双面高效散热的芯片封装结构制造技术

本实用新型专利技术揭示了一种双面高效散热的芯片封装结构，包括树脂基板，所述树脂基板的中部贯通设置有芯片容置孔，所述芯片容置孔内置有芯片，所述芯片与所述树脂基板电连接，所述树脂基板的上方固定有上散热盖，且所述上散热盖与所述芯片紧贴连接，所述树脂基板的下方设置有PCB主板，所述树脂基板与PCB主板之间通过导电连接件电连接，所述芯片的底部与所述PCB主板之间连接有下散热盖，所述下散热盖底部与所述PCB主板紧贴连接。本方案通过双面散热结构增加了芯片散热结构的散热面积，提升了散热效果，同时减小了散热结构的纵向高度和整体体积，使该结构能够适应小型化封装。使该结构能够适应小型化封装。使该结构能够适应小型化封装。

【技术实现步骤摘要】
双面高效散热的芯片封装结构


[0001]本技术涉及芯片散热领域，尤其是一种双面高效散热的芯片封装结构。

技术介绍

[0002]散热电子器件的工作温度直接决定其使用寿命和稳定性。要让电子器件的工作温度保持在合理的范围内，除了保证器件工作环境的温度在合理范围内之外，还必须要对其进行散热处理。
[0003]商用级的芯片可以正常工作的结温范围为0~85摄氏度，而工业级芯片的范围是
‑
40~100摄氏度，在实际电路中，必须保证芯片的结温在其可以承受的范围之内。随着芯片的功耗越来越大，在工作的时候就会产生越来越多的热量。如果要维持芯片的结温在正常的范围以内，就需要采取一定的方法使得芯片产生的热量迅速发散到环境中去。
[0004]从硅片到环境的总热阻称为JA，JA的组成满足：JA=JC+CS+SA，其中，JC是指芯片到外封装的热阻，CS是指芯片外封装到散热片的热阻，如果散热片采用导热胶附着在芯片表面，这个热阻就是指导热胶的热阻，SA是指散热片到环境的热阻，这个热阻值是随着风速的提高而降低的，假设硅片消耗的功率是P，芯片的结温TJ与JA的关系为：TJ(结温)=TA+P*JA；为使TJ不能超过芯片允许的最大的结温，根据环境温度和芯片实际消耗的功率，可以计算出对JA最大允许的要求，即：
[0005]JA
Max
=(TJ
Max
ꢀ‑ꢀ
TA)/P TA(环境温度)
[0006]如果芯片封装本身的JA超过最大允许值，那么必须考虑给芯片加合适的散热装置，以降低芯片到环境的有效JA值，防止芯片过热。
[0007]一般来说，为方便传热，需要增加散热片的表面积，使散热片与空气的接触面增大，现有的散热结构主要通过芯片背部进行导电，而芯片底部的导电效果十分有限，且散热结构体积较大，不利于小型化封装，同时，对于非倒装类引线键合类的产品，芯片引线的固定问题也难以解决。

技术实现思路

[0008]新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供双面高效散热的芯片封装结构。
[0009]本技术的目的通过以下技术方案来实现：
[0010]一种双面高效散热的芯片封装结构，包括树脂基板，所述树脂基板的中部贯通设置有芯片容置孔，所述芯片容置孔内置有芯片，所述芯片与所述树脂基板电连接，所述树脂基板的上方固定有上散热盖，且所述上散热盖与所述芯片紧贴连接，所述树脂基板的下方设置有PCB主板，所述树脂基板与PCB主板之间通过导电连接件电连接，所述芯片的底部与所述PCB主板之间连接有下散热盖，所述下散热盖底部与所述PCB主板紧贴连接。
[0011]优选的，所述导电连接件为BGA球和/或PIN针。
[0012]优选的，所述芯片与所述树脂基板通过引线电连接，所述树脂基板的底部还设置
有利用胶水和/或注塑固定所述引线的引线保护部。
[0013]优选的，所述下散热盖的横截面宽度小于所述芯片的截面宽度，所述引线保护部设置在所述下散热盖与所述导电连接件之间的截面空间内。
[0014]优选的，所述上散热盖的横截面宽度大于等于所述树脂基板的截面宽度。
[0015]优选的，所述芯片的两侧与所述上散热盖、下散热盖之间分别设置有由导热胶形成的第一导热粘结层和第二导热粘结层。
[0016]优选的，所述下散热盖的底部与所述PCB主板之间通过锡膏层焊接在一起。
[0017]本技术技术方案的有益效果主要体现在：
[0018]1、本方案通过双面散热结构对芯片进行散热，在芯片背面设置散热层的同时，利用导电连接件、下散热盖以及下散热盖与PCB主板之间焊接的锡膏将热量导出至PCB主板,进一步对芯片的底部进行散热，增加芯片的散热面积，提高散热效果，防止芯片因散热不良而老化，增加芯片的使用寿命；
[0019]2、本方案中的双面高效散热的芯片封装结构简单精巧，减小了散热结构的纵向高度和整体体积，使该结构能够适应小型化封装；
[0020]3、本方案的双面高效散热的芯片封装结构中设置有引线保护部，解决了非倒装类引线键合类的产品无法连接散热盖的问题，并能够较好地固定引线。
附图说明
[0021]图1：为本技术中双面高效散热的芯片封装结构的剖视图。
具体实施方式
[0022]本技术的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本技术技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本技术要求保护的范围之内。
[0023]在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。
[0024]下面结合附图对本技术揭示的双面高效散热的芯片封装结构进行阐述：
[0025]所述双面高效散热的芯片封装结构，包括树脂基板，所述树脂基板的中部贯通设置有芯片容置孔，所述芯片容置孔内置有芯片，所述芯片与所述树脂基板电连接，所述芯片的厚度小于等于所述树脂基板的厚度，所述树脂基板的上方固定有上散热盖，所述上散热盖的横截面宽度大于等于所述树脂基板的截面宽度，且所述上散热盖与所述芯片紧贴连接，所述树脂基板的下方设置有PCB主板，所述树脂基板与PCB主板之间通过导电连接件电连接，所述芯片的底部与所述PCB主板之间连接有下散热盖，所述下散热盖底部与所述PCB主板紧贴连接,具体地，所述芯片1的上表面与所述上散热盖2导热连接，所述上散热盖2下表面对应芯片容置孔的顶部设置有第一导热粘结层9，使所述芯片1的上表面通过第一导热
粘结层9与所述上散热盖2的下表面连接，使上散热盖2对芯片1的上表面进行散热。
[0026]具体地，所述芯片1与所述树脂基板3电连接，所述芯片1通过引线与树脂基板3电连接，所述树脂基板3的底部还设置有利用胶水和/或注塑固定引线的引线保护部6，所述引线保护部6设置在所述芯片容置孔的边缘。
[0027]为避开芯片表面设置有引线的部分，本技术所述下散热盖的横截面宽度小于所述芯片的截面宽度，所述引线自芯片容置孔的边缘牵引至所述树脂基板3内，并通过胶水粘结和/或注塑的方式固定，在芯片容置孔与树脂基板3之间形成引线保护部6，同时，所述引线保护部6设置在所述下散热盖与所述导电连接件之间的截面空间内。
[0028]如图1所示，所述树脂基板3的下方设置有PCB主板5，所述树脂基板3与PCB主板5之间设置有导电连接件7，所述导电连接件7分别与所述树脂基板3和PC本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.双面高效散热的芯片封装结构，其特征在于：包括树脂基板，所述树脂基板的中部贯通设置有芯片容置孔，所述芯片容置孔内置有芯片，所述芯片与所述树脂基板电连接，所述树脂基板的上方固定有上散热盖，且所述上散热盖与所述芯片紧贴连接，所述树脂基板的下方设置有PCB主板，所述树脂基板与PCB主板之间通过导电连接件电连接，所述芯片的底部与所述PCB主板之间连接有下散热盖，所述下散热盖底部与所述PCB主板紧贴连接。2.根据权利要求1所述的双面高效散热的芯片封装结构，其特征在于：所述导电连接件为BGA球和/或PIN针。3.根据权利要求1所述的双面高效散热的芯片封装结构，其特征在于：所述芯片与所述树脂基板通过引线电连接，所述树脂基板的底部还设置有利用胶水和/或注塑固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：申亚琪，王建国，施建洪，
申请(专利权)人：苏州捷研芯电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：