以介于300um至500um之间,所述相邻沟槽之间的距离是指相邻沟槽的轴线之间的距离。沟槽的宽度可以介于50um-150um之间,所述宽度是指沟槽垂直于其延伸方向的长度。
[0086] 在本实施例的晶片散热结构,除直沟槽外,沟槽还可以采用波浪形沟槽,其延伸方向并非直线,而是呈波浪线。这可以在沟槽宽度不变的情况下,增加沟槽的长度,也就说进一步增大晶片封装体的散热面积,从而进一步提高晶片散热结构的散热效率,改善晶片散热结构的散热效果。
[0087] 实际上,本实施例的晶片散热结构,沟槽也并不限于直沟槽和波浪形沟槽,任何形式的沟槽均可采用。
[0088] 如图6(b)所示,该非平面结构包括至少一个凸起45,可利用激光打孔工艺或刻蚀工艺形成这些凸起45,刻蚀工艺可以是干式刻蚀与湿式刻蚀。
[0089] 液体金属填充于散热器3与晶片封装体顶面之间,由于晶片封装体顶面具有凸起45,所以液体金属会填充于凸起45之间的空间中,散热器3通过液体金属贴附于晶片封装体顶面。晶片封装体产生的热量经液体金属传导至散热器3,并由散热器3散出。
[0090] 与上述实施例的盲孔类似,本实施例的凸起45可以呈现有序的分布,也可以呈现无序的分布。当凸起45呈现有序的分布时,这些凸起45可以呈现均匀的分布,也可以呈现不均匀的分布。所谓均匀与否是指凸起45的分布密度是否一致。凸起45可以呈二维阵列排布,即形成多行多列的矩阵式分布,也可以围成多圈同心圆,这类似于前述实施例盲孔的排布方式,当凸起围成多圈同心圆时,各圈同心圆的凸起数量可以相同,也可以不同。具体来说,沿远离同心圆圆心方向,同心圆的凸起数量逐渐增大,即外圈同心圆的凸起数量大于内圈同心圆的凸起数量。同时,内圈同心圆凸起的平行于晶片封装体底面的横截面的尺寸可以大于外圈同心圆凸起的平行于晶片封装体底面的横截面的尺寸。在此不再赘述。凸起45的形状可以是山丘状、波浪状、金字塔状、凸台、圆台、圆锥、棱锥等结构,凸起45的平行于基板的横截面可以是圆形、椭圆、方形、条形、三角形、多边形等等。
[0091] 通过这些凸起45,本实施例的封装结构同样可以增大晶片封装体的散热面积,提高晶片散热结构的散热效率,改善了晶片散热结构的散热效果。
[0092] 通过以上实施例对本公开的晶片散热结构进行了说明,但这只是示例性的,为提高晶片散热结构的散热效率,改善晶片散热结构的散热效果,本公开的非平面结构不限于盲孔、沟槽和凸起,实际上,该非平面结构可以是任何形式的非平面形状,并且晶片背面可以形成多种非平面结构,例如,可以同时形成盲孔、沟槽和凸起,或这三种结构中的任意两种或全部三种。
[0093] 以上仅是通过几个实施例对本公开的晶片散热结构进行了说明,但本公开并不限于此,晶片封装体还可以采用覆晶式球栅阵列封装(FCBGA)、扇出型晶圆级封装(Fan-Out Wafer Level Package,简称为FOWLP)、扇出型面板级封装(Fan-Out Panel Level Package,简称为FOPLP)、集成扇出型晶圆级封装(Integrated Fan-Out,简称为InFO)、栅格阵列封装(Land Grid Array,简称为LGA)等。
[0094] 本公开第四实施例提供了一种算力板,该算力板包括印刷电路板、以及贴附于印刷电路板上的至少一个晶片散热结构。每个所述晶片散热结构可以采用上述任一实施例所述的晶片散热结构。通过上述晶片散热结构,可以将算力板产生的热量散出,提高算力板的散热效率。
[0095] 本公开第五实施例提供了一种计算设备,包括至少一块算力板,该算力板采用上述实施例所述的算力板。
[0096] 至此,已经结合附图对本实施例进行了详细描述。依据以上描述,本领域技术人员应当对本公开有了清楚的认识。
[0097] 需要说明的是,在附图或说明书正文中,未绘示或描述的实现方式,均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式,并未进行详细说明。此外,上述对各元件的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式,本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换,例如:
[0098] (1)实施例中提到的方向用语,例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等,仅是参考附图的方向,并非用来限制本公开的保护范围;
[0099] (2)上述实施例可基于设计及可靠度的考虑,彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用,即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。
[0100] 以上所述的具体实施例,对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本公开的具体实施例而已,并不用于限制本公开,凡在本公开的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
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