一种用于芯片供电的组装结构、电子设备制造技术

本发明专利技术公开了一种用于芯片供电的组装结构、电子设备，该组装结构包含一电路板，该电路板提供一第一电能；一芯片；以及一第一电源转换模块，该第一电源转换模块电性连接于所述电路板和所述芯片，将所述第一电能变换为一第二电能，并将该第二电能供给至所述芯片；其中，所述电路板、所述芯片以及所述第一电源转换模块堆叠形成所述组装结构。本发明专利技术通过将电源转换模块与电路板和芯片堆叠组装，缩短了电源转换模块到芯片之间的电流传输路径，同时降低了占用空间，减小了电流传输损耗，提高了系统效率，节省了系统空间资源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种组装结构及电子设备，尤指一种用于芯片供电的组装结构及包括所述组装结构的电子设备。
技术介绍
随着人类对智能生活要求的提升，社会对数据处理的需求日益旺盛。全球在数据处理上的能耗，平均每年达到数千亿甚至数万亿度；而一个大型数据中心的占地面积可以达到数万平方米。因此，高效率和高功率密度，是这一产业健康发展的关键指标。数据中心的关键单元是服务器，其主板通常由芯片、Chipsets、内存等等数据处理芯片和它们的供电电源模块及必要外围元件组成。随着单位体积服务器处理能力的提升，意味着这些处理芯片的数量、集成度也在提升，导致空间占用和功耗的提升。因此，为这些芯片供电的电源模块(因为与数据处理芯片同在一块主板上，又称主板电源模块)，就被期望有更高的效率，更高的功率密度和更小的体积，来支持整个服务器乃至整个数据中心的节能和占地面积缩小。随着芯片的运算速度提升，芯片功耗增加，但芯片的供电电压却逐步降低，供电电流因此大幅上升，导致从电源模块到芯片的电流传输路径上的损耗大幅升高，降低了系统整体效率。图1A所示为现有的一种芯片安装方式以及供电方式的结构示意图。服务器主板11(MainBoard)上放置有数据处理芯片12(Processor，例如中央处理器CPU，图形处理器GPU，数据通信开关芯片以及其他大规模集成电路芯片等,图1A中数据处理芯片以CPU为例)及其供电电源模块13(如可为DC/DC模块)，此外芯片12上还放置有为数据处理芯片12散热的散热器14(Heatsink)。由于芯片12通常是非常精密的器件，引脚数量众多，有的可达2000个以上，为保证所有引脚与系统可靠连接，通常需要额外的结构件将芯片12固定在主板11上，如上图的插座15(socket)，芯片夹具16(CPUClip)，支撑板17(SupportPlate)，背板18(BackPlate)和螺丝19(screw)等，此外芯片12与电源模块13之间的主板11上还设置有电容111。这些结构件占据了芯片12周边大量的空间，使得电源模块13无法紧靠芯片12，从而导致了较长的电流传输路径(CurrentPath)和较大的损耗。在一些应用中，这部分损耗甚至会达到芯片总功耗的2％。图1B所示是现有另一种芯片安装方式以及供电方式的结构示意图。一些高能耗的芯片12本体高度很低，而且需要比较大的散热器14。电源模块的高度很难低于芯片本体高度，受散热器尺寸限制，无法放到靠近芯片的位置，从而导致了较长的电流传输路径(CurrentPath)和较大的损耗。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种能够缩短电源转换模块到芯片之间的电流传输路径，减小电流传输损耗，提高系统效率，并且可以减少空间占用，节省系统资源的用于芯片供电的组装结构以及包括上述组装结构的电子设备。为实现上述目的，一种用于芯片供电的组装结构，包含：一电路板，该电路板提供一第一电能；一芯片；以及一第一电源转换模块，该第一电源转换模块电性连接于所述电路板和所述芯片，将所述第一电能变换为一第二电能，并将该第二电能供给至所述芯片；其中，所述电路板、所述芯片以及所述第一电源转换模块堆叠形成所述组装结构。进一步，所述第一电源转换模块位于所述芯片和所述电路板之间。进一步，所述第一电源转换模块具有一第一电连接面，所述芯片具有一第二电连接面，该第一电连接面与该第二电连接面相互接触并电性连接。进一步，所述第一电源转换模块具有至少一功率输出端，至少一该功率输出端设置于所述第一电连接面，与所述第二电连接面电性连接。进一步，所述芯片具有至少一电能输入端，至少一电能输入端设置于所述第二电连接面，至少一芯片的所述电能输入端与至少一第一电源转换模块的所述功率输出端于垂直于所述电路板的投影的至少一部分重合。进一步，所述第一电源转换模块与所述芯片的连接方式为焊接或压接。进一步，所述组装结构还包括一插座，所述芯片电性连接于该插座。进一步，所述第一电源转换模块至少部分的埋设于该插座。进一步，所述第一电源转换模块电性连接于所述插座，所述第一电源转换模块至少部分的通过所述插座向所述芯片提供所述第二电能。进一步，所述第一电源转换模块具有一第一电连接面，所述芯片具有一第二电连接面，该第一电连接面与该第二电连接面相互接触并电性连接。进一步，所述第一电源转换模块和所述插座集成为一体。进一步，所述芯片和所述第一电源转换模块分别位于所述电路板的两侧。进一步，所述组装结构还包含一背板，所述第一电源转换模块至少部分的埋设于该背板。进一步，所述背板与所述第一电源转换模块集成为一体。进一步，所述组装结构还包含一散热器，该散热器与所述第一电源转换模块连接。进一步，所述第一电源转换模块具有一第一电连接面，所述电路板具有一第三电连接面，该第一电连接面与该第三电连接面相互接触并电性连接。进一步，所述第一电源转换模块具有至少一功率输入端和至少一功率输出端，至少一该功率输入端和至少一该功率输出端设置于所述第一电连接面，与所述第三电连接面电性连接。进一步，所述组装结构还包含一连接器，所述连接器电性连接于所述电路板和所述第一电源转换模块。进一步，所述组装结构还包含一散热器，该散热器与所述连接器连接。进一步，所述组装结构还包括一插座，所述芯片电性连接于所述插座。进一步，所述第一电源转换模块穿设于所述电路板。进一步，所述组装结构还包括一插座，所述芯片电性连接于该插座。进一步，所述第一电源转换模块至少部分的埋设于该插座。进一步，所述组装结构还包括一屏蔽层，以屏蔽所述第一电源转换模块与周围其他元件之间的电磁干扰；所述屏蔽层至少部分设置于所述第一电源转换模块与所述芯片之间。进一步，所述组装结构还包括散热器，该散热器与所述第一电源转换模块连接，以对所述第一电源转换模块进行散热。进一步，所述第一电源转换模块具有至少一输入端与至少一输出端，至少一该输入端与至少一该输出端位于所述第一电源转换模块的同一面，或至少一该输入端与至少一该输出端位于所述第一电源转换模块的不同面，或至少一该输入端与至少一该输出端的至少一部分位于所述第一电源转换模块的同一面。进一步，所述组装结构还包括一第二电源转换模块，所述第一电源转换模块和所述第二电源转换模块位于所述电路板的同一侧，或所述第一电源转换模块和所述第二电源转换模块位于所述电路板的两侧。进一步，所述第一电源转换模块和所述第二电源转换模块的连接关系为级联、并联、或输入串联。进一步，所述第一电源转换模块和所述第二电源转换模块的连接关系为级联，所述第一电源转换模块的输入电压为400V或48V或12V，第二电源转换模块的输出电压为12V或0.5V至5V。进一步，所述第一电源转换模块包含一控制电路模块和一主电路模块。进一步，所述芯片、所述控制电路模块、所述主电路模块、所述电路板以及所述芯片堆叠形成所述组装结构。进一步，所述第一电源转换模块至少部分的埋设于所述电路板。进一步，所述芯片具有至少一电能输入端，所述第一电源转换模块具有至少一功率输出端，至少一芯片的所述电能输入端与至少一第一电源转换模块的所述功率输出端于垂直于所述电路板的投影的至少一部分重合。本专利技术的一种用于CPU供电的组装结构，包含：一电路板，该电路板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于芯片供电的组装结构，其特征在于，包含：一电路板，该电路板提供一第一电能；一芯片；以及一第一电源转换模块，该第一电源转换模块电性连接于所述电路板和所述芯片，将所述第一电能变换为一第二电能，并将该第二电能供给至所述芯片；其中，所述电路板、所述芯片以及所述第一电源转换模块堆叠形成所述组装结构。

【技术特征摘要】
1.一种用于芯片供电的组装结构，其特征在于，包含：一电路板，该电路板提供一第一电能；一芯片；以及一第一电源转换模块，该第一电源转换模块电性连接于所述电路板和所述芯片，将所述第一电能变换为一第二电能，并将该第二电能供给至所述芯片；其中，所述电路板、所述芯片以及所述第一电源转换模块堆叠形成所述组装结构。2.如权利要求1所述的组装结构，其特征在于，所述第一电源转换模块位于所述芯片和所述电路板之间。3.如权利要求2所述的组装结构，其特征在于，所述第一电源转换模块具有一第一电连接面，所述芯片具有一第二电连接面，该第一电连接面与该第二电连接面相互接触并电性连接。4.如权利要求3所述的组装结构，其特征在于，所述第一电源转换模块具有至少一功率输出端，至少一该功率输出端设置于所述第一电连接面，与所述第二电连接面电性连接。5.如权利要求3所述的组装结构，其特征在于，所述芯片具有至少一电能输入端，该至少一电能输入端设置于所述第二电连接面，至少一所述芯片的所述电能输入端与至少一所述第一电源转换模块的所述功率输出端于垂直于所述电路板的投影的至少一部分重合。6.如权利要求3所述的组装结构，其特征在于，所述第一电源转换模块与所述芯片的连接方式为焊接或压接。7.如权利要求2所述的组装结构，其特征在于，所述组装结构还包括一插座，所述芯片电性连接于该插座。8.如权利要求7所述的组装结构，其特征在于，所述第一电源转换模块至少部分的埋设于该插座。9.如权利要求8所述的组装结构，其特征在于，所述第一电源转换模块电性连接于所述插座，所述第一电源转换模块至少部分的通过所述插座向所述芯片提供所述第二电能。10.如权利要求7所述的组装结构，其特征在于，所述第一电源转换模块具有一第一电连接面，所述芯片具有一第二电连接面，该第一电连接面与该第二电连接面相互接触并电性连接。11.如权利要求7所述的组装结构，其特征在于，所述第一电源转换模块和所述插座集成为一体。12.如权利要求1所述的组装结构，其特征在于，所述芯片和所述第一电源转换模块分别位于所述电路板的两侧。13.如权利要求12所述的组装结构，其特征在于，所述组装结构还包含一背板，所述第一电源转换模块至少部分的埋设于该背板。14.如权利要求13所述的组装结构，其特征在于，所述背板与所述第一电源转换模块集成为一体。15.如权利要求12所述的组装结构，其特征在于，所述组装结构还包含一散热器，该散热器与所述第一电源转换模块连接。16.如权利要求12所述的组装结构，其特征在于，所述第一电源转换模块具有一第一电连接面，所述电路板具有一第三电连接面，该第一电连接面与该第三电连接面相互接触并电性连接。17.如权利要求16所述的组装结构，其特征在于，所述第一电源转换模块具有至少一功率输入端和至少一功率输出端，至少一该功率输入端和至少一该功率输出端设置于所述第一电连接面，与所述第三电连接面电性连接。18.如权利要求12所述的组装结构，其特征在于，所述组装结构还包含一连接器，所述连接器电性连接于所述电路板和所述第一电源转换模块。19.如权利要求18所述的组装结构，其特征在于，所述组装结构还包含一散热器，该散热器与所述连接器连接。20.如权利要求12所述的组装结构，其特征在于，所述组装结构还包括一插座，所述芯片电性连接于所述插座。21.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶浩屹，曾剑鸿，张钰，忽培青，周子颖，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71