[发明专利]芯片散热系统

说明书

技术领域

本发明涉及芯片散热系统，特别是涉及一种用于具有多个芯片的电子产品的芯片散热系统有关。

背景技术

当前集成电路(Integrated Circuit)的技术发展达到前所未有、创新的技术水准。芯片的尺寸越来越小，电子产品的设计也不断地缩小。如数字相机、行动电话、平板计算机等，各式各样的电子产品中采用芯片等集成电路组件的数量也不止一二。在资本市场激烈竞争中，势必不断地提高电子产品效能，取得产品优势，因此，芯片、集成电路组件，例如微处理器、多样规格通讯芯片、内存、影像音讯处理芯片等，工作频率不断地竞相提高，但同样地在取得产品优势的目标下，电子产品的设计却又势必朝轻、薄、小的方向发展。而为发热源的芯片、集成电路组件的工作频率提高或数量增加，皆会导致发热密度增加，所以电子产品单位体积中的热密度会持续拉高。

然而，对于电子产品同时必定会有静音要求，因此一般主动式散热技术，如风扇也不适用在朝轻、薄、小设计的电子产品，被动式散热系统的散热效率无法与主动式散热技术比较，但能满足轻、薄、小的设计，因此被动式散热系统已确定为轻、薄、小设计的电子产品必然采用的技术。

所以，电子产品中散热系统的设计所面临的挑战渐趋严峻。

请参考图1，是已知技术中具有芯片A的电子产品的结构示意图。如图1所示，一般电子产品所具有的芯片A多以此简图的方式设置于电子产品内。电子产品的结构中具有上壳体1、芯片模封材2、多个凸块3、封装基板4、多个焊锡5、电路板6、下壳体7。芯片A以封装基板4通过凸块3连接封装后，利用芯片模封材2将芯片A覆盖。封装基板4通过焊锡5连接于电路板6。电路板6则由多个固定螺丝固定于下壳体7。

如图1所示，覆盖芯片A的芯片模封材2与上壳体1之间会保留一定的空间；电路板6与下壳体7之间也会保留一定的空间。多个凸块3之间有时也会加入填充材料，例如环氧树脂类的材料。而由于空气的热传导系数低，所以，当芯片A工作发热时，所产生热能的热流传导路径朝上则止于芯片模封材2，向下许多组件则多会阻碍芯片A所产生热能的传导，例如非热传导性良好的凸块3间加入的填充材料、封装基板4中的介电层材料、电路板6的介电层材料等。

所以，单位体积中的热密度势必随着芯片A工作时间而不断累积。甚至，为能满足电子产品轻、薄、小设计的实现，多芯片整合封装已为当前趋势。芯片A若与其它温度低许多的芯片整合封装，则采用已知技术散热系统设计的电子产品中，芯片A所产生热能的热流传导路径必然会导向其它芯片(热流传导会自然倾向朝热传导系数较高的方向)而影响其它芯片，导致电子产品整体结构升温，不仅影响效能、增加消耗电力还缩短电子产品寿命。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种芯片散热系统，用于具有一第一芯片的一电子产品，第一芯片具有第一晶面与第一晶背，电子产品的外部为环境气体，该芯片散热系统包括：芯片模封材，至少包覆第一芯片的侧边；一上外壳，与电子产品外部的环境气体接触，位于第一芯片上方，接触第一芯片的第一晶背；一封装基板，通过多个第一凸块与第一芯片的第一晶面连接；以及一电路板，具有第一面及第二面，通过多个焊锡，以第一面与封装基板连接。

本发明的芯片散热系统还包括一下外壳，位于电路板下方，接触电路板的第二面。本发明的芯片散热系统还包括具有第二晶面与第二晶背的一第二芯片，该芯片模封材至少包覆第二芯片的侧边。封装基板通过多个第二焊锡与第二芯片的第二晶面连接。在本发明的一实施例中，包覆第一芯片的芯片模封材与包覆第二芯片的芯片模封材是分开独立与封装基板接触。

再者，在本发明的又一实施例中，上外壳对应第一芯片的第一晶背的位置，具有一下突出部分以与第一芯片的第一晶背接触。下外壳对应第一芯片的第一晶面的位置，具有一上突出部分以与电路板的第二面接触。可选择的上外壳，还位于第二芯片的上方，接触第二芯片的第二晶背；下外壳，还位于第二芯片的下方，对应第二芯片的第二晶面的位置，接触电路板的第二面。

在本发明的又一实施例中，上外壳是通过一上导热材接触第一芯片的第一晶背。下外壳是通过一下导热材接触电路板的第二面。

依据本发明，第一芯片所产生的热能是通过第一晶背传导至上外壳，通过第一晶面、第一凸块、封装基板、焊锡、电路板传导至下外壳。