一种晶片散热结构、算力板以及计算设备制造技术

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。

A chip cooling structure, a force calculating plate and a computing device

【技术实现步骤摘要】
一种晶片散热结构、算力板以及计算设备
本公开涉及半导体
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题针对上述技术问题，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。(二)技术方案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。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。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。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。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。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，与所述底座呈锐角或钝角。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。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。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。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。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。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。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。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。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。在本公开一些实施例中，所述凸柱呈现有序或无序的分布。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。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。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。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。本公开还提供了一种计算设备，包括至少一块上述算力板。(三)有益效果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。附图说明图1是本公开第一实施例的晶片散热结构的纵剖面图。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。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。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。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。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。【符号说明】1-晶片封装体；11-底面；12-顶面；2-导热层；3-散热器；31-底座；32-鳍片；33-凸柱；4-晶片；41-主动面；42-背面；43-凸块；44-盲孔；45-凸起；5-基板；51-焊球；6-封胶体；7-底胶。具体实施方式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。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。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。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。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。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，即鳍本文档来自技高网...

【技术保护点】
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；/n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。/n

【技术特征摘要】
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，与所述底座呈锐角或钝角。


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...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢战勇，张楠赓，
申请(专利权)人：北京嘉楠捷思信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11