半导体封装器件及其插座、冷却系统的制作方法

本公开实施例属于半导体器件，具体涉及一种半导体封装器件及其插座、冷却系统。

背景技术：

1、cpu采用插针与专门的插座相连，实现电气连接并与系统的其余部分进行通信。随着晶体管密度增加，cpu性能提升并伴随着功率增加。cpu芯片过热所导致的电子迁移是造成cpu内部芯片损坏的主要原因。冷却器可确保cpu始终处于正常温度范围内，对cpu的稳定运行起着关键作用。风冷冷却器通过风扇将cpu的热量带走，风扇转速越高，空气对流效果越好，散热效果越好，但极高的转速会加剧风扇的磨损。风扇放置在cpu的顶部，连接到cpu插座周围的特殊支架上，要求机箱内部的空间足够宽余。

2、针对上述问题，有必要提出一种设计合理且有效解决上述问题的半导体封装器件及其插座、冷却系统。

技术实现思路

1、本公开实施例旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种半导体封装器件及其插座、冷却系统。

2、本公开实施例的一方面提供一种半导体封装器件，包括：

3、基板；

4、芯片，所述芯片倒装设置于所述基板；

5、焊接金属层，设置于所述芯片背离所述基板的一侧；

6、散热盖，盖设于所述焊接金属层背离所述基板的一侧，且所述散热盖的边缘区域固定于所述基板；

7、多个插针，设置于所述基板背离所述芯片的一侧，用于插置于与其相匹配的插座，所述插针的内部中空形成流体通道；其中，

8、当所述插针插置于所述插座时，所述流体通道用于与所述插座内的冷却通道相连通，以使所述冷却通道内的冷却液流经所述流体通道带走所述芯片产生的热量。

9、可选的，所述基板背离所述芯片的一侧设置有多个焊盘，所述焊盘设置有与其对应的所述插针。

10、本公开实施例的另一方面提供一种用于半导体封装器件的插座，所述半导体封装器件设置有与所述插座相匹配的插针，所述插针的内部中空形成流体通道，所述插座包括：

11、插座本体，所述插座本体设置有容纳腔室，所述容纳腔室内容置有多个插孔组件，多个所述插孔组件用于插置所述插针；

12、冷却底座，所述冷却底座与所述插座本体的底部固定连接，所述冷却底座设置有与所述插孔组件相连通的冷却通道；其中，

13、所述冷却通道用于流通冷却液，所述冷却液流经插置于所述插孔组件内的所述插针的流体通道以带走所述半导体封装器件产生的热量。

14、可选的，所述冷却通道包括主通道和串设于所述主通道并与所述插孔组件的位置相对应的多个支通道，其中，所述支通道的直径尺寸大于主通道的直径尺寸。

15、可选的，所述冷却通道包括入口和出口，所述入口用于与冷却液进水管相连通，所述出口用于与冷却液出水管相连通。

16、可选的，所述插座本体的底部对应所述插孔组件位置处设置有通孔，所述通孔分别与所述插孔组件和所述冷却通道相连通。

17、可选的，所述插孔组件包括插孔套件、围设于所述插孔套件外侧的夹紧套件以及围设于所述夹紧套件外侧的弹性件，其中，所述插孔套件的内部中空形成安装通道，所述安装通道用于插置所述插针，并且所述安装通道与所述冷却通道相连通；

18、所述插座还包括压板和下压件，所述压板容置于所述容纳腔室，所述压板的第一表面与所述下压件连接，所述压板的第二表面与所述夹紧套件的顶部连接。

19、可选的，所述插座还包括密封圈，所述密封圈设置于所述夹紧套件的底部，并用于围设于所述插针的底部外侧，其中，所述密封圈的内径小于所述插针的外径。

20、本公开实施例的另一方面提供一种半导体封装器件的冷却系统，包括前文所述的半导体封装器件、前文所述的插座；

21、所述半导体封装器件的所述插针插置于与其匹配的所述插座的插孔组件；其中，

22、所述插座的冷却通道与所述插针的流体通道相连通。

23、可选的，还包括冷却液源、泵体、进水管和出水管；

24、所述进水管的第一端与所述冷却液源相连通，所述进水管的第二端与所述冷却通道的入口相连通，所述进水管串设有所述泵体；

25、所述出水管与所述冷却通道的出口相连通。

26、本公开实施例的半导体封装器件及其插座、冷却系统，该冷却系统包括半导体封装器件和用于半导体封装器件的插座，半导体封装器件设置有插针，插针的内部中空形成流体通道；所述插座设置有插孔组件和冷却通道，半导体封装器件的插针插置于与其匹配的所述插座的插孔组件，插座的冷却通道与插针的流体通道相连通，冷却通道内的冷却液流经插置于插孔组件内的插针的流体通道以带走半导体封装器件产生的热量。通过多个插针的流体通道进行散热显著增加了热量交换的有效表面积，冷却效率显著提升，与风冷相比，降温稳定，对环境的依赖性小，使用寿命高；冷却通道占用的体积较小，提高了体积效率。

技术特征：

1.一种半导体封装器件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体封装器件，其特征在于，所述基板背离所述芯片的一侧设置有多个焊盘，所述焊盘设置有与其对应的所述插针。

3.一种用于半导体封装器件的插座，其特征在于，所述半导体封装器件设置有与所述插座相匹配的插针，所述插针的内部中空形成流体通道，所述插座包括：

4.根据权利要求3所述的插座，其特征在于，所述冷却通道包括主通道和串设于所述主通道并与所述插孔组件的位置相对应的多个支通道，其中，所述支通道的直径尺寸大于主通道的直径尺寸。

5.根据权利要求3所述的插座，其特征在于，所述冷却通道包括入口和出口，所述入口用于与冷却液进水管相连通，所述出口用于与冷却液出水管相连通。

6.根据权利要求3所述的插座，其特征在于，所述插座本体的底部对应所述插孔组件位置处设置有通孔，所述通孔分别与所述插孔组件和所述冷却通道相连通。

7.根据权利要求3至6任一项所述的插座，其特征在于，所述插孔组件包括插孔套件、围设于所述插孔套件外侧的夹紧套件以及围设于所述夹紧套件外侧的弹性件，其中，所述插孔套件的内部中空形成安装通道，所述安装通道用于插置所述插针，并且所述安装通道与所述冷却通道相连通；

8.根据权利要求7所述的插座，其特征在于，所述插座还包括密封圈，所述密封圈设置于所述夹紧套件的底部，并用于围设于所述插针的底部外侧，其中，所述密封圈的内径小于所述插针的外径。

9.一种半导体封装器件的冷却系统，其特征在于，包括权利要求1或2任一项所述的半导体封装器件、权利要求3至8任一项所述的插座；

10.根据权利要求9所述的冷却系统，其特征在于，还包括冷却液源、泵体、进水管和出水管；

技术总结
本公开实施例提供一种半导体封装器件及其插座、冷却系统，基板，半导体封装器件包括基板、芯片、焊接金属层、散热盖和多个插针，芯片倒装设置于基板；焊接金属层设置于芯片背离基板的一侧；散热盖盖设于焊接金属层背离基板的一侧，且其边缘区域固定于基板；多个插针设置于基板背离芯片的一侧，用于插置于与其相匹配的插座，插针的内部中空形成流体通道；当插针插置于插座时，流体通道用于与插座内的冷却通道相连通，以使冷却通道内的冷却液流经流体通道带走芯片产生的热量。成百上千根中空的插针显著增加了热量交换的有效表面积，冷却液与插针内壁直接接触，热量经流体通道传递给冷却液，冷却效率显著提升。降温稳定，对环境依赖小，使用寿命高。

技术研发人员：朱秋昀,杜茂华
受保护的技术使用者：通富微电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/9