芯片封装结构、电路板和计算机设备制造技术

一种芯片封装结构，包括：封装体、键合丝、芯片、引线以及金属框架。键合丝分别与芯片以及引线连接，芯片与金属框架连接。金属框架远离芯片的一面设置有石墨烯层。芯片、键合丝、金属框架、石墨烯层和部分引线均收容于封装体中。上述芯片封装结构通过在承接芯片的金属框架的背面上溅射一层石墨烯来改善芯片的散热效果，芯片在工作过程中产生的热量会通过金属框架散发出去，而金属框架背面上的石墨烯层会极大的提高金属框架的散热性能。将芯片、键合丝、金属框架、石墨烯层和部分引线进行封装。避免芯片、键合丝、金属框架、石墨烯层和部分引线与外界接触防止芯片、金属框架、键合丝和部分引线被腐蚀以提高芯片的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
芯片封装结构、电路板和计算机设备
本技术涉及芯片散热领域，特别是涉及一种芯片封装结构、电路板和计算机设备。
技术介绍
芯片是承载集成电路的载体，芯片拥有体积小、功能强大等优势，被广泛运用于计算机等其他电子设备。随着科技的进步和社会的发展，当今高速发展的电子信息技术对芯片的智能性和集成性提出更高的要求，市场上的芯片也朝向着轻薄、智能、精巧的方向不断发展，芯片上承载的集成电路越来越复杂。芯片的功率也不可避免变得越来越大，芯片在工作的过程中会产生过高的热量。在传统的芯片散热方法中，主要是通过在芯片的焊盘上开设散热孔、在芯片中设置散热片、甚至是在芯片上安装散热器的方式来对芯片在工作过程中进行散热。但是，在芯片上安装散热器会增大芯片的体积，在芯片上开设散热孔会降低芯片面积的利用率，都不符合芯片在体积上精巧的需求。然而，传统的散热片的散热性能也越来越满足不了现代化芯片的散热需求。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种芯片封装结构、电路板和计算机设备。一种芯片封装结构，其包括：封装体、键合丝、芯片、引线以及金属框架。所述键合丝分别与所述芯片以及所述引线连接，所述芯片与所述金属框架连接。所述金属框架远离所述芯片的一面设置有石墨烯层。所述芯片、所述键合丝、所述金属框架、所述石墨烯层和部分所述引线均收容于所述封装体中。在其中一个实施例中，所述引线为铜线。在其中一个实施例中，所述封装体的材质为树脂。在其中一个实施例中，所述封装体的材质为陶瓷。在其中一个实施例中，所述封装体的材质为金属。在其中一个实施例中，所述石墨烯层的厚度为1微米至10微米。在其中一个实施例中，所述石墨烯层的厚度为3微米至7微米。在其中一个实施例中，所述石墨烯层的厚度为5微米。一种电路板，包括上述任一实施例中所述的芯片封装结构。一种计算机设备，包括上述实施例中所述的电路板。上述芯片封装结构通过在承接芯片的金属框架的背面上溅射一层石墨烯来改善芯片的散热效果，芯片在工作过程中产生的热量会通过金属框架散发出去，而金属框架背面上的石墨烯层会极大的提高金属框架的散热性能。将所述芯片、所述键合丝、所述金属框架、石墨烯层和部分所述引线进行封装。一方面，避免所述芯片、所述键合丝、所述金属框架、石墨烯层和部分所述引线与外界接触防止所述芯片、所述金属框架、所述键合丝和部分所述引线被腐蚀以提高芯片的使用寿命。另一方面，对所述芯片、所述键合丝、所述金属框架、石墨烯层和部分所述引线的连接进行进一步稳固。附图说明图1为一个实施例中芯片封装方法的流程示意图；图2为另一个实施例中芯片封装方法的流程示意图；图3为一个实施例中芯片封装结构的结构示意图；图4为一个实施例中计算机设备的内部结构图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。为了提高芯片的散热性能，提高芯片的使用寿命，请参阅图1，其为一个实施例中所提供的一种芯片封装方法，在该芯片封装方法中包括如下步骤：步骤101：溅射石墨烯层。具体的，在金属框架的下表面溅射一层石墨烯。需要说明的是，一方面，所述金属框架对芯片起到支撑和承载的作用。另一方面，所述金属框架对芯片起到散热的作用，在本实施例中，所述金属框架的材质为铜。在其他实施例中，所述金属框架的材质为铝合金。另外的，所述金属框架也用于外界跟芯片之间的信号传递。石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单碳原子片状材料，由一系列按蜂窝状晶格排列的碳原子组成。这种特殊的结构使得石墨烯具有比铜更加优良的导电性。也就是说，石墨烯不会影响到外界跟芯片之间的信号传递。其次，石墨烯具有优良的热导率，其导热系数高达5300W/m.k，石墨烯的导热性能要比金刚石更加优良，成本也更加低廉。步骤103：芯片贴装：将芯片贴装到所述金属框架的上表面。需要说明的是，在本实施例中，所述芯片贴装是通过导电胶粘贴法将芯片贴装在所述金属框架的上表面，在所述导电胶粘贴法中使用包括环氧树脂、聚酰亚胺以及硅氧烷聚酰亚胺等成分的芯片粘结剂将芯片贴装在所述金属框架的上表面，在所述芯片粘结剂中还填充有银颗粒或者银薄片以提高芯片粘结剂的导电性能。具体的银颗粒或者银薄片在所述芯片粘结剂中的占比为75%至80%。在另一个的实施例中，所述芯片贴装是通过共晶粘贴法将芯片贴装在所述金属框架的上表面。在其他实施例中，所述芯片贴装是通过焊接粘贴法将芯片贴装在所述金属框架的上表面。在另外的实施例中，所述芯片贴装是通过玻璃胶粘贴法将芯片贴装在所述金属框架的上表面。步骤105：引线键合：通过键合丝分别将所述芯片和引线连接起来；需要说明的是，在其中一个实施例中，所述键合丝为细铜丝，将所述键合丝的一端焊接在所述芯片的焊盘上，另一端与基板上的引线连接在一起，实现所述芯片与基板间的电器互连以及芯片间的信息互通。在理想控制条件下，键合丝和基板间会发生电子共享或原子的互相扩散，从而使两种金属间实现原子量级上的键合。在本实施例中，采用热压引线键合将键合丝与芯片以及引线连接在一起。在其他实施例中，采用锲锲超声引线键合将键合丝与芯片以及引线连接在一起。在另一个实施例中，采用热声引线键合将键合丝与芯片以及引线连接在一起。步骤107：封装固化：将所述芯片、所述键合丝、所述金属框架、石墨烯层和部分所述引线进行封装。需要说明的是，将芯片贴装到所述金属框架的上表面并通过键合丝分别将所述芯片和引线连接起来后需要对所述芯片、所述键合丝、所述金属框架、石墨烯层和部分所述引线进行封装。一方面，避免所述芯片、所述键合丝、所述金属框架、石墨烯层和部分所述引线与外界接触防止所述芯片、所述金属框架、所述键合丝和部分所述引线被腐蚀以提高芯片的使用寿命。另一方面，对所述芯片、所述键合丝、所述金属框架、石墨烯层和部分所述引线的连接进行进一步加强固定。上述芯片封装方法通过在承接芯片的金属框架的背面上溅射一层石墨烯来改善芯片的散热效果，芯片在工作过程中产生的热量会通过金属框架散发出去，而金属框架背面上的石墨烯层会极大的提高金属框架的散热性能。为了提高引线键合的效果，实现芯片与外界之间信息互通顺畅，在其中一个实施例中，在所述芯片贴装之后还包括：步骤104：芯片焊盘离子清洗：对所述芯片的焊盘进行离子清洗。需要说明的是，所述芯片焊盘指的是所述芯片与所述键合丝的焊接点。如果芯片的焊盘上有其他灰尘杂质会不同程度上影响引线键合的效果，甚至会使得芯片与外界之间信息互通中断。所以需要在通过键合丝分别将所述芯片和引线连接起来的步骤之前需要对所述芯片的焊盘进行离子清洗。为了增加对所述芯片的焊盘清洗效果，在本实施例中，使用离子清洗机对所述芯片的焊盘进行离子清洗。离子清洗机又称等离子清洗机，是通过等离子体中活性粒子的火花作用达到去除物体表面污渍的清洗设备。离子清洗机可以实现对不同类型的基材进行清洗。进一步地，离子清洗机可以对基材的局部、整体以及复杂结构进行清洗。离子清洗机采用数控技术对清洗时间和部位进行精准控制在保证清洗质量的同时不会本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芯片封装结构，其特征在于，包括：封装体、键合丝、芯片、引线以及金属框架；所述键合丝分别与所述芯片以及所述引线连接，所述芯片与所述金属框架连接，所述金属框架远离所述芯片的一面设置有石墨烯层，所述芯片、所述键合丝、所述金属框架、所述石墨烯层和部分所述引线均收容于所述封装体中。

【技术特征摘要】
1.一种芯片封装结构，其特征在于，包括：封装体、键合丝、芯片、引线以及金属框架；所述键合丝分别与所述芯片以及所述引线连接，所述芯片与所述金属框架连接，所述金属框架远离所述芯片的一面设置有石墨烯层，所述芯片、所述键合丝、所述金属框架、所述石墨烯层和部分所述引线均收容于所述封装体中。2.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述引线为铜线。3.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述封装体的材质为树脂。4.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述封...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈宗昊，赖涛，刁六凤，
申请(专利权)人：惠州市迪思特精细化工有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44