本发明涉及集成电路的散热技术领域，具体而言，涉及一种散热结构、芯片组件及电路板。
背景技术
目前，矿机中的运算板上的芯片与散热器之间的热界面材料大多采用导热胶，因此，导热胶除了充当热界面材料的职责外，还兼具粘结散热器的重要任务。由其功能决定，需要严格保证胶的粘性，由于粘性要求其导热系数很难提升，目前导热胶的系数一般只能做到2w/m*k左右，较低的导热系数导致芯片与散热器之间的界面接触热阻无有效的方式降低；同时，导热胶的操作工序比较复杂，需要在固定的温度范围内烘烤固定的时间，该工序控制不好很容易导致芯片焊点脱焊。这种安装方式造成了芯片与散热器之间接触热阻大及机器组装及维修工序复杂，浪费工时。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现要素：
为了解决现有技术的芯片与散热器之间接触热阻大及机器组装及维修工序复杂，浪费工时的问题，本发明实施例提供一种散热结构、芯片组件及电路板。
为了达到上述目的，本发明实施例提供一种散热结构，应用在虚拟货币挖矿机的电路板上，用于为所述电路板上的芯片进行散热，所述散热结构包括散热器，且所述散热器与所述芯片之间采用可拆卸的连接组件固定连接；所述散热器和所述芯片之间的结构间隙采用具有高导热系数的热界面材料进行填充。
在一种实施方式中，所述连接组件为螺钉固定结构；所述螺钉固定结构包括开设在所述散热器上的至少一个通孔和开设在承载所述芯片的电路板上的至少一个通孔，且开设在所述散热器上的通孔位置与开设在承载所述芯片的电路板上的通孔位置一一对应，使用螺钉穿过所述散热器和电路板上对应的通孔，将所述散热器和电路板固定连接在一起。
在一种实施方式中，所述散热器和电路板上均开设有多个通孔，且所述多个通孔在所述散热器和电路板上以所述芯片所在位置为中心平均分布。
在一种实施方式中，所述散热器和电路板上均开设有四个通孔；其中，所述电路板上的四个通孔以所述电路板上的芯片为中心，平均分布在所述电路板上的芯片的四周。
在一种实施方式中，所述散热器的至少两个对角的顶角处开设有两个通孔，以固定所述散热器、电路板和承载所述电路板的总电路板的连接。
在一种实施方式中，所述连接组件为卡扣固定结构；其中，所述电路板上设置有弹簧卡片，所述散热器上设置有卡扣；将所述卡扣扣接在所述弹簧卡片中，以将所述散热器和电路板固定连接在一起。
在一种实施方式中，所述具有高导热系数的热界面材料的导热系数为3-12w/m*k。
在一种实施方式中，所述热界面材料包括导热凝胶、导热硅脂、导热硅胶垫、导热泥、相变材料中的至少一种或多种。
为了达到上述目的，本发明实施例还提供一种芯片组件，包括芯片和贴设在所述芯片上的如前述任一实施方式所述的散热结构。
为了达到上述目的，本发明实施例还提供一种电路板，包括：pcb板以及安装于所述pcb板上的如前述任一实施方式所述的芯片组件。
本发明实施例所提出的散热结构、芯片组件及电路板，散热器与芯片之间的连接方式采用螺钉或者卡扣固定方式，通过机械或人工即可以完成安装及拆卸，无需高温炉及等待时间，节约了拆装工时及降低了拆装设备需求；并且，本发明可以选用导热系数高的热界面材料，厚度可控制空间大，操作简单，无需高温炉固化及时间等待，大大降低了芯片与散热器之间的接触热阻，提升了散热结构件的导热性能的同时，又简化了操作工序，节约了大量的人力成本。
参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的散热结构的结构示意图；
图2为本发明实施例的开设有通孔的散热片的俯视图；
图3-图5为本发明一个较佳实施例的散热结构的示意图。其中，图3为该较佳实施例的散热结构的正视图；图4为该较佳实施例中的散热结构的连接组件的细节图；图5为该较佳实施例中的开设有通孔的散热片的俯视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精神。
本发明实施例公开了一种应用于虚拟数字挖矿机的电路板上的散热结构，用于为电路板上的芯片进行散热。其中，本发明实施例揭示的散热结构与芯片之间的连接采用了可拆卸的连接组件与高导热系数的热界面材料相结合的方式，因此可以克服传统的直接使用导热胶进行连接和散热，而导致的接触热阻较大和工序比较复杂，浪费工时的问题。
图1为本发明实施例的散热结构的结构示意图。如图1所示，本实施例的散热结构包括：散热器，可拆卸的连接组件(示意性的)以及填充在所述散热器和芯片之间的结构间隙中的导热材料。
在本实施例中，如图1所示，可拆卸的连接组件实质上用于将散热器和电路板进行固定连接，由于芯片焊装在电路板上，因此可将芯片与散热器同样固定连接。需要说明的是，本实施例中，可拆卸的含义是指没有将散热片和芯片进行固定焊接，而是根据需要，可通过拆开连接组件从而将散热器和芯片很容易分离开。如此一来，通过机械或人工即可以完成散热器的安装及拆卸，无需高温炉及等待时间，节约了拆装工时及降低了拆装设备需求。
在本实施例中，正是由于采用了利用可拆卸的连接组件代替传统的导热胶的方式，因此可在芯片和散热器之间的结构间隙中填充高导热系数的热界面材料。热界面材料(thermalinterfacematerials)是一种普遍用于ic封装和电子散热的材料，主要用于填补两种材料接合或接触时产生的微空隙及表面凹凸不平的孔洞，减少热传递的阻抗，提高散热新能。
其中，常见的具有高导热系数的热界面材料的导热系数可以达到3w/m*k-12w/m*k，甚至最高可达60w/m*k。本实施例中，热界面材料可以包括导热凝胶、导热硅脂、导热硅胶垫、导热泥、相变材料中的至少一种或多种。其中，相变材料是一种特殊的界面材料，在到达一定温度后，其性状会由固态变成熔融态，实现填充界面的功效。热界面材料的选择范围广，而选用这些热界面材料的优点有导热系数高、厚度可控制空间大、操作简单、无需高温炉固化及时间等待、可以大大降低芯片与散热器之间的接触热阻，以及，在提升散热器的导热性能的同时，又简化了操作工序，节约了大量的人力成本。
在一种实施方式中，可拆卸的连接组件可以为螺钉固定结构。其中，螺钉固定结构包括开设在所述散热器上的至少一个通孔和开设在承载所述芯片的电路板上的至少一个通孔，且开设在所述散热器上的通孔位置与开设在承载所述芯片的电路板上的通孔位置一一对应，使用螺钉穿过所述散热器和电路板上对应的通孔，从而将所述散热器和电路板固定连接在一起。在实际应用中，为了固定散热器和电路板，实则最少需要两个通孔进行固定，而较优的实施方式中，可以根据散热器的形状选择通孔的位置和大小。例如，对于矩形散热器，可以使用四个通孔进行固定，而通孔的位置可以随意分布，最优是在散热器上平均分布。
在一种较优的实施方式中，所述散热器和电路板上均开设有多个通孔，且所述多个通孔在所述散热器和电路板上以所述芯片所在位置为中心平均分布。如图2所示，为一种较优实施例的散热片上通孔的俯视图。如图2所示，为了使得散热器与芯片的接触紧密且稳定以达到最佳的散热效果，可以在散热器和电路板的对应位置上均开设有四个通孔，这四个通孔以电路板上的芯片为中心，平均分布在电路板上的芯片的四周，且距离芯片越近越好。
在另一种实施方式中，如果电路板有多块，且该多块电路板需要固定在一个总电路板上，也可以在散热器的至少两个对角的顶角处开设有两个通孔，在对应于散热器的顶角处的通孔的位置，在电路板和总电路板上同样开设通孔，使用长螺丝穿过散热器、电路板和总电路板，以固定所述散热器、电路板和承载所述电路板的总电路板的连接。
在本发明的另一种实施方式中，连接组件也可以为卡扣固定结构。具体设置时，可以在电路板上设置有弹簧卡片，所述散热器上设置有卡扣；将所述卡扣扣接在所述弹簧卡片中，以将所述散热器和电路板固定连接在一起。
基于同一种发明构思，本发明实施例还公开了一种芯片组件，包括芯片和贴设在所述芯片上的如前述实施例所公开的散热结构。其中，该芯片组件实施例中的散热结构如前述散热结构实施例中所描述，故在此不再赘述。
基于同一种发明构思，本发明实施例还公开了一种电路板，包括：pcb板以及安装于所述pcb板上的如前述实施例所公开的芯片组件。其中，该电路板实施例中的散热结构如前述散热结构实施例中所描述，故在此不再赘述。
图3-图5为本发明一个较佳实施例的散热结构的示意图。其中，图3为该较佳实施例的散热结构的正视图；图4为该较佳实施例中的散热结构的连接组件的细节图；图5为该较佳实施例中的散热结构的散热片的俯视图。结合图3和图5，可以得到，本具体实施例中，采用螺钉固定结构固定散热器和芯片(图中未示出，可以认为被热界面材料所覆盖)的连接，并且由图3可知，本实施例中的承载芯片的电路板还进一步设置在一总电路板上。因此，如图5所示，本具体实施例中的螺钉固定结构包括开设在散热器上的通孔(包括开设在芯片周围位置的四个通孔以及开设在散热器两个对角的顶角处的两个通孔)，开设在电路板上的与散热器上的六个通孔对应位置的通孔，以及开设在主电路板上的与散热器两个对角的顶角处相对应的两个通孔。通过4个长螺丝分别穿过电路板和散热器对应的四个通孔(指布设在芯片周围的四个通孔)，将散热器和电路板固定连接起来，从而实现散热器和芯片的固定连接；然后，如图4所示，通过2个长螺丝分别穿过散热器、电路板和总电路板对应的两个通孔(指布设在散热器两个对角的顶角处的通孔)，将总电路板、电路板和散热器固定连接起来，从而实现电路板、散热器和总电路板的固定连接。
另外，在本具体实施例中，散热器与芯片之间采用导热系数较高的导热凝胶、导热硅脂、导热硅胶垫、相变材料等热界面材料填充散热器与芯片之间的结构间隙。本实施例中，由于选择用外来结构件(螺钉结构)辅助固定散热器和芯片之间的连接，热界面材料只用于散热，因此可以选择导热系数较高的热界面材料，例如采用的热界面材料的导热系数可以为3-12w/m*k，甚至高达60w/m*k，故在降低界面接触热阻的同时，使得组装及维修时工序简单，节约工时。
由以上实施例可以得到，本发明实施例所提出的散热结构、芯片组件及电路板，由于散热器与芯片之间的连接方式采用螺钉或者卡扣固定方式，故通过机械或人工即可以完成安装及拆卸，无需高温炉及等待时间，节约了拆装工时及降低了拆装设备需求；并且，本发明实施例可以选用导热系数高的热界面材料，厚度可控制空间大，操作简单，无需高温炉固化及时间等待，大大降低了芯片与散热器之间的接触热阻，提升了散热结构件的导热性能的同时，又简化了操作工序，节约了大量的人力成本。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。