[发明专利]一种用于埋入式BGA封装芯片的散热装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子封装元件技术，具体是一种用于埋入式BGA封装芯片的散热装置。

背景技术

随着电子产品不断向小型化、多功能化、高集成度方向发展，对新型封装技术的需求也日益增长，要求新型封装技术具有更多的I/O 引脚数、更小的引脚间距、更微小的尺度、更高的电性能和热性能、更高的可靠性和更低的成本。作为新型封装技术之一的埋入式微尺度球栅阵列焊点具有尺寸微小、高集成密度、改善产品性能和提高芯片运行速度等优点，可以满足电子产品对小体积和轻重量的要求。

BGA封装元件集成度很高，散热问题是此类封装形式面临的重要问题，环境温度发生变化或元件因通断电功率发热时，由于芯片、焊点和PCB之间存在的热膨胀系数不匹配而在焊点内产生的热交变应力会导致BGA焊点产生热疲劳可靠性问题。

发明内容

本发明目的是克服现有技术中存在的不足，而提供一种用于埋入式BGA封装芯片的散热装置。这种装置成本低、易于实现，能将芯片产生的热量传导至封装外、从而提高芯片封装的散热能力。

实现本发明目的的技术方案是：

一种用于埋入式BGA封装芯片的散热装置，包括印制电路板，所述印制电路板的内部设有顺序设置的模塑封体、导热薄膜和微喷腔体，所述模塑封体内设有阵列式焊球和与之连接的基板，基板内埋有芯片，所述微喷腔体上设有冷却介质入口和冷却介质出口，介质入口和冷却介质出口分别与印制电路板外部的冷却泵和热交换器连接。

所述微喷腔体内设有隔板，冷却介质入口和冷却介质出口分别位于隔板的两侧，隔板上设有隔板过孔。

所述导热薄膜为高导热金刚石薄膜。

阵列式焊球、芯片、基板、导热膜、模塑封体、微喷腔体、隔板、隔板过孔、冷却介质入口与冷却介质出口合称为BGA封装。

这种装置采用主动散热方式，即微喷射流散热技术应用到封装级，有助于尽快将芯片产生的热量传导至封装外，从而提高大功率芯片封装的散热效率。

这种装置成本低、易于实现，能将芯片产生的热量传导至封装外、从而提高芯片封装的散热能力。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中微喷腔体的结构示意图；

图3为实施例中微喷腔体的A-A剖视图。

图中，101.印制电路板 102.焊球 103.基板 104.导热薄膜105.芯片106.模塑封体107.微喷腔体 108.隔板109.隔板过孔110.却介质入口111.却介质出口 200.热交换器 300.第一连接管道 400.冷却泵 500.第二连接管道 600.第三连接管道 700.BGA封装 。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明内容作进一步的阐述，但不是对本发明的限定。

实施例：

参照图1、图3，一种用于埋入式BGA封装芯片的散热装置，包括印制电路板101，所述印制电路板101的内部设有顺序设置的模塑封体106、导热薄膜104和微喷腔体107，所述模塑封体106内设有阵列式焊球102和与之连接的基板103，基板103上埋有芯片105，所述微喷腔体107上设有冷却介质入口110和冷却介质出口111，介质入口110和冷却介质出口111分别与印制电路板101外部的冷却泵400和热交换器200连接，冷却泵400的入口与热交换器200的出口通过第一连接管道300相连，冷却泵400的出口与冷却介质入口110通过第二连接管道500连通，冷却介质出口111与热交换器200的入口通过第三连接管道600连通，第三连接管道600设在印制电路板100的外部。

所述微喷腔体107内设有隔板108，冷却介质入口110和冷却介质出口111分别位于隔板108的两侧，隔板108上设有隔板过孔109，如图2所示。

所述导热薄膜104为高导热金刚石薄膜。

阵列式焊球102、芯片105、基板103、导热膜104、模塑封体106、微喷腔体107、隔板108、隔板过孔109、冷却介质入口110与冷却介质出口111合称为BGA封装700。

埋入式芯片105通过倒装焊键合到焊球102上，为提高芯片103的可靠性，在埋入式芯片与芯片之间填充底部填充胶，微喷冷却介质采用去离子水或液态金属，通过冷却泵200加压驱动，使去离子水或液态金属流经冷却介质入口110进入到微喷腔体107内，为了使埋入式芯片工作时，温度分布均匀,避免局部出现热点，喷腔体内含一个隔板108，隔板上有若干个隔板过孔109，去离子水或液态金属经过孔，均匀到微喷腔体的下腔板上，吸收埋入式芯片103产生的热量，离子水或液态金属受热冷却后，从冷却介质出口回流到热交换器300，通过热交换器300和周围空气进行对流换热，完成一个循环。