[发明专利]一种芯片散热封装结构

说明书

本发明涉及芯片封装领域，具体涉及一种芯片散热封装结构，包括：装载有工作芯片的基板；安装在工作芯片上、用于对工作芯片进行散热的半导体制冷芯片；以及，安装在半导体制冷芯片上、用于对半导体制冷芯片进行散热的微流道芯片。本发明通过在工作芯片上设置半导体制冷芯片，使得工作芯片散热的热量能够直接进行主动散发，再通过在半导体制冷芯片上设置微流道芯片，通过微流道芯片对半导体制冷芯片进行散热，从而使得工作芯片的散热效率更高，散热效果明显。在工作芯片与基板之间还安装有热电转换层，热电转换层用于将工作芯片的热量转化为电能并驱动半导体制冷芯片或微流道芯片工作，避免了设置外接电源，节约了能源。

技术领域

本发明涉及芯片封装领域，具体涉及一种芯片散热封装结构。

背景技术

随着电子器件集成度及功能的不断提高，电子产品及电子设备中一些器件热流密度也随之增大，给散热技术提出了越来越高的要求。

目前应用最广泛的散热技术是空气冷却技术，空气冷却是指通过空气的流动将电子元件产生的热量带走的一种散热方式，其包括自然对流和强制对流。自然对流空气冷却技术主要利用设备中各个元器件的空隙以及机壳的热传导、对流和辐射来达到冷却散热目的。自然对流由于其冷却散热能力非常有限，所以往往被用于发热量较小的电子元件的冷却。强制对流是指介质在外力作用下的流动，主要借助于风扇等强迫器件周边空气流动，将热量带走。

由于空气冷却技术主要是通过空气传热进行散热，而空气的导热系数小，故存在散热效果不明显，散热效率低的缺陷。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的空气冷却技术散热效果不明显，散热效率低，从而提供一种芯片散热封装结构。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种芯片散热封装结构，包括：

基板，其上装载有工作芯片；

半导体制冷芯片，其安装在所述工作芯片的与所述基板相对的一侧上，用于对所述工作芯片进行散热；以及；

微流道芯片，其安装在所述半导体制冷芯片的与所述工作芯片相对的一侧上，用于对所述半导体制冷芯片进行散热。

进一步的，所述半导体制冷芯片和/或所述微流道芯片上开设有硅通孔。

进一步的，所述半导体制冷芯片与所述工作芯片之间还设置有用于填充半导体制冷芯片与工作芯片接触时形成的表面空隙的热界面材料层。

进一步的，所述热界面材料层的材料为导热粘胶、导热凝胶或导热膏。

进一步的，所述工作芯片与所述基板之间还设置有热电转换层，所述热电转换层与所述半导体制冷芯片和/或所述微流道芯片电连接，所述热电转换层用于将所述工作芯片的热能转化为电能。

进一步的，所述热电转换层的材料为硅锗薄膜或碲锑铋块体。

进一步的，所述热电转层与所述基板电连接，所述微流道芯片上设置有流体引导布线层，所述芯片散热封装结构还包括硅通孔转接板，所述硅通孔转接板一端与所述流体引导布线层电连接，另一端与所述基板电连接。

进一步的，所述半导体制冷芯片在基板上的投影面积小于所述微流道芯片在基板上的投影面积，半导体制冷芯片与所述微流道芯片电连接。

进一步的，所述工作芯片上设置有芯片有源层，所述热电转换层与所述芯片有源层抵接。

本发明技术方案，具有如下优点：