一种增强稳固性的多芯片封装结构的制作方法

本发明涉及芯片封装，具体而言，涉及一种增强稳固性的多芯片封装结构。

背景技术：

1、芯片封装结构是安装半导体集成电路芯片用的外壳，起着安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用，而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁，芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印制板上的导线与其他器件建立连接。

2、多芯片集成封装是目前较为常见的，但目前较多的封装方式在实际使用中存在以下缺点：其一，由于芯片数量的增加和集成度的提高，工作时会产生大量的热量，在追求散热效果的同时，传统的封装方式往往难以兼顾防尘性能，散热通道或散热孔的存在使得灰尘和杂质容易进入封装内部，影响芯片的稳定性和可靠性；其二，在封装结构的安装和测试阶段，可能会受到各种冲击和震动的影响，这些冲击和震动可能导致封装结构出现裂纹、断裂或其他形式的损坏，损坏的封装结构无法有效地发挥其散热作用，使得芯片工作产生的热量不能有效地散发，从而可能导致半导体芯片的损坏和产品可靠性问题。

3、如何发明一种增强稳固性的多芯片封装结构来改善这些问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、为了弥补以上不足，本发明提供了一种增强稳固性的多芯片封装结构，旨在改善上述背景中所提到的问题。

2、本发明是这样实现的：

3、本发明提供一种增强稳固性的多芯片封装结构，包括封装基板、上封盖和多个芯片，所述上封盖扣合设置于封装基板上，所述芯片的底部设置有引脚，所述封装基板上呈十字型分隔设置有多个安装腔，所述安装腔的底部设置有与引脚相匹配的引脚连接槽，所述引脚连接槽与对应的所述引脚电连接，还包括：

4、导热胶垫：所述导热胶垫设置于安装腔与芯片之间，所述导热胶垫用于对芯片底部进行导热定位；

5、安装支架：所述安装支架设置于芯片与上封盖之间，所述安装支架用于对芯片顶部进行支撑定位；

6、散热组件：所述散热组件设置于安装支架上，所述散热组件用于对芯片顶部进行散热；

7、感应排气组件：所述感应排气组件设置于散热组件内部，所述感应排气组件根据散热组件的温度控制排气。

8、优选的，所述安装腔的侧壁对称设置有定位槽，所述导热胶垫的两端固定连接有与定位槽相匹配的定位块，所述导热胶垫内部填充有导热胶，对应于引脚的所述导热胶垫的侧边设置有不完全包围，所述不完全包围的侧壁设置有贯穿于导热胶垫内腔的喷嘴，所述喷嘴为压力式设置。

9、优选的，所述安装腔的两侧设置有外侧散热腔和内侧散热腔，所述外侧散热腔位于封装基板的外侧，所述内侧散热腔位于封装基板的内侧，所述外侧散热腔的端部分别贯穿于安装腔的侧壁和封装基板的外侧壁，所述内侧散热腔的端部分别贯穿于安装腔的侧壁和封装基板的底壁，靠近于安装腔的所述外侧散热腔和内侧散热腔的端口均高于安装腔的底部，靠近于安装腔的所述外侧散热腔和内侧散热腔的端口小于另一端端口，所述外侧散热腔的截面为向上倾斜式设置，所述内侧散热腔的截面为l形设置，相邻的所述外侧散热腔和相邻的所述内侧散热腔之间均存在间隙。

10、优选的，所述安装支架的底端固定连接有隔板，所述安装支架的顶部固定连接有定位空腔，所述定位空腔的侧壁与安装腔的侧壁相抵，所述隔板的底壁与芯片的上侧壁相抵，所述定位空腔的顶部与封装基板的上侧壁齐平，所述上封盖的底壁设置有与定位空腔相匹配的盖板。

11、优选的，所述散热组件包括安装支架外侧壁上设置的散热模块以及安装支架内设置的冷却箱，所述散热模块处于所述安装支架朝向封装基板外侧壁的一侧，所述散热模块由上散热块和下散热片所组成，所述封装基板的上侧设置有与散热模块相匹配的安装槽，所述下散热片的顶部与安装槽的顶壁齐平，所述冷却箱的截面呈凸字形设置，所述冷却箱卡接安装于安装支架内侧。

12、优选的，所述冷却箱为内部中空式设置，所述冷却箱的内部填充有冷却液，所述冷却箱的顶部贯穿于其内腔设置有注液孔，所述冷却箱的底壁设置有若干凸台，所述凸台与冷却箱的内腔连通，若干所述凸台呈矩阵式分布，所述凸台的底端与芯片的上侧壁相抵，所述冷却箱的底部与芯片的上侧壁之间存在间隙，所述冷却箱为高导热材质设置。

13、优选的，所述感应排气组件包括冷却箱内侧壁固定连接的导热筒，所述导热筒的内部密封滑动连接有活塞，所述活塞与导热筒的内侧顶壁之间通过连接弹簧弹性连接，朝向连接弹簧的所述活塞的侧壁固定连接有推杆，所述推杆的端部贯穿于冷却箱的侧壁且延伸至上散热块与下散热片之间，所述推杆的端部固定连接有密封推板，远离推杆的所述活塞的侧壁与导热筒的内腔之间填充有高压氮气，所述导热筒为高导热铜镍合金材质设置。

14、优选的，所述感应排气组件还包括朝向散热模块的所述安装支架的侧壁上设置的出气槽，所述出气槽的端部贯穿于安装支架的侧壁，所述出气槽的口径大于推杆的直径，初始状态下的所述密封推板位于上散热块与下散热片之间，所述密封推板密封滑动连接于上散热块与下散热片之间，所述密封推板的侧壁与安装槽的侧壁相抵。

15、本发明的有益效果是：

16、本发明通过独特的顶部和底部分段式散热设计，先利用导热胶垫对芯片底部进行定位和导热，结合安装支架的设置，显著增加了芯片的安装稳定性，再利用凸台作为导热点，有效地将芯片产生的热量传导至外界；当芯片过热时，通过氮气的热膨胀与空气的热膨胀共同作用，推动密封推板打开散热通道，从而允许热空气从芯片顶部与冷却箱之间的空间排出，极大地增强了散热模块的散热性能；其次，高压氮气也作为热传递介质，帮助导热筒将热量快速传递至活塞和推杆，使得推杆能够因热膨胀而伸出散热通道，进一步提高了散热效率，此外，由于出气槽的存在，芯片顶部与冷却箱之间的热空气可以顺畅排出，进一步提升了散热效率，同时，由于热空气的推动，即使散热通道打开，外界的水汽和灰尘也难以进入散热系统内部，确保了系统的防尘性能；

17、综上所述，本发明的多芯片封装组件散热系统通过顶部和底部的分段式散热设计、凸台导热点、高压氮气的热膨胀和热传递作用以及出气槽的巧妙应用，实现了高效的散热性能和良好的防尘性能，这种设计不仅确保了芯片的稳定运行，还提高了系统的可靠性和使用寿命。

技术特征：

1.一种增强稳固性的多芯片封装结构，包括封装基板（1）、上封盖（2）和多个芯片（4），所述上封盖（2）扣合设置于封装基板（1）上，所述芯片（4）的底部设置有引脚（401），所述封装基板（1）上呈十字型分隔设置有多个安装腔（103），所述安装腔（103）的底部设置有与引脚（401）相匹配的引脚连接槽（104），所述引脚连接槽（104）与对应的所述引脚（401）电连接，其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种增强稳固性的多芯片封装结构，其特征在于，所述安装腔（103）的侧壁对称设置有定位槽（105），所述导热胶垫（3）的两端固定连接有与定位槽（105）相匹配的定位块（302），所述导热胶垫（3）内部填充有导热胶，对应于引脚（401）的所述导热胶垫（3）的侧边设置有不完全包围，所述不完全包围的侧壁设置有贯穿于导热胶垫（3）内腔的喷嘴（301），所述喷嘴（301）为压力式设置。

3.根据权利要求1所述的一种增强稳固性的多芯片封装结构，其特征在于，所述安装腔（103）的两侧设置有外侧散热腔（101）和内侧散热腔（102），所述外侧散热腔（101）位于封装基板（1）的外侧，所述内侧散热腔（102）位于封装基板（1）的内侧，所述外侧散热腔（101）的端部分别贯穿于安装腔（103）的侧壁和封装基板（1）的外侧壁，所述内侧散热腔（102）的端部分别贯穿于安装腔（103）的侧壁和封装基板（1）的底壁，靠近于安装腔（103）的所述外侧散热腔（101）和内侧散热腔（102）的端口均高于安装腔（103）的底部，靠近于安装腔（103）的所述外侧散热腔（101）和内侧散热腔（102）的端口小于另一端端口，所述外侧散热腔（101）的截面为向上倾斜式设置，所述内侧散热腔（102）的截面为l形设置，相邻的所述外侧散热腔（101）和相邻的所述内侧散热腔（102）之间均存在间隙。

4.根据权利要求1所述的一种增强稳固性的多芯片封装结构，其特征在于，所述安装支架（5）的底端固定连接有隔板（501），所述安装支架（5）的顶部固定连接有定位空腔（502），所述定位空腔（502）的侧壁与安装腔（103）的侧壁相抵，所述隔板（501）的底壁与芯片（4）的上侧壁相抵，所述定位空腔（502）的顶部与封装基板（1）的上侧壁齐平，所述上封盖（2）的底壁设置有与定位空腔（502）相匹配的盖板。

5.根据权利要求1所述的一种增强稳固性的多芯片封装结构，其特征在于，所述散热组件包括安装支架（5）外侧壁上设置的散热模块（6）以及安装支架（5）内设置的冷却箱（7），所述散热模块（6）处于所述安装支架（5）朝向封装基板（1）外侧壁的一侧，所述散热模块（6）由上散热块（601）和下散热片（602）所组成，所述封装基板（1）的上侧设置有与散热模块（6）相匹配的安装槽（106），所述下散热片（602）的顶部与安装槽（106）的顶壁齐平，所述冷却箱（7）的截面呈凸字形设置，所述冷却箱（7）卡接安装于安装支架（5）内侧。

6.根据权利要求5所述的一种增强稳固性的多芯片封装结构，其特征在于，所述冷却箱（7）为内部中空式设置，所述冷却箱（7）的内部填充有冷却液，所述冷却箱（7）的顶部贯穿于其内腔设置有注液孔（702），所述冷却箱（7）的底壁设置有若干凸台（701），所述凸台（701）与冷却箱（7）的内腔连通，若干所述凸台（701）呈矩阵式分布，所述凸台（701）的底端与芯片（4）的上侧壁相抵，所述冷却箱（7）的底部与芯片（4）的上侧壁之间存在间隙，所述冷却箱（7）为高导热材质设置。

7.根据权利要求1所述的一种增强稳固性的多芯片封装结构，其特征在于，所述感应排气组件包括冷却箱（7）内侧壁固定连接的导热筒（8），所述导热筒（8）的内部密封滑动连接有活塞（802），所述活塞（802）与导热筒（8）的内侧顶壁之间通过连接弹簧（801）弹性连接，朝向连接弹簧（801）的所述活塞（802）的侧壁固定连接有推杆（803），所述推杆（803）的端部贯穿于冷却箱（7）的侧壁且延伸至上散热块（601）与下散热片（602）之间，所述推杆（803）的端部固定连接有密封推板（9），远离推杆（803）的所述活塞（802）的侧壁与导热筒（8）的内腔之间填充有高压氮气，所述导热筒（8）为高导热铜镍合金材质设置。

8.根据权利要求7所述的一种增强稳固性的多芯片封装结构，其特征在于，所述感应排气组件还包括朝向散热模块（6）的所述安装支架（5）的侧壁上设置的出气槽（503），所述出气槽（503）的端部贯穿于安装支架（5）的侧壁，所述出气槽（503）的口径大于推杆（803）的直径，初始状态下的所述密封推板（9）位于上散热块（601）与下散热片（602）之间，所述密封推板（9）密封滑动连接于上散热块（601）与下散热片（602）之间，所述密封推板（9）的侧壁与安装槽（106）的侧壁相抵。

技术总结本发明提供了一种增强稳固性的多芯片封装结构，属于芯片封装技术领域。该发明包括封装基板、上封盖和多个芯片，还包括：导热胶垫，安装支架，散热组件，感应排气组件；本发明通过顶部和底部分段式散热设计，先利用导热胶垫对芯片底部进行定位和导热，结合安装支架的设置，显著增加了芯片的安装稳定性，再利用凸台作为导热点，有效地将芯片产生的热量传导至外界，且兼顾散热和防尘；通过氮气的热膨胀与空气的热膨胀共同作用，推动密封推板打开散热通道，允许热空气排出，增强了散热模块的散热性能；其次，高压氮气也作为热传递介质，帮助导热筒将热量传递至活塞和推杆，使得推杆能够因热膨胀而伸出散热通道，进一步提高了该封装结构的散热效率。技术研发人员：魏永红受保护的技术使用者：江苏高格芯微电子有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29