散热片、芯片组件及电路板的制作方法

本实用新型涉及集成电路散热技术领域，具体而言，涉及一种散热片、芯片组件及电路板。

背景技术：

现有的人工智能(AI)解决方案中，为了满足大规模数据运算的加速处理需求，技术人员使用多个处理芯片组成串联结构来构建AI运算加速板卡，极大地提升了面向人工智能的运算处理能力。

现有技术中，针对这种多芯片串联结构，为了使得每个芯片都能及时地散热，保证散热效果，中国实用新型专利申请CN201710936285.3提出一种芯片散热方案，如图1所示，其在位于PCB板3的第一面的每块芯片上均贴设有一个散热片4，可以对PCB板上的每块芯片单独进行散热，使每块芯片均可以与散热片充分贴合，提高了散热效果。该方案还在PCB板上与第一面相对的第二面也连接有散热片，并且散热片与PCB板第一面上的芯片位置一一对应，散热片4的底片中与芯片贴合的部分可以通过锡与PCB板的第二面相连接，以进一步通过在PCB板上设置的导热通道将PCB板的铜层或芯片的管脚上的热量传导给散热片。可以看出，在PCB板的第一面和第二面均连接有散热片，进一步提高了芯片及电路板的散热效果。

如图2所示，现有技术中，芯片5通常包括三个部分，即基底51、芯片裸片(die)52和由压塑料形成的塑封盖53，芯片裸片52安装在基底51上，被塑封盖53塑封在封闭的空间内。为了对每块芯片进行散热，现有技术在芯片5的塑封盖53的上表面连接散热片4进行散热，散热片4包括底片41和连接底片41的顶面的若干竖片42，底片41的底面410连接芯片5的塑封盖53的上表面，当芯片5工作时将芯片产生的热量传导给竖片42进行散热。但是，由于芯片被塑封盖塑封，造成芯片裸片(die)产生的热量无法直接散发出去，从而影响了芯片的散热效果。

技术实现要素：

为了解决上述问题，根据本实用新型的一方面，提出一种散热片，用于芯片散热，包括：底片和多个竖片，其中所述多个竖片连接所述底片的顶面，所述底片的底面设置有胶容纳腔。

在一些实施方式中，所述底片包括位于中间的第一部分以及从所述第一部分的两侧分别倾斜向上的第二部分和第三部分。

在一些实施方式中，所述胶容纳腔设置在所述第一部分的底面。

在一些实施方式中，所述胶容纳腔包括设置于所述底面上的凹陷的缝隙或通道。

在一些实施方式中，所述胶容纳腔包括多个。

根据本实用新型的另一方面，提出一种芯片组件，包括：芯片和粘贴于所述芯片的上表面的散热片，其中，所述芯片包括顶部露出的芯片裸片和位于所述芯片裸片四周的塑封盖，所述塑封盖的上表面设置有第一胶容纳腔。

在一些实施方式中，所述塑封盖的上表面在所述芯片裸片的四周还设置有回形的第二胶容纳腔。

在一些实施方式中，所述散热片包括底片和多个竖片，其中所述多个竖片连接所述底片的顶面，所述底片的底面设置有第三胶容纳腔。

在一些实施方式中，所述底片包括位于中间的第一部分以及从所述第一部分的两侧分别倾斜向上的第二部分和第三部分。

在一些实施方式中，所述第三胶容纳腔设置在所述第一部分的底面。

在一些实施方式中，所述第一胶容纳腔包括设置于所述塑封盖的上表面的凹陷的缝隙或通道。

在一些实施方式中，所述第一胶容纳腔包括多个。

在一些实施方式中，所述第二胶容纳腔包括围绕所述芯片裸片的呈闭合形状的凹陷的缝隙或通道。

在一些实施方式中，所述第三胶容纳腔包括设置于所述底面的凹陷的缝隙或通道。

在一些实施方式中，所述第三胶容纳腔包括多个。

根据本实用新型的另一方面，提出一种电路板，包括：PCB板以及安装于所述PCB板的第一面的如前述任一实施例所述的芯片组件。

在一些实施方式中，所述芯片组件包括多个。

根据本实用新型的另一方面，还提出一种电路板，包括：PCB板以及安装于所述PCB板的第一面的如前述任一实施例所述的芯片组件，所述PCB板的与第一面相对的第二面连接有第二散热片。

在一些实施方式中，所述芯片组件包括多个，所述第二散热片包括多个，且所述多个第二散热片与所述多个芯片组件的位置一一对应。

本实用新型实施例提出的散热片、芯片组件及电路板，分别在散热片和芯片的粘贴表面设置胶容纳腔，相对于现有技术而言，在使用导热胶将散热片的底面粘合在芯片的上表面时，在胶冷却的过程中可以将多余的胶导入胶容纳腔中，避免了多余的固化胶体对芯片裸片的挤压，避免了对芯片裸片造成的损坏。

附图说明

图1是现有技术中多芯片连接散热片的电路板的侧面剖视示意图；

图2是现有技术中连接有散热片的芯片组件的侧面剖视示意图；

图3是根据本实用新型一实施例的连接有散热片的芯片组件的侧面剖视示意图；

图4是根据本实用新型一实施例的散热片的底部的仰视示意图；

图5是根据本实用新型另一实施例的散热片的侧面剖视示意图；

图6是根据本实用新型一实施例的芯片的俯视示意图；

图7是根据本实用新型另一实施例的芯片的俯视示意图；

图8是根据本实用新型另一实施例的连接有散热片的芯片组件的侧面剖视示意图；

图9是根据本实用新型另一实施例的连接有散热片的芯片组件的侧面剖视示意图；

图10是根据本实用新型一实施例的多芯片连接散热片的电路板的侧面剖视示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

图3是根据本实用新型一实施例的连接有散热片的芯片组件的侧面剖视示意图。如图3所示，在图2的现有技术基础上，本实用新型实施例中，芯片5的压塑料形成的塑封盖53只保护芯片裸片52的四周，将芯片裸片52的顶部露出，在芯片本体的上表面直接连接散热片4的底片41。

通过在芯片本体的上表面直接连接散热片的底片，避免了塑封盖的密封对散热效率的影响。但是，这种在芯片裸片上直接连接散热片的方式也可能带来新的问题，因为散热片的底片与芯片本体的连接通常需要采用导热胶进行粘合，由于胶在高温加热固化过程中，可能对芯片裸片造成压迫，使得芯片裸片损坏，从而无法正常工作。为了解决这个问题，本实用新型实施例对现有技术中的散热片的底部进行了改进。

图4是根据本实用新型一实施例的散热片的底部的仰视示意图。如图4所示，本实用新型实施例在现有技术基础上，散热片4的底面410上设置有胶容纳腔44。

在一些实施方式中，胶容纳腔44包括设置于散热片4的底面410上的凹陷的缝隙或通道。

在一些实施方式中，胶容纳腔44包括多个，且均匀分布于散热片的底面410。

本实用新型实施例通过在散热片的底面设置胶容纳腔，从而在使用导热胶将散热片的底面粘合在芯片的上表面时，在胶冷却的过程中可以将多余的胶导入胶容纳腔中，避免了多余的固化胶体对芯片裸片的挤压，避免了对芯片裸片造成的损坏。

图5是根据本实用新型另一实施例的散热片的侧面剖视示意图。如图5所示，本实用新型实施例中，散热片4的底片41包括位于中间的第一部分411以及从所述第一部分411的两侧分别倾斜向上的第二部分412和第三部分413，第一部分411的底面410用于与芯片5的上表面贴合连接。其中，第一部分411的底面410设置有胶容纳腔44。

在一些实施方式中，胶容纳腔44包括设置于第一部分411的底面410上的凹陷的缝隙或通道。

在一些实施方式中，胶容纳腔44包括多个，且均匀分布于第一部分411的底面410。

散热片4还包括分别连接第一部分411、第二部分412、第三部分413的多个竖片42，多个竖片42分别与底片41的第一部分411、第二部分412、第三部分413的顶面相连接。多个竖片42可以平行设置，也可以等间距设置。

安装时，将底片41的第一部分411的底面410与芯片上表面相贴合，芯片工作过程中产生的热量通过第一部分411传递到底片41的第二部分412和第三部分413以及竖片42上，进而对芯片进行散热。

在一些实施方式中，为了便于机器或人工对散热片的提拉，还可以在其中一个竖片42的顶端设置抓手43。抓手43可以是连接于竖片42顶端的片状或者环状体等。优选地，在连接于第一部分411的其中一个竖片42的顶端设置有把手43。

本实用新型实施例中，为了增加散热片的结构稳定性，底片的第一部分411的厚度还可以大于第二部分412和第三部分413的厚度。

图6是根据本实用新型一实施例的芯片的俯视示意图。如图6所示，本实用新型实施例的芯片5在图3所示实施例的基础上进行改进，其在位于芯片裸片52四周的塑封盖53的上表面设置胶容纳腔54。

在一些实施方式中，胶容纳腔54包括设置于芯片裸片四周的塑封盖53的上表面的凹陷的缝隙或通道。

在一些实施方式中，胶容纳腔54包括多个，且均匀分布于塑封盖53的上表面。

本实用新型实施例通过在芯片裸片四周的塑封盖的上表面设置胶容纳腔，从而在使用导热胶将散热片的底面粘合在芯片的上表面时，在胶冷却的过程中可以将多余的胶导入胶容纳腔中，避免了多余的固化胶体对芯片裸片的挤压，避免了对芯片裸片造成的损坏。

图7是根据本实用新型另一实施例的芯片的俯视示意图。如图7所示，本实用新型实施例的芯片5在图6所示实施例的基础上进行改进，其在芯片裸片52的四周进一步设置回形的胶容纳腔55，以形成闭合形状的胶容纳腔，进一步避免多余的固化胶体对芯片裸片的挤压。

在一些实施方式中，胶容纳腔55包括围绕在芯片裸片四周的凹陷的缝隙或通道。

图8是根据本实用新型另一实施例的连接有散热片的芯片组件的侧面剖视示意图。如图8所示，所述芯片组件包括芯片5和连接于芯片5的上表面的散热片4。其中，芯片5的实施方式与前述图6所示实施例相同，芯片5包括基底51、安装于基底51上的芯片裸片52和位于芯片裸片52四周的塑封盖53，位于芯片裸片52四周的塑封盖53的上表面设置有胶容纳腔54。

在一些实施方式中，芯片裸片52四周进一步设置有回形的胶容纳腔55，以形成闭合形状的胶容纳腔。

本实用新型实施例的芯片组件通过在芯片裸片四周的塑封盖的上表面设置胶容纳腔，从而在使用导热胶将散热片的底面粘合在芯片的上表面时，在胶冷却的过程中可以将多余的胶导入胶容纳腔中，避免了多余的固化胶体对芯片裸片的挤压，避免了对芯片裸片造成的损坏。

图9是根据本实用新型另一实施例的连接有散热片的芯片组件的侧面剖视示意图。如图9所示，在图8所述实施例基础上，本实用新型实施例进一步在散热片4用于连接芯片5的底面上也设置有胶容纳腔44。

在其他实施方式中，散热片4也可以采用图5所示实施方式，在此不再赘述。

本实用新型实施例的芯片组件在芯片裸片四周的塑封盖的上表面设置胶容纳腔，同时也在连接芯片的散热片的底面也设置胶容纳腔，从而在使用导热胶将散热片的底面粘合在芯片的上表面时，在胶冷却的过程中可以将多余的胶导入胶容纳腔中，避免了多余的固化胶体对芯片裸片的挤压，避免了对芯片裸片造成的损坏。

图10是根据本实用新型一实施例的多芯片连接散热片的电路板的侧面剖视示意图。如图10所示，本实用新型实施例的电路板包括PCB板3以及安装于所述PCB板的第一面的多个芯片5，每个芯片的上表面对应连接有一个散片4。其中，芯片5和散热片4的组合可以采用前述任一实施例描述的芯片组件结构，本实施例在此不再赘述。

在其他实施方式中，所述电路板还可以如图1所示一样，在PCB板3的与第一面相对的第二面也连接有多个散热片4，并且散热片4与PCB板的第一面上的多个芯片位置一一对应。这种实施方式在PCB板的第一面和第二面均连接有散热片，可以进一步提高散热效果。

本实用新型实施例的电路板，每个芯片组件在芯片与散热片的粘贴表面设置胶容纳腔，相对于现有技术而言，在使用导热胶将散热片的底面粘合在芯片的上表面时，在胶冷却的过程中可以将多余的胶导入胶容纳腔中，避免了多余的固化胶体对芯片裸片的挤压，避免了对芯片裸片造成的损坏。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。