[发明专利]一种芯片散热器

说明书

本发明公开了一种芯片散热器。散热器由PCB边框与散热金属片构成。PCB边框尺寸与对应需要散热芯片的PCB样式相同，PCB边框焊盘区侧面镀有金属，连通上下表面金属层。PCB边框焊盘区表面根据焊盘尺寸打有适当大小的通孔。PCB边框中间有镂空区，可与金属散热片嵌合，嵌合后金属散热片与PCB边框上下表面平齐。芯片焊接在PCB边框上后，再作为整体焊接到电路的PCB中。金属散热片作为中间夹层，将热量传导到散热片外部的散热器上和电路PCB的表面，使芯片的主要散热面兼顾两种散热方式，提高散热效率。

技术领域

本发明涉及散热器领域，尤其涉及一种芯片散热器。

背景技术

随着电子产品的高度集成化，产品尺寸越来越小，同时也伴随着诸多问题。温度过高导致器件失效就是其中之一。为解决这一问题，目前主流散热方式有三大类，分为普通散热器散热，风扇、水冷散热及半导体制冷片散热。普通散热器的原理是通过增大散热面积来降低对流换热热阻。散热风扇的原理是增大对流系数来降低热阻，而半导体制冷片的原理是通过Peltier原理，给半导体供电形成热泵做功转移热量。但是三种散热方式都有各自的优缺点。普通散热器结构简单可靠，但是散热量较小。风扇和水冷散热量较大，但对机械结构要求较高，需专门设计，同时体积较大。制冷片结构稳定，但本质上为转移热量，需再加散热结构，同时可能产生冷凝水对电气造成影响。

本发明针对普通散热器结构，进一步提高了散热器散热效率。

对于普通散热器，安装方式通常有两种，一种是直接贴合在芯片表面，一种是贴合到专用散热器上。如图1所示。

由于在多数的芯片封装中，芯片通常只贴合固定在封装内部的某一个面上，而芯片的其它面与封装外壳之间隔有一层气体介质。由于封装内部空间狭窄，气体无法大量流动，这层气体介质的热阻直接等效为等厚度的气体热导率材质的热阻，其热阻值非常大，因此芯片贴合封装的这面成为主要散热面。

通过热分析仿真发现，芯片约有80％的热量是通过该面流向外界的。但是由于主要散热面只有一面，因此该面要么贴合到PCB上通过PCB散热，要么贴合到专用散热片上散热。即主要散热面通常只能通过一种方式进行散热。图1所示的两种散热方法，主要散热面都只有一种散热方式，因此散热效率偏低。

而对于两种方式兼顾的散热，目前有通过在焊接芯片的PCB背面再贴合散热片的做法，如图2所示。但是由于PCB在厚度方向上热导率很低，因此需要在芯片下方的PCB上设计专门的热过孔，同时要求芯片背面PCB无其它电子元件。

发明内容

为解决芯片的主要散热面无法同时采用PCB和散热器散热的问题，本发明通过将散热片安装到芯片与PCB之间，设计了一种兼顾两种散热方式，同时无需专门设计PCB散热，可根据实际情况选择性加入，并对原有电路PCB结构不造成影响的高效芯片散热器。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种芯片散热器，包括PCB边框1和金属散热片6，所述PCB边框1两边的外侧具有焊盘区2，另外两边的上层被铣去形成导热槽5，即具有焊盘区2的两边厚度大于另外两边；所述金属散热片6包括嵌合区7与散热区8，且散热区8具有水平面及与水平面形成直角夹角的垂直面，嵌合区7连接在散热区8垂直面的下端，即嵌合区7与散热区8水平面相互平行且相互之间有间距；嵌合区7与散热区8连接的一端及嵌合区7的另一端具有凹槽，该凹槽与导热槽5相契合，即通过凹槽金属散热片6与PCB边框1整体契合，嵌合区7整体嵌入PCB边框1中，同时嵌合区7的表面与PCB边框1具有焊盘区2的两边表面齐平，即嵌合区7的厚度与PCB边框1具有焊盘区2的两边以及焊盘区2的厚度一致，所述焊盘区2的侧面镀有金属。