[发明专利]芯片散热结构

说明书

本发明涉及芯片散热技术领域，尤其是一种芯片散热结构。本发明包括基体和芯片，基体包括上基体和下基体，上基体和下基体通过第一螺钉相连接，在上基体和下基体之间设置有绝缘导热垫片,下基体上设有散热翅片，芯片通过第二螺钉固定在上基体的上表面上，芯片和上基体上表面之间填充有导热层，第一螺钉和第二螺钉分别配设有绝缘套；芯片与导热层的接触面积设定为A1,上基体与绝缘导热垫片的接触面积设定为A2,导热层的导热系数设定为K1，绝缘导热垫片的导热系数设定为K2,A2：A1的值大于1，小于2K1/K2。本发明有利于合理提高散热器的综合散热效果。

技术领域

本发明涉及芯片散热技术领域，尤其是一种芯片散热结构。

背景技术

通常现有芯片散热技术中，都基本通过一个大散热器对多个芯片散热。当芯片中包含igbt芯片时，因igbt芯片特殊结构和功能需进行绝缘散热，而其他芯片基本不需进行绝缘散热。对IGBT芯片而言通常需要采用绝缘垫片与散热器连接，但绝缘垫片会增大IGBT芯片与金属散热器之间的导热热阻。往往igbt芯片散热是整个芯片系统散热的瓶颈难题。为解决这一难题，有的技术方案通过提升绝缘导热层的导热率来解决，如专利文献CN207811642U。

与此同时，在实际产品应用中经常碰到有限的散热器空间尺寸限制、有限的成本控制、多个芯片相对位置有限的调整范围等各种条件，在满足这些条件下，如何增强igbt芯片散热能力的同时平衡与其他芯片的散热效果，最终达到整体芯片系统的散热平衡，目前未有技术手段涉及到。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种散热效果更好的芯片散热结构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：芯片散热结构，包括基体和芯片，基体包括固定连接的上基体和下基体，下基体上设有散热翅片，芯片固定在上基体的上表面上，上基体下表面和下基体上表面之间填充有绝缘导热垫片，芯片与上基体上表面之间填充有导热层。上基体和下基体通过第一螺钉相连接，上基体设置有与第一螺钉相适配的螺钉过孔，下基体设置有与第一螺钉相适配的螺纹孔，上基体的螺钉过孔与第一螺钉的配合面之间套设有绝缘套；芯片和上基体通过第二螺钉相连接，芯片设置有与第二螺钉相适配的螺钉过孔，上基体设置有与第二螺钉相适配的螺纹孔，芯片的螺钉过孔与螺钉的配合面之间套设有绝缘套；芯片与导热层的接触面积设定为A1,上基体与绝缘导热垫片的接触面积设定为A2,导热层的导热系数设定为K1，绝缘导热垫片的导热系数设定为K2,A2：A1的值大于1，小于2K1/K2。

进一步的是：上基体和下基体的配合面为V字形或弧形。

进一步的是：下基体包括厚度为H1的基板,基板顶面中部位置设有V字形或弧形的凹槽，凹槽最低处所在位置的基板厚度设定为H2，H2：H1的值大于0.15。

进一步的是：基板顶面在凹槽的一侧固定设置有第二芯片，在凹槽的另一侧固定设置有第三芯片，基板顶面与第二芯片之间填充有第二导热层，基板顶面与第三芯片之间填充有第三导热层；

以垂直于凹槽长度方向的竖向平面作为参考面，凹槽轮廓线与基板顶面轮廓线的连接点分别设定为M点和N点，凹槽最低处所在的点设定为P点，其中M点为靠近第二芯片所在一侧的点，M点和P点的间距值小于N点和P点的间距值，将M点和P点之间的区域对应的绝缘导热垫片设定为绝缘导热垫片A，将N点和P点之间的区域对应的绝缘导热垫片设定为绝缘导热垫片B，

当指定第二芯片的散热功率在指定区域内散热时，则通过上基体远离第二芯片边缘距离，靠近第三芯片边缘距离来实现；

当指定第二芯片的散热功率在指定区域内的指定齿片为临界时，则可通过下基体的凹槽最低处所在的P点位置靠近指定齿片来实现，同时增大绝缘导热垫片A的厚度实现下基体的热量传递隔离。