[发明专利]一种PCB、POP封装散热结构及其制造方法

说明书

本发明公开一种POP封装散热结构，包括上层基板、与上层基板正对分布的下层基板、设置于上层基板表面的存储芯片、设置于下层基板表面的处理芯片、连接于上层基板与下层基板之间并环绕处理芯片分布的连接焊球，以及填充于上层基板与下层基板之间的间隙中且与处理芯片相连、用于将处理芯片的热量传递至上层基板的导热填充件。如此，将导热填充件填充在上层基板与下层基板之间的缝隙中，消除了上层基板与下层基板之间的空隙，使得处理芯片与上层基板始终保持良好接触，从而能够将处理芯片的热量高效地传递至上层基板，并且降低POP封装的内部结壳热阻，提高散热效率。本发明还公开一种POP封装散热结构的制造方法和一种PCB，其有益效果如上。

技术领域

本发明涉及PCB技术领域，特别涉及一种POP封装散热结构。本发明还涉及一种POP封装散热结构的制造方法和一种PCB。

背景技术

随着中国电子技术的发展，越来越多的电子设备已得到广泛使用。

服务器是电子设备中的重要组成部分，是提供计算服务的设备。由于服务器需要响应服务请求，并进行处理，因此一般来说服务器应具备承担服务并且保障服务的能力。根据服务器提供的服务类型不同，分为文件服务器、数据库服务器、应用程序服务器、WEB服务器等。

在大数据时代，大量的IT设备会集中放置在数据中心。这些数据中心包含各类型的服务器、存储、交换机及大量的机柜及其它基础设施。每种IT设备都是有各种硬件板卡组成，如计算模块、内存模块、存储模块、机箱等。目前的数据中心一般指服务器机柜，而服务器通常集成安装在服务器机柜中。

在PCB设计中，服务器板卡中大量使用了BGA(Ball Grid Array，球栅阵列)封装的芯片，而POP(Package on Package，叠层)封装是一种高集成封装，通常采用两个或以上BGA封装堆叠而成。POP封装虽然能够节省基板面积，但由于堆叠结构的弊端，导致内部结壳热阻比较大。这是因为POP封装的散热方式，主要是在上层基板的表面加装散热片，通过增大换热面积的方式进行散热。POP封装的主要热量来源是下层的处理芯片，处理芯片的大部分热量必须先传递到上层基板后，才能进入到散热片中进行快速发散。

然而，现有技术的POP封装，其上层基板与下层基板由于连接锡球的存在，导致上层基板与下层基板之间的缝隙较大，使得处理芯片的表面实际上并没有与上层基板直接接触，而是在上层基板与下层基板之间存在一层空气层。该层空气层虽然比较薄，但由于空气是热的不良导体，在室温条件下，空气的导热系数仅为0.026W/mK，因此导致处理芯片的热量难以通过空气层传递到上层基板上，进而难以通过散热片进行发散，导致散热效果不理想。

因此，如何高效地将处理芯片的热量传递至上层基板，降低POP封装的内部结壳热阻，提高散热效率，是本领域技术人员面临的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种POP封装散热结构，能够高效地将处理芯片的热量传递至上层基板，降低POP封装的内部接壳热阻，提高散热效率。本发明的另一目的是提供一种POP封装散热结构的制造方法和一种PCB。

为解决上述技术问题，本发明提供一种POP封装散热结构，包括上层基板、与所述上层基板正对分布的下层基板、设置于所述上层基板表面的存储芯片、设置于所述下层基板表面的处理芯片、连接于所述上层基板与所述下层基板之间并环绕所述处理芯片分布的连接焊球，以及填充于所述上层基板与所述下层基板之间的间隙中且与所述处理芯片相连、用于将所述处理芯片的热量传递至所述上层基板的导热填充件。

优选地，所述导热填充件的底面覆盖于所述处理芯片的表面，且所述导热填充件的表面覆盖于所述上层基板的底面。

优选地，所述导热填充件具有粘性，且所述导热填充件粘连在所述上层基板的底面与所述处理芯片的表面之间。

优选地，所述导热填充件具有弹性，且所述导热填充件的厚度大于所述上层基板的底面与所述处理芯片的表面之间的缝隙距离。