CN111081663A - 裸晶的散热结构 - Google Patents

裸晶的散热结构 Download PDF

Info

Publication number
CN111081663A
CN111081663A CN202010005071.6A CN202010005071A CN111081663A CN 111081663 A CN111081663 A CN 111081663A CN 202010005071 A CN202010005071 A CN 202010005071A CN 111081663 A CN111081663 A CN 111081663A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat dissipation
die
curved surface
heat
bare die
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010005071.6A
Other languages
English (en)
Inventor
刘汉敏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asia Vital Components Shenzhen Co Ltd
Original Assignee
Asia Vital Components Shenzhen Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asia Vital Components Shenzhen Co Ltd filed Critical Asia Vital Components Shenzhen Co Ltd
Priority to CN202010005071.6A priority Critical patent/CN111081663A/zh
Publication of CN111081663A publication Critical patent/CN111081663A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W40/00—Arrangements for thermal protection or thermal control
    • H10W40/20—Arrangements for cooling
    • H10W40/22—Arrangements for cooling characterised by their shape, e.g. having conical or cylindrical projections
    • H10W40/226—Arrangements for cooling characterised by their shape, e.g. having conical or cylindrical projections characterised by projecting parts, e.g. fins to increase surface area
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W40/00—Arrangements for thermal protection or thermal control
    • H10W40/20—Arrangements for cooling
    • H10W40/22—Arrangements for cooling characterised by their shape, e.g. having conical or cylindrical projections

Landscapes

  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

本发明提供一种裸晶的散热结构，包括一散热单元及一裸晶，该散热单元具有一第一侧及一第二侧，于该第二侧凸设形成一接触部，该接触部一端呈一微凸曲面态样，该裸晶具有一上表面及一下表面，所述接触部一端与该上表面相接触贴合，并该上表面呈一微凹曲面态样以与所述接触部的微凸曲面态样相匹配。

Description

裸晶的散热结构
技术领域
本发明涉及一种裸晶的散热结构，尤指一种可大幅减少热阻问题并有效提升散热效能的裸晶的散热结构。
背景技术
半导体集成电路工业已经经历了快速增长，半导体集成电路材料和设计中的技术进展已经产生了多代半导体集成电路，每一代半导体集成电路都比前一代半导体集成电路具有更小和更复杂的电路，然而，这些进展也已增加处理和制造半导体集成电路的复杂度。
传统的晶片包括裸晶(Die)及封装壳体，通常裸晶与封装壳体利用铟焊接方式或其他结合方式将其结合，然而，该结构设计会导致裸晶与封装壳体的界面热阻非常大，因此，近年来随着功率变高及热流密度变大，为了有效提升晶片的散热效能，晶片厂于设计上取消了包覆晶片的封装壳体元件，想以减少封装壳体材料本体的热传导热阻及界面材料的热阻，始其成为裸晶、导热膏及散热器的结构的设计模式，但由于此种设计的裸晶硅材料的平面度、散热器的重量、扣合力等要求相对较高，当裸晶于高温工作时会产生形变，使得裸晶表面呈现一微凹曲面形状，导致与散热器相接触贴合时会有一间隙而仍然存在热阻问题，使得裸晶的热量无法被散热器迅速带离，造成散热效能的提升也非常有限。
以上所述，现有具有下列的缺点：
1.严重的热阻问题；
2.散热效能较差。
是以，要如何解决上述现有的问题与缺失，即为本案的发明人与从事此行业的相关厂商所亟欲研究改善的方向所在。
发明内容
爰此，为有效解决上述的问题，本发明的主要目的在于提供一种大幅减少热阻问题的裸晶的散热结构。
本发明的次要目的，在于提供一种大幅提升散热效能的裸晶的散热结构。
为达上述目的，本发明提供一种裸晶的散热结构，其特征在于，包括：
一散热单元，具有一第一侧及一第二侧，于该第二侧凸设形成一接触部，该接触部一端呈一微凸曲面；及
一裸晶，具有一上表面及一下表面，所述接触部一端与该上表面相接触贴合，并该上表面呈一微凹曲面，以与所述接触部的微凸曲面相匹配。
所述的裸晶的散热结构，其中：所述散热单元及裸晶间还形成一微间隙，该微间隙涂设一导热涂层。
所述的裸晶的散热结构，其中：所述接触部与所述散热单元是一体成形或非一体成形。
所述的裸晶的散热结构，其中：所述微凸曲面及微凹曲面的弯曲弧度介于0.05mm～0.07mm。
所述的裸晶的散热结构，其中：所述散热单元还形成有复数散热鳍片，该复数散热鳍片间隔排列于所述第一侧上。
所述的裸晶的散热结构，其中：所述裸晶的下表面对应装设于一基板上。
所述的裸晶的散热结构，其中：所述散热单元的接触部通过研磨加工方式令该接触部一端呈一微凸曲面。
通过本发明此结构的设计，当该裸晶开始工作时会产生热量，使得该裸晶在高温状态下其上表面会产生形变而呈现一微凹曲面态样，凭借该散热单元的接触部一端的结构呈一微凸曲面态样，令该裸晶的上表面得以完全与该接触部相接触贴附结合，有效降低热阻问题，进而达到该裸晶上的热量可迅速被该散热单元带离，大幅提升散热效能。
附图说明
图1是本发明裸晶的散热结构的分解图；
图2是本发明裸晶的散热结构的放大示意图。
附图标记说明：散热单元2；第一侧20；散热鳍片200；第二侧21；接触部210；裸晶3；上表面30；下表面31；导热涂层32；基板4。
具体实施方式
本发明的上述目的及其结构与功能上的特性，将依据所附图式的较佳实施例予以说明。
请参阅图1、图2，是本发明的裸晶的散热结构的分解图及放大示意图，如图所示，一种裸晶的散热结构，包括一散热单元2及一裸晶3，该散热单元2是一散热器、散热基座、均温板等具散热的元件，其具有一第一侧20及一第二侧21，于该第一侧20上形成有复数散热鳍片200，于该第二侧21凸设形成一接触部210(即，接触部210形成于散热单元第二侧21凸出处的表面上)，该接触部210一端呈一微凸曲面态样，于本实施例中，所述接触部210与所述散热单元2系以一体成形做说明，但并不限于此，使用者也可依照使用需求令该接触部210及该散热单元2为非一体成形，并且该接触部210与该散热单元2系选择由银、铜、铝、铁或其他高导热材料所制成，该接触部210与该散热单元2可以是相同材质或不同材质，合先叙明。
所述裸晶3具有一上表面30及一下表面31，所述接触部210一端与该上表面30相接触贴合，并该上表面30呈一微凹曲面态样而得以与所述接触部210的微凸曲面态样相匹配，该下表面31则对应装设于一基板4上。
续请参阅图2，本发明的散热单元2及裸晶3的接触面之间更形成有一微间隙(图中未示)，该微间隙对应涂布设置一导热涂层32，该导热涂层32是一导热膏(Thermalgrease)、导热胶、导热垫(pad)，而该导热涂层32系用以更紧密填满该微间隙以为了避免形成前述微间隙的产生而导致热阻的产生。
因此，通过本发明此结构的设计，当该裸晶3开始工作时会产生热量使得该裸晶3逐渐升温，而由于裸晶3本身的材质及其制造过程等因素，会使该裸晶3在高温状态下产生形变，即，该裸晶3上表面30之中央处产生形变逐渐下凹而呈现一微凹曲面态样，此时，通过该散热单元2的接触部210一端的结构呈一微凸曲面态样，而微凸曲面态样与微凹曲面态样的形状系完全相匹配，得以令该接触部210与该裸晶3的上表面30完全相接触贴附，如此一来，可改善现有散热单元的接触界面呈平面状与形变后的裸晶上表面之间相接触贴合时产生之间隙而导致热阻问题，本发明有效改善现有结构的热阻问题，进而达到该裸晶3上的热量可被该散热单元2迅速带离，大幅提升散热效能。
需注意的是，由于该裸晶3上表面30所产生的形变(微凹曲面态样)非常微小，其形变量通常以微米(μm)为单位量级，因此形变的弯曲弧度系介于50μm～70μm，而本发明所表示的图式系以放大数倍进行说明，如此得以更加清楚明了本发明的结构设计，该散热单元2接触部210的微凸曲面态样的弯曲弧度也是相当微小，另外，由于为微米(μm)量级的弯曲弧度，故该散热单元2的第二侧21系通常选择利用研磨加工方式令该接触部210呈一微凸曲面态样，然而，微凸曲面态样的制造方式并不限于研磨加工，也可利用CNC加工、刨削加工或其他加工方式，合先叙明。
以上所述，本发明相较于现有具有下列优点：
1.大幅减少热阻问题；
2.大幅提升散热效能。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种裸晶的散热结构，其特征在于，包括：
一散热单元，具有一第一侧及一第二侧，于该第二侧凸设形成一接触部，该接触部一端呈一微凸曲面；及
一裸晶，具有一上表面及一下表面，所述接触部一端与该上表面相接触贴合，并该上表面呈一微凹曲面，以与所述接触部的微凸曲面相匹配。
2.如权利要求1所述的裸晶的散热结构，其特征在于：所述散热单元及裸晶间还形成一微间隙，该微间隙涂设一导热涂层。
3.如权利要求1所述的裸晶的散热结构，其特征在于：所述接触部与所述散热单元是一体成形或非一体成形。
4.如权利要求1所述的裸晶的散热结构，其特征在于：所述微凸曲面及微凹曲面的弯曲弧度介于0.05mm～0.07mm。
5.如权利要求1所述的裸晶的散热结构，其特征在于：所述散热单元还形成有复数散热鳍片，该复数散热鳍片间隔排列于所述第一侧上。
6.如权利要求1所述的裸晶的散热结构，其特征在于：所述裸晶的下表面对应装设于一基板上。
7.如权利要求1所述的裸晶的散热结构，其特征在于：所述散热单元的接触部通过研磨加工方式令该接触部一端呈一微凸曲面。
CN202010005071.6A 2020-01-03 2020-01-03 裸晶的散热结构 Pending CN111081663A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010005071.6A CN111081663A (zh) 2020-01-03 2020-01-03 裸晶的散热结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010005071.6A CN111081663A (zh) 2020-01-03 2020-01-03 裸晶的散热结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111081663A true CN111081663A (zh) 2020-04-28

Family

ID=70321856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010005071.6A Pending CN111081663A (zh) 2020-01-03 2020-01-03 裸晶的散热结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111081663A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09321468A (ja) * 1996-05-30 1997-12-12 Toshiba Corp 放熱装置
CN2664186Y (zh) * 2003-09-22 2004-12-15 威盛电子股份有限公司 可保护裸晶封装的散热机构
US20070086168A1 (en) * 2005-10-13 2007-04-19 International Business Machines Corporation Method and apparatus for optimizing heat transfer with electronic components
JP2010040846A (ja) * 2008-08-06 2010-02-18 Yamaha Corp 半導体装置及び半導体装置の製造方法
CN202713872U (zh) * 2011-07-19 2013-01-30 冠鼎科技有限公司 导热体结构
CN202816904U (zh) * 2012-05-24 2013-03-20 中兴通讯股份有限公司 一种裸芯器件的封装结构
CN105764302A (zh) * 2014-12-18 2016-07-13 中兴通讯股份有限公司 一种导热垫、散热器和散热组件
CN206584917U (zh) * 2017-02-27 2017-10-24 奥肯思（北京）科技有限公司 一种倒装焊芯片的气密性陶瓷封装体

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09321468A (ja) * 1996-05-30 1997-12-12 Toshiba Corp 放熱装置
CN2664186Y (zh) * 2003-09-22 2004-12-15 威盛电子股份有限公司 可保护裸晶封装的散热机构
US20070086168A1 (en) * 2005-10-13 2007-04-19 International Business Machines Corporation Method and apparatus for optimizing heat transfer with electronic components
JP2010040846A (ja) * 2008-08-06 2010-02-18 Yamaha Corp 半導体装置及び半導体装置の製造方法
CN202713872U (zh) * 2011-07-19 2013-01-30 冠鼎科技有限公司 导热体结构
CN202816904U (zh) * 2012-05-24 2013-03-20 中兴通讯股份有限公司 一种裸芯器件的封装结构
CN105764302A (zh) * 2014-12-18 2016-07-13 中兴通讯股份有限公司 一种导热垫、散热器和散热组件
CN206584917U (zh) * 2017-02-27 2017-10-24 奥肯思（北京）科技有限公司 一种倒装焊芯片的气密性陶瓷封装体

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2006528846A (ja) 集積型熱拡散器リッド
TWI309459B (en) A heat sink, an electronic component package, and a method of manufacturing a heat sink
US20190157183A1 (en) Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device
CN103579130A (zh) 半导体装置以及半导体装置的制造方法
US20040141291A1 (en) High-efficiency heat sink and method for manufacturing the same
CN103227154A (zh) 具有压印底板的功率半导体模块及其制造方法
TWI666748B (zh) 半導體模組
CN107017207A (zh) 具有受压凝胶的半导体电路布置结构及装配方法
JP2011035397A (ja) パターン形成された金属熱インターフェースのための封じ込め
TW529112B (en) Flip-chip packaging having heat sink member and the manufacturing process thereof
CN111370376A (zh) 一种芯片封装散热结构及其制备方法
JP2007180453A (ja) ヒートシンク冷却装置
CN218274574U (zh) 一种散热器模组及散热系统
CN111081663A (zh) 裸晶的散热结构
CN211062711U (zh) 裸晶的散热结构
JP3669980B2 (ja) モジュール構造体の製造方法並びに回路基板の固定方法及び回路基板
US7645641B2 (en) Cooling device with a preformed compliant interface
CN100452369C (zh) 半导体器件及其制造方法
TWM593131U (zh) 裸晶的散熱結構
JP2010135459A (ja) 半導体パッケージおよび放熱器
JP5120320B2 (ja) パッケージ構造、それを搭載したプリント基板、並びに、かかるプリント基板を有する電子機器
TWI711135B (zh) 裸晶的散熱結構
US11121053B2 (en) Die heat dissipation structure
CN202142517U (zh) 半导体散热封装结构
JP2006210566A (ja) 半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination