一种半导体器件散热模块及电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种半导体器件散热模块和电子装置。半导体器件散热模块包括：导热板，导热板包括相对的顶端面和底端面，顶端面和底端面分别为导热板各个面中面积最大的两个面中的一个；刚性基板，刚性基板设置有多个发热器件，刚性基板贴装于顶端面和底端面；柔性基板，柔性基板表面贴装有多个发热器件，柔性基板贴装于导热板的侧面；柔性基板部分延伸至顶端面一侧，柔性基板延伸至顶端面一侧的部分连接位于顶端面的刚性基板；柔性基板还部分延伸至底端面一侧，柔性基板延伸至底端面一侧的部分连接位于底端面的刚性基板。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体器件散热模块及电子装置
本专利技术涉及半导体器件散热技术，具体涉及一种半导体器件散热模块及电子装置。
技术介绍
在半导体器件中，某些元件在工作过程中会释放大量热，因而会对其周围的元件及线路造成影响，同时，其放热也会影响自身及周围元件的寿命。因此，如何设计这些器件的散热，是本领域的重要课题。通常的方法是，将器件设置在导热性能好的陶瓷基板上，利用陶瓷基板进行辅助散热。更进一步的，还可以在陶瓷基板外增设散热器件，进一步提高散热能力。但是，这样的方法对于发热器件较多的模块，需要使用的基板面积较大，相应的需要使用的散热器件也相应较大，因此使得模块整体的体积较大，不利于模块的小型化。
技术实现思路
基于上述问题本专利技术提供一种半导体器件散热模块及电子装置，以解决多发热器件的模块散热问题。本专利技术提供一种半导体器件散热模块，包括：导热板，导热板包括相对的顶端面和底端面，顶端面和底端面分别为导热板各个面中面积最大的两个面中的一个；刚性基板，刚性基板设置有多个发热器件，刚性基板贴装于顶端面和底端面；柔性基板，柔性基板表面贴装有多个发热器件，柔性基板贴装于导热板的侧面；柔性基板部分延伸至顶端面一侧，柔性基板延伸至顶端面一侧的部分连接位于顶端面的刚性基板；柔性基板还部分延伸至底端面一侧，柔性基板延伸至底端面一侧的部分连接位于底端面的刚性基板。可选的，设置于刚性基板的多个发热器件贴装于刚性基板背向导热板一侧的表面。可选的，刚性基板背向导热板一侧的表面具有多个凹槽，设置于刚性基板的多个发热器件分别贴装于凹槽的底面。可选的，刚性基板具有贯穿刚性基板的空腔，设置于刚性基板的多个发热器件分别设置于刚性基板的空腔中。可选的，设置于刚性基板的多个发热器件，热流密度高于1W/cm2，设置于柔性基板的多个发热器件，热流密度低于1W/cm2。可选的，柔性基板至少具有两个，至少两个柔性基板分别位于导热板的两个相对的侧面，刚性基板和柔性基板连接，在至少一个截面上围成封闭图形。可选的，导热板为液冷板，液冷板具有相对的第一侧端面和第二侧端面，第一侧端面和第二侧端面分别垂直于顶端面，且分别垂直于底端面，至少两个柔性基板分别贴装于第一侧端面和第二侧端面；液冷板内设置有腔体，腔体内设置有多个热交换结构，多个热交换结构和腔体的壁面围成热交换流道；液冷板还具有相对的第三侧端面和第四侧端面，第三侧端面和第四侧端面分别垂直于顶端面，且分别垂直于底端面；第三侧端面设置有进液口，第四侧端面设置有出液口，进液口和出液口分别连通热交换流道；进液口与底端面的距离小于或等于出液口与底端面的距离。可选的，多个热交换结构中的每一个自腔体的壁面延伸向腔体内，多个热交换结构可以为柱状体、翅片、棱柱中的一种或多种，多个热交换结构在延伸方向上的顶点距离相对的腔体的壁面之间间距大于零；可选的，多个热交换结构呈阵列式排布或交错式排布；可选的，相邻的热交换结构之间的距离为0.1mm～10mm，多个热交换结构在延伸方向上的顶点距离相对的腔体的壁面之间间距为0.1mm～10mm。可选的，设置于刚性基板的多个发热器件，各个发热器件的热流密度不同，其中热流密度较高的发热器件相对进液口的距离小于热流密度较低的发热器件相对进液口的距离；可选的，发热器件可以为裸片、封装体或封装模块。本专利技术还提供一种电子装置，其特征在于，包括如上所述的半导体器件散热模块。本专利技术技术方案，具有如下优点：1.本专利技术的半导体器件散热模块，通过将设置有发热器件的刚性基板和设置有发热器件的柔性基板贴装至导热板的顶端面、底端面和侧面，有效利用导热板的多个表面同时对多个发热器件进行导热，可实现同时对多个发热器件的高效散热。同时由于多个基板分别设置在导热板的多个表面，除了顶端面之外还利用了底端面和侧面，多个基板共用一个导热板，使得一个导热板可支持的发热器件数量增多，从而相比单个基板一侧设置散热装置的方案，模块的体积更小，节省了空间，有利于装置的小型化。此外顶端面的刚性基板和底端面的刚性基板通过侧面的柔性基板连接，单个位置的发热器件散发的热可以由多个基板共同承担并传导至导热板，使得导热板整体的散热相对均衡，有效利用了导热板的各个表面，单个导热板的散热效率高。2.本专利技术的半导体器件散热模块，设置于刚性基板的发热器件，可以设置于刚性基板背向导热板一侧的表面；进一步的，刚性基板可以具有凹槽，发热器件设置于凹槽中；更进一步的刚性基板可以设置有贯穿刚性基板的腔体，发热器件设置于腔体中。发热器件设置于刚性基板的凹槽中，使得发热器件更加接近导热板，导热效率更高。发热器件设置于贯穿刚性基板的腔体中，使得发热器件更进一步接近导热板，导热效率更高。3.本专利技术的半导体器件散热模块，将热流密度高于1W/cm2的发热器件设置于刚性基板，将热流密度低于1W/cm2设置于柔性基板，由于热流密度与器件的发热正相关，而刚性基板设置于导热板的顶端面和底端面，顶端面和底端面通常为导热板导热效率较高的表面，导热板的侧面的导热效率相对顶端面的导热效率和底端面的导热效率较低，因此将热流密度较高的发热器件设置于顶端面和底端面的刚性基板，将热流密度较低的发热器件设置于侧面的柔性基板，使得发热较高的器件对应更高效率的导热，有利于模块整体散热的均衡性。4.本专利技术的半导体器件散热模块，导热板为液冷板，液冷板的进液口与底端面的距离小于出液口与底端面的距离，使得进液口的水平位置低于出液口的水平位置，从而使得单位时间内进入流道的热交换介质能够尽可能长时间的留存在流道内，并尽可能的填满流道，而不会快速从出液口排出，热交换的时间长，使得液冷板的导热能力更强。5.本专利技术的半导体器件散热模块，通过液冷板内多个热交换结构的设置，以及阵列式或交错式的排布，可增大液冷板壁面与热交换介质的接触面积，提高换热效率。6.本专利技术的半导体器件散热模块，由于热交换介质刚进入腔体时温度最低，热交换效能最强，因此液冷板上越靠近进液口的位置导热能力越强，散热效果越好，所以通过将热流密度更高的发热器件设置得更加靠近进液口，可以使得发热更大的发热器件对应更强的导热能力，使得模块整体的散热更加均衡。7.本专利技术提供的电子装置，包括如上所述的半导体器件散热模块，通过将设置有发热器件的刚性基板和设置有发热器件的柔性基板贴装至导热板的多个表面，有效利用导热板的多个表面同时对多个发热器件进行导热，可实现多个发热器件的高效散热。同时由于多个基板分别设置在导热板的多个表面，除了顶端面之外还利用了底端面和侧面，使得一个导热板可支持的发热器件增多，从而相比单个基板设置散热装置的方案，模块的体积更小，节省了空间，有利于装置的小型化。此外顶端面的刚性基板和底端面的刚性基板通过侧面的柔性基板连接，单个位置的发热器件散发的热可以由多个基板共同承担并传导至导热板，使得导热板各个表面上各个位置的散热能力相对均衡，有效利用了导热板的各个表面，单个导热板的散热效率高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件散热模块，其特征在于，包括：/n导热板，所述导热板包括相对的顶端面和底端面，所述顶端面和所述底端面分别为所述导热板各个面中面积最大的两个面中的一个；/n刚性基板，所述刚性基板设置有多个发热器件，所述刚性基板贴装于所述顶端面和所述底端面；/n柔性基板，所述柔性基板表面贴装有多个发热器件，所述柔性基板贴装于所述导热板的侧面；所述柔性基板部分延伸至所述顶端面一侧，所述柔性基板延伸至所述顶端面一侧的部分连接位于所述顶端面的所述刚性基板；所述柔性基板还部分延伸至所述底端面一侧，所述柔性基板延伸至所述底端面一侧的部分连接位于所述底端面的所述刚性基板。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件散热模块，其特征在于，包括：
导热板，所述导热板包括相对的顶端面和底端面，所述顶端面和所述底端面分别为所述导热板各个面中面积最大的两个面中的一个；
刚性基板，所述刚性基板设置有多个发热器件，所述刚性基板贴装于所述顶端面和所述底端面；
柔性基板，所述柔性基板表面贴装有多个发热器件，所述柔性基板贴装于所述导热板的侧面；所述柔性基板部分延伸至所述顶端面一侧，所述柔性基板延伸至所述顶端面一侧的部分连接位于所述顶端面的所述刚性基板；所述柔性基板还部分延伸至所述底端面一侧，所述柔性基板延伸至所述底端面一侧的部分连接位于所述底端面的所述刚性基板。


2.根据权利要求1所述的半导体器件散热模块，其特征在于，
设置于所述刚性基板的所述多个发热器件贴装于所述刚性基板背向所述导热板一侧的表面。


3.根据权利要求1所述的半导体器件散热模块，其特征在于，
所述刚性基板背向所述导热板一侧的表面具有多个凹槽，设置于所述刚性基板的所述多个发热器件分别贴装于所述凹槽的底面。


4.根据权利要求1所述的半导体器件散热模块，其特征在于，
所述刚性基板具有贯穿所述刚性基板的空腔，设置于所述刚性基板的所述多个发热器件分别设置于所述刚性基板的空腔中。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的半导体器件散热模块，其特征在于，
设置于所述刚性基板的所述多个发热器件，热流密度高于1W/cm2，设置于所述柔性基板的多个发热器件，热流密度低于1W/cm2。


6.根据权利要求1-4中任一项所述的半导体器件散热模块，其特征在于，
所述柔性基板至少具有两个，所述至少两个柔性基板分别位于所述导热板的两个相对的侧面，所述刚性基板和所述柔性基板连接，在至少一个截面上围成封闭图形。

【专利技术属性】
技术研发人员：侯峰泽，曹立强，陈钏，马瑞，苏梅英，
申请(专利权)人：华进半导体封装先导技术研发中心有限公司，上海先方半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32