芯片散热结构、芯片结构、电路板和超算设备制造技术

本申请实施例涉及一种芯片散热结构、芯片结构、电路板和超算设备，该芯片散热结构包括：金属层，其中，金属层覆盖在芯片上。通过在芯片顶部增加一个金属层，从而可以通过焊料层将散热器焊接在金属层上，进而将散热器固定到芯片的顶部；焊料层的主要成分为金属锡，金属层相对于传统散热器贴装的环氧树脂胶材，具有更高的导热系数，从而解决了芯片中胶材的散热瓶颈的问题；可以提升芯片的散热效果，防止大量的热量损伤芯片。

Chip heat dissipation structure, chip structure, circuit board and computer equipment

【技术实现步骤摘要】
芯片散热结构、芯片结构、电路板和超算设备
本申请涉及芯片的散热领域，尤其涉及一种芯片散热结构、芯片结构、电路板和超算设备。
技术介绍
目前的计算设备中，通常利用导热胶在芯片顶部粘贴散热器的方式来为电路板上的芯片进行散热。但是，传统导热胶的导热系数普遍低于2瓦/米·度(W/(m·C))，导致芯片的散热效果并不理想。
技术实现思路
本申请提供一种芯片散热结构、芯片结构、电路板和超算设备，以解决现有的芯片的散热效果并不理想的问题。本申请实施例提供了一种芯片散热结构，设置在芯片上，所述芯片散热结构包括：金属层，其中，所述金属层覆盖在所述芯片上。进一步地，所述芯片散热结构还包括：与所述金属层连接的散热器。进一步地，所述芯片包括晶圆和塑封结构；并且，所述金属层覆盖在所述芯片的晶圆和塑封结构上。进一步地，所述晶圆的上表面裸露。进一步地，所述金属层的面积与所述芯片的上表面的面积相同。进一步地，所述金属层为银胶层。进一步地，所述银胶层的厚度为1～5微米。进一步地，所述散热器通过焊料层焊接在所述金属层上。进一步地，所述焊料层中的焊料为锡。进一步地，所述焊料层的厚度为0.1-0.15毫米。进一步地，所述焊料层的面积与所述金属层的面积相同，或者，所述焊料层的面积与所述散热器的下表面的面积相同。进一步地，若所述晶圆的上表面与所述塑封结构的上表面齐平，所述金属层为厚度均匀的金属层；若所述晶圆的上表面低于所述塑封结构的上表面，所述金属层嵌入到所述塑封结构中；若所述晶圆的上表面高于所述塑封结构的上表面，所述晶圆嵌入到所述金属层中。本申请实施例还提供了一种芯片结构，包括芯片本体以及设置在所述芯片本体上的如上任一项所述的芯片散热结构。本申请实施例还提供了一种电路板，所述电路板上设置有至少一个如上所述的芯片结构。本申请实施例还提供了一种超算设备，所述超算设备中设置有至少一个如上所述的电路板。在以上的各方面中，通过提供由金属层构成的芯片散热结构，芯片散热结构用于设置在芯片上，金属层覆盖在芯片的晶圆和塑封结构上；此外，可以在金属层上连接散热器。在芯片顶部增加一个金属层，从而可以通过焊料层将散热器焊接在金属层上，进而将散热器固定到芯片的顶部；焊料层的主要成分为金属锡，金属层相对于传统散热器贴装的环氧树脂(epoxy)胶材，具有更高的导热系数，从而解决了芯片中胶材的散热瓶颈的问题；可以提升芯片的散热效果，防止大量的热量损伤芯片。附图说明一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：图1为本申请实施例提供的一种芯片散热结构的结构示意图一；图2为本申请实施例提供的一种芯片散热结构的结构示意图二；图3为本申请实施例提供的一种芯片散热结构的结构示意图三；图4为本申请实施例提供的散热器的结构示意图一；图5为本申请实施例提供的散热器的结构示意图二；图6为本申请实施例提供的另一种芯片散热结构的结构示意图一；图7为本申请实施例提供的另一种芯片散热结构的结构示意图二；图8为本申请实施例提供的另一种芯片散热结构的结构示意图三；图9为本申请实施例提供的另一种芯片散热结构的结构示意图四；图10为本申请实施例提供的另一种芯片散热结构的结构示意图五；图11为本申请实施例提供的另一种芯片散热结构的结构示意图六；图12为本申请实施例提供的另一种芯片散热结构的结构示意图七；图13为本申请实施例提供的切割后的晶圆的结构示意图；图14为本申请实施例提供的芯片的工艺流程示意图一；图15为本申请实施例提供的芯片的工艺流程示意图二；图16为本申请实施例提供的芯片的工艺流程示意图三；图17为本申请实施例提供的芯片的工艺流程示意图四；图18为本申请实施例提供的芯片结构的结构示意图一；图19为本申请实施例提供的芯片结构的结构示意图二；图20为本申请实施例提供的电路板的结构示意图；图21为本申请实施例提供的超算设备的结构示意图。附图标记：具体实施方式本申请实施例应用于芯片中。需要说明的是，当本申请实施例的方案应用于现在芯片或未来可能出现的芯片时，各个结构的名称可能发生变化，但这并不影响本申请实施例方案的实施。需要指出的是，本申请实施例中涉及的名词或术语可以相互参考，不再赘述。现有技术中，对晶圆进行露die封装，是指把晶圆外露，进而可以达到更好的散热目的，其中，硅晶圆可以简称为晶圆。在露die封装的同时采用传统的导热胶在芯片顶部粘贴散热器，但是传统导热胶的导热系数普遍低于2W/(m·C)，进而导致芯片的散热效果不佳，成为系统散热瓶颈。为了达到更好的散热效果，具有高导热性能的焊料(solder)成为导热胶的理想替代材料，solder的导热系数高于60W/(m·C)，能够极大程度的改善芯片的散热效率。但是solder并不能和晶圆以及芯片的塑封结构进行很好的焊接。本申请提供的芯片散热结构、芯片结构、电路板和超算设备，旨在解决现有技术的如上技术问题。为了能够更加详尽地了解本申请实施例的特点与
技术实现思路
，下面结合附图对本申请实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本申请实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。图1为本申请实施例提供的一种芯片散热结构的结构示意图一，图2为本申请实施例提供的一种芯片散热结构的结构示意图二，图3为本申请实施例提供的一种芯片散热结构的结构示意图三，如图1-图3所示，该芯片散热结构设置在芯片上，该芯片散热结构包括：金属层1，其中，金属层1覆盖在芯片上。示例性地，本申请提供的芯片散热结构可以设置在芯片上。其中，芯片包括了晶圆6、塑封结构8和基板9；在塑封结构8上开设凹槽，可以将晶圆6设置在凹槽内，进而塑封结构8将晶圆6进行封装，并且与晶圆6的上表面是外露的，即为露die结构；将塑封结构8固定设置在基板9的一个侧面上；另外，还可以在基板9的另一个侧面上设置至少一个锡球9，锡球9用于与电路板连接，进而将芯片固定在电路板上。正如前述记载，由于solder并不能和晶圆8以及芯片的塑封结构10进行很好的焊接，因此，本申请通过在晶圆8和塑封结构10上同时覆盖一层金属层1，以实现通过焊接的方式连接芯片和外部的散热器2。晶圆6的形状可以是圆形、或者可以是长方形、或者是正方形、或者是梯形、或者是其他规则形状、或者是其他不规则形状；对于晶圆6的形状，本申请不做限制。对于晶圆6的材质，本申请不做限制。对于塑封结构8的形状，本申请不做限制，只需要塑封结构8可以将晶圆6进行塑封即可。对于塑封结构8的材质，本申请不做限制。可选的，金属层1可以是网格状，从而可以节约金属层1的成本。另一种实施方式中，芯片散热结构还包括散热器2，其中，金属层1覆盖在芯片上，即金属层1覆盖在晶圆6和塑封结构8上；散热器2与金属层1之间通过焊接方式进行连接。对于散热器2的形状、大小等，本申请不做限制。举例来说，图4为本申请实施例提供的散热器的结构示意图一，如图4所示，散热器2由底片3和至少一个散热翅片4构成，每一个散热翅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芯片散热结构，设置在芯片上，其特征在于，所述芯片散热结构包括：金属层，其中，所述金属层覆盖在所述芯片上；其中，所述芯片散热结构还包括：与所述金属层连接的散热器；所述散热器通过焊料层焊接在所述金属层上。

【技术特征摘要】
1.一种芯片散热结构，设置在芯片上，其特征在于，所述芯片散热结构包括：金属层，其中，所述金属层覆盖在所述芯片上；其中，所述芯片散热结构还包括：与所述金属层连接的散热器；所述散热器通过焊料层焊接在所述金属层上。2.根据权利要求1所述的芯片散热结构，其特征在于，所述芯片包括晶圆和塑封结构；并且，所述金属层覆盖在所述芯片的晶圆和塑封结构上。3.根据权利要求2所述的芯片散热结构，其特征在于，所述晶圆的上表面裸露。4.根据权利要求1所述的芯片散热结构，其特征在于，所述金属层的面积与所述芯片的上表面的面积相同。5.根据权利要求1-4任一项所述的芯片散热结构，其特征在于，所述金属层为银胶层。6.根据权利要求5所述的芯片散热结构，其特征在于，所述银胶层的厚度为1～5微米。7.根据权利要求1所述的芯片散热结构，其特征在于，所述焊料层中的焊料为锡。8.根据权利要求7所述的芯片散热结...

【专利技术属性】
技术研发人员：周涛，高雍，
申请(专利权)人：北京比特大陆科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11