[发明专利]一种具有液态散热功能的PCB组装结构及其组装方法

说明书

本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种具有液态散热功能的PCB组装结构及其组装方法，其结构包括PCB板，所述PCB板上开有凹槽，所述凹槽对应进出液口的位置开设，凹槽内和凹槽的上方设有多层金属薄片，相邻所述金属薄片之间和顶层金属薄片的上表面设有芯片，所述芯片的底部利用焊球与PCB板表面的焊盘或下层芯片的上表面互联；金属薄片的端部设有立架，所述立架与金属薄片内设有相通的微流道，立架的底部设有导液口并嵌入PCB板。本发明通过用金属制作带有微流道的支架，用支架对芯片进行支撑，对于单层或者多层的芯片堆叠，则使用多层的支架进行堆叠，能够较好的解决多层芯片的散热问题。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种具有液态散热功能的PCB组装结构及其组装方法。

背景技术

微波毫米波射频集成电路技术是现代国防武器装备和互联网产业的基础，随着智能通信、智能家居、智能物流、智能交通等“互联网+”经济的快速兴起，承担数据接入和传输功能的微波毫米波射频集成电路也存在巨大现实需求及潜在市场。

但是对于高频率的微系统，天线阵列的面积越来越小，且天线之间的距离要保持在某个特定范围，才能使整个模组具备优良的通信能力。但是对于射频芯片这种模拟器件芯片来讲，其面积不能像数字芯片一样成倍率的缩小，这样就会出现特高频率的射频微系统将没有足够的面积同时放置PA/LNA，需要把PA/LNA堆叠或者竖立放置。

这样散热结构就要采用更先进的液冷或者相变制冷工艺，一般都是用金属加工的方式做射频模组的底座，底座里面设置微流通道，采用焊接的工艺使模组固定在金属底座上完成芯片的放置。但是这种堆叠技术，功率芯片上面的热量需要通过几层介质才能传递给散热液体，效率较低。

为了进一步的减小散热微流道跟发热芯片之间的距离，现在的趋势是在芯片下面直接焊接微流道散热器，能够使芯片的热量直接传递到微流道里面，增加系统的散热能力。但是对于多层模组，上面的芯片仍然不能接触到微流道，或者只能通过模组的微流道进行液体循环，这种散热效率跟底部的直接用微流道散热器散热相比，差异巨大，会造成上下部分的芯片工作温度长期不一致，产生可靠性问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供了一种具有液态散热功能的PCB组装结构及其组装方法，能够解决多层模组上部芯片的散热问题。

按照本发明的技术方案，所述具有液态散热功能的PCB组装结构，包括PCB板，所述PCB板上开有凹槽，所述凹槽对应进出液口的位置开设，凹槽内和凹槽的上方设有多层金属薄片，相邻所述金属薄片之间和顶层金属薄片的上表面设有芯片，所述芯片的底部利用焊球与PCB板表面的焊盘或下层芯片的上表面互联；金属薄片的端部设有立架，所述立架与金属薄片内设有相通的微流道，立架的底部设有导液口并嵌入PCB板。

进一步的，所述金属薄片上下对应设置，多层金属薄片的端部之间共用一根立架形成多层金属框架结构，立架底部的导液口与PCB板上的进出液口互联。

进一步的，所述金属薄片上下平行呈夹角设置，每层金属薄片与金属薄片端部的立架形成单层金属框架结构；凹槽内金属薄片端部的立架导液口与PCB板上的进出液口互联，凹槽上方金属薄片端部的立架插入PCB板上的焊接通孔内。

进一步的，所述金属薄片包括相焊接的顶盖金属和底座金属，所述顶盖金属的下表面和底座金属的上表面设有微流道凹槽。

进一步的，其特征在于，所述金属薄片为长条形、Y形或多边形。

本发明的另一方面还提供了一种具有液态散热功能的PCB组装结构的组装方法，包括以下步骤，

A1：制作带有微流道的多层金属框架，所述多层金属框架包括立柱和安装在立柱之间的多层金属薄片，立柱的底部设有导液口；在PCB板上制作凹槽，把多层金属框架嵌入PCB板，底层的金属薄片焊接在凹槽内，导液口与PCB板的进出液口互联；