导热基片（５０）安在印刷电路板（５２）的通孔（６０）中。集成电路（４２）安装在所述导热基片的一面（６４），而散热片与所述基片的另一面（６６）热接触。在所述ＩＣ和ＰＣ板间没有直接热接触。所述基片安装在ＰＣ板的底面（７０），并在通孔（６０）中与ＰＣ板同心地隔开。在通孔内所述基片与ＰＣ板间有空气间隙，大大减少了对ＰＣ板的热传导。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本申请是共同转让的美国专利申请S/N 08/650407的部分继续申请，所述专利申请是1996年5月20日提出的。本专利技术总的涉及集成电路器件散热的方法和装置，更准确地说，涉及印刷电路板的散热片及将热量从集成电路器件传导至这种散热片的方法。由于各集成电路(IC)，更具体地说，微处理器被设计成能够以不断提高的速度运行，因此，此电路消耗越多的能量就产生越多的热量。这些热量必须散掉以保持集成电路及附近电路的温度在额定的操作温度范围内。通常，它用将IC与散热片相连及用冷却风扇吹风的方法完成。除此之外，如PentiumTM等一些更快速的微处理器模块的微处理器芯片，已将最大允许温度提高到95℃。虽然此类芯片可承受提高的工作温度，但它邻近的IC却不行。邻近的芯片限制在约70℃的常规的最大工作温度。由于微处理器极靠近这些温度许允范围更小的元件，所以，微处理器的部分热量便会流向印刷电路板(PC)和这些元件。严重的是它使周围元件过热。为避免损坏在产生热量的微处理器周围温度允许范围更小的元件，众所周知的办法是当探测到最大工作温度时，调低微处理器的速度。降低速度就会使微处理器产生较少的热量。然而，这也就是说，用户的程序运行得不能象所预期的那么快。由此，人们需要将热量由微处理器导出而不过份加热周围元件或太多降低处理器速度。一种常规的热传导方法是用PC板上的衬铜通道将热量由微处理器导向散热片。铜是一种良好的热导体。微处理器安装在PC板上，形成微处理器与通道铜壁间的热接触状态。散热片通常安装在PC板的下面。那样，微处理器的热量沿着铜壁从微处理器导向散热片。此种方法的一个缺点是沿着通道铜壁传导的热量，不仅导向散热片，也导入PC板的几个铜层。PC板通常包括多个铜层，以内连PC板上的各IC芯片。这些铜层与衬铜的通道相毗连。这样，在微处理器和附近的器件间形成人们所不期望的热传导途径。常规热传导方案的另一缺点涉及到微处理器的表面安装工艺。为增加微处理器和PC板通道间的热传导，安装微处理器的地方通常都覆盖着焊料。在表面安装工艺中，焊料变成液体。这样，焊料再凝固时，形成了微处理器和PC板间的导热桥。遗憾的是焊料在堆积处形成一个非常不规则的表面。微处理器与PC板间不平整的焊料接合面降低了此桥的热传导效率。这样，就需要更有效的芯片安装技术，和更有效的热接触。依据本专利技术，一种导热基片被安装在印刷电路板上的通孔中。然后一种集成电路安装在导热基片的一面，而在导热基片的另一面则是散热片与之热接触。更详细地说，集成电路不与PC板热接触。由于没有所述IC和PC板间的直接热接触，就消除了IC和相邻电路的热传导途径。本专利技术的一个方面是所述基片安装在PC板的一个外层，并且与该PC板的其他层同心地隔开。这样，在导热基片与PC板的大多数层间出现一个空气间隙。这大大减小了进入大多数PC板中间层的热传导。在一最佳实例中，导热基片安装在PC板的底面，即与散热片最近的PC板层。一些实例中，散热片与该底面基片周围的部分有热接触。本专利技术的另一方面是集成电路安装在基片的一面。在最佳实例中，在此安装中使用了粘合剂以提供平滑的共平面接触。这种共平面接触形成了从IC到基片的连续的、高效的导热桥。本专利技术的另一方面是散热片与所述基片的底面有热接触。本专利技术的另一方面是在PC板上安装了导出第一集成电路热量的装置。所述PC板有顶面、底面和中间层，并从所述顶面到底面有一个通孔。所述集成电路有第一下表面区。所述装置包括固定在通孔中的导热基片。所述基片有一面积至少与所述第一集成电路第一下表面同样大的第一表面。所述第一集成电路安装在导热基片第一表面。该基片与PC板中间层同心地间隔开。在通孔中所述基片与所述中间层间出现空气间隙。在最佳实例中，所述基片由铜做成。所述第一集成电路被粘结在所述导热基片上，以提供第一集成电路与导热基片间平滑的共平面热接触。散热片被安装或固定成与所述基片热接触的状态。在一些实施例中，该基片是所述散热片的一部分。本专利技术的另一方面是在第一集成电路与散热片间形成热传输途径的方法，此方法包括以下步骤在PC板的通孔中安装导热基片；以及把所述第一集成电路固定成与所述基片热接触的状态。所述第一集成电路以该第一集成电路的下表面固定在所述基片的第一表面区。所述基片第一表面面积至少与所述第一集成电路第一下表面面积一样大，以防止所述第一集成电路与PC板间直接热接触。该基片保持与散热片有热接触。本专利技术的优点之一在于减少了特定的集成电路、诸如高速微处理器与相邻电路间的热传导。另一优点则是在给定的集成电路与散热片间建立起有效的热传导途径。另一优点还在于在给定集成电路封装与所述基片间建立起有效的热接触。再一优点就是在所述导热基片与PC板中间层的热传输途径不畅。参阅以下结合附图的详细描述，就可以更好地了解本专利技术的各个方面及优点。附图说明图1是用来实施集成电路与散热片间常规的热传导方法的PC板、集成电路及散热片的结构的分解剖面图；图2是图1中PC板、集成电路及散热片的剖面图；图3是图1所述PC板底面的局部视图；图4是本专利技术实施例实施集成电路与散热片间热传导方法的PC板、集成电路及两片散热片的结构的剖面图5是根据本专利技术的实施例实施热传导的PC板、集成电路、导热基片及散热片的结构的分解的局部视图；图6是图5中PC板、集成电路、导热基片及散热片的剖面图；图7是显示固定在PC板上的另一种导热垫片的局部剖面图；以及图8是另一导热垫片实施例的透视图。图1和图2显示了用于将高速微处理器集成电路12热量导出的常规散热结构10。所述微处理器12通常使用热安装带15或其他表面安装技术安装在多层PC板14上。所述微处理器包括接触件16以提供与其他集成电路、器件及信号通道的电气介面。通常聚酰胺构架18对映微处理器12和PC板线迹间的接触连接。所述聚酰胺构架18包括压装在微处理器接触件16上的内引线20和焊接在PC板线迹上的外引线22。所述聚酰胺构架18具有内电路通道，对映这些电路通道以在给定的内引线20(以及所需的微处理器接触件16)与给定外引线22(以及所需的PC板线迹)之间提供所需的通道连接。通常，在所述微处理器12接近该聚酰胺构架的表面涂有密封剂19。所述PC板包括多个层24，用来形成连接微处理器12与其他安装在PC板14上的集成电路的PC信号通道线迹。PC板14包括在微处理器安装处的多个通道26(见图3)。为了说明，对此通道26以放大直径显示。典型的通道直径约为14密耳(0.014英寸)。虽然所显示的是4×4通道26的阵列29，但是，通常在微处理器的下表面有每侧伸展0.5英寸长的100个通道。所述通道有衬铜壁28(见图1和图2)，该衬铜壁起热导体的作用。PC板14的下表面34的通道26处，装有散热片30。通常，用安装螺丝34把所述散热片30固定在PC板14上。热量从所述微处理器12沿铜壁28传到散热片30上。然而，这样的铜壁28也与所述PC板层24有直接热接触。在PC板层中的传导信号通道也是由铜或其他高效热导体做成的。因此，也存在将微处理器热量导向微处理器附近其他集成电路的热传导通道。这是人们所不希望的，因为其他集成电路并不象微处理器那样可以允许提高操作温度，并且/或者也没散热器进行热流通。散热结构实施例图4显示了本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在集成电路（４２）与散热片（９０）之间建立热传导途径的方法，其特征在于包括以下步骤：在ＰＣ板（５２）的一个通孔（６０）中安装导热基片（５０）；把所述集成电路固定成与所述基片上的第一表面（６０）热接触的状态，所述集成电路有底面（８ ２），所述基片第一表面面积至少与所述集成电路底面面积一样大；并且把散热片安装成与所述基片热接触，而不在散热片与ＰＣ板间形成直接热接触。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：DR伊斯特伯格，MA史密斯，PA鲁宾斯，TA兰格，
申请(专利权)人：惠普公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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