散熱組件、包含該散熱組件的晶片以及晶片散熱方法

2023-09-16 06:35:05

專利名稱：散熱組件、包含該散熱組件的晶片以及晶片散熱方法
技術領域：
本發明涉及一種散熱組件、包含該散熱組件的晶片以及晶片散 熱方法，具體地，本發明涉及一種可翹曲形變以加強散熱效率的散 熱組件、包含該散熱組件的晶片以及晶片散熱方法。
背景技術：
近年來由於半導體科技快速發展，晶片的功能越來越多變化， 並且其尺寸越來越小。對於單一晶片來說，越多變化的功能需要更 多的信號傳輸引腳，另一方面，越小尺寸則代表晶片以及信號傳輸 引腳的密集化。在如此大量化以及高密度的設計下，晶片所產生的 熱量比以前高出了許多，並且因為構造密集致4吏產生的熱量更不容 易擴散。因此，晶片散熱技術成為半導體科技持續發展的重要研究 課題。
在現有技術中，臺灣專利第1264125號提出一種晶片散熱組件， 它在晶片上設置虛擬晶片，並在虛擬晶片上再i殳置散熱單元。晶片 工作時產生的熱量，能通過虛擬晶片以及散熱單元有效傳遞至外 界，進而收到良好散熱效果。另外，臺灣專利第1255512號則提出 另 一種晶片散熱方法，它以電鍍方式在晶片主動面上形成整合型散 熱單元。可在晶片上大部分區域形成此整合型散熱單元而不遮蓋芯 片上的4妄點，並且4是供良好的散熱功能。然而，現有技術中的各種散熱組件，多半單獨通過傳導或對流 方式來加強晶片散熱效果。對於加強晶片散熱效果方面，單獨利用 傳導或對流方式，所能增加的散熱效率有限。

發明內容
因此，本發明的 一個方面在於提供一種用於發熱組件的散熱組 件，它同時通過傳導和對流方式來加強發熱組件的散熱效率。
才艮據一個具體實施例，本發明的散熱組件包含第一散熱構件和 第二散熱構件。第 一 散熱構件包含第 一 面以及相對於第 一 面的第二 面，並且第一面部分固定在發熱組件表面，第二散熱構件則貼合第 一散熱構件的第 一 面或第二面。第 一 散熱構件具有第 一 熱膨脹系 數，第二散熱構件具有第二熱膨脹系悽t,其中，第一熱膨脹係數不 同於第二熱膨月長系l史。在本具體實施例中，當發熱組件處於工作狀 態時，發熱組件所產生的熱量將會傳導至第 一散熱構件以及第二散 熱構件。由於第一熱膨脹係數不同於第二熱膨脹係數，因此第一散 熱構件受熱膨脹的程度不同於第二散熱構件，導致該散熱組件產生 翹曲形變。
此外，當散熱組件產生翹曲形變時，發熱組件產生的熱量仍可 通過第一面上固定於發熱組件表面的部分繼續傳導至第一散熱構 件以及第二散熱構件。因翹曲形變而使散熱構造原本接觸發熱組件 表面的其它部分掀起進而衝妄觸外界環境，這些額外形成與外界環境 才妻觸的面積可才是供更多的熱對流效果。
才艮據本發明的一種散熱組件，設置於發熱組件的表面上，該散
熱組件包含第一散熱構件，該第一散熱構件包含第一固定區域， 位於該第 一散熱構件的 一端，並且該第 一 固定區域選4奪性地固定於 該發熱組件的該表面上；第二固定區域，位於該第一散熱構件上相對於該第一固定區域的另一端，並且該第二固定區域選4奪性地固定
於該發熱組件的該表面上；以及自由區域；其中，當該散熱組件接 受該發熱組件的熱量時，該散熱組件選4奪性地產生翹曲形變，致使 該自由區i或離開該發熱紐J牛。
才艮據本發明的散熱組件，其中該第 一散熱構件具有第 一 熱膨脹 係數，並且該散熱組件進一步包含第二散熱構件，貼合該第一散熱 構件，並且該第二散熱構件具有與該第一熱膨脹係數不同的第二熱 膨脹係數；其中，當該散熱組件接受該發熱組件的熱量時，該散熱 組件能根據該第 一 熱膨脹係數以及該第二熱膨脹係數的差異選擇 性地產生翹曲形變。
根據本發明的散熱組件，其中該第 一散熱構件以及該第二散熱 構件用導熱材料製成。
根據本發明的散熱組件，其中當該發熱組件的溫度高於閾值溫 度時，該散熱組件產生翹曲形變。
根據本發明的散熱組件，其中該發熱組件設置在支撐單元上， 該支撐單元包含一個多層結構，並且該第一散熱構件延伸自該多層 結構中的一層。
本發明的另 一個方面在於4是供一種晶片散熱組件，用於晶片上
以力口強晶片的散熱3改率。
根據一個具體實施例，本發明的晶片散熱組件設置於晶片上， 其包含第 一散熱構件以及第二散熱構件。第 一散熱構件包含第 一 面 以及相7十於第一面的第二面，並且第一面部分固定於晶片表面，第
二散熱構件則貼合第一散熱構件的第一面或第二面。第一散熱構件 具有第一熱膨脹係數，第二散熱構件則具有第二熱膨脹係數，其中，第一熱膨月長系悽丈不同於第二熱膨脹系婆丈。在本具體實施例中，當芯 片處於工作狀態時，晶片產生的熱量將會傳導至第 一 散熱構件以及 第二散熱構件。由於第一熱膨脹係數不同於第二熱膨脹係數，因此 第 一散熱構件受熱膨脹的程度不同於第二散熱構件，導致該晶片散 熱組件產生翹曲形變。當晶片散熱組件產生翹曲形變時，其加強散 熱效率的機制與上述具體實施例相同，在此不再贅述。
本發明的另一個方面在於提供一種晶片，具有一種可加強晶片 散熱效率的晶片散熱組件。
根據一個具體實施例，本發明的晶片包含至少一個晶片散熱組 件。晶片散熱組件設置於晶片表面，並包含第一散熱構件以及第二 散熱構件。第一散熱構件具有第一面以及相對於第一面的第二面， 並且第一面部分固定於晶片表面，第二散熱構件則貼合第一散熱構 件的第一面或第二面。第一散熱構件具有第一熱膨脹係數，第二散 熱構件則具有第二熱膨脹係數，其中，第一熱膨脹係數不同於第二 熱膨脹系悽t。在本具體實施例中，當晶片處於工作狀態時，晶片產 生的熱量將會傳導至第 一 散熱構件以及第二散熱構件。由於第 一 熱 膨脹係數不同於第二熱膨脹係數，因此第 一 散熱構件受熱膨脹的程 度不同於第二散熱構件，導致晶片散熱組件產生翹曲形變。當晶片
散熱組件產生翹曲形變時，它加強散熱效率的^L制與上述具體實施 例相同，在此不再贅述。
根據本發明的一種晶片，包含晶片散熱組件，設置在該晶片的 表面上，該晶片散熱組件包含第一散熱構件，具有第一固定區域、 第二固定區i或以及自由區i或，該第一固定區i或4立於該第一散熱構件
的一端並且選4奪性地固定於該晶片的該表面上，該第二固定區域位 於該第 一 散熱構件上相對於該第 一 固定區域的另 一 端並且選4奪性
地固定於該晶片的該表面上；其中，當該晶片散熱組件接受該晶片的熱量時，該晶片散熱組件選4奪性地產生翹曲形變，致使該自由區 域離開該晶片。
根據本發明的晶片，其中該第一散熱構件具有第一熱膨脹系
數，並且該晶片散熱組件進一步包含第二散熱構件，貼合該第一
散熱構件，並且該第二散熱構件具有與該第 一熱膨月長係數不同的第
二熱膨脹係數；其中，當該晶片散熱組件接受該晶片的熱量時，該 晶片散熱組件能才艮據該第 一 熱膨脹係數以及該第二熱膨脹係數的 差異選擇性地產生翹曲形變。
才艮據本發明的晶片，其中該第一散熱構件以及該第二散熱構件 用導熱材料製成。
才艮據本發明的晶片，其中當該晶片的溫度高於閾值溫度時，該 晶片散熱組件產生翹曲形變。
根據本發明的晶片，其中該晶片設置於支撐單元上，該支撐單 元包含多層結構，並且該第 一散熱構件延伸自該多層結構中的一層。
根據本發明的晶片，其中該晶片包含覆晶薄膜封裝結構。本發 明的另 一個方面在於4是供一種晶片散熱方法，可加強晶片散熱效率。
根據一個具體實施例，本發明的晶片散熱方法包含下列步驟 首先，製備具有第一熱膨脹係數的第一散熱構件，第一散熱構件具 有第一面以及相對於第一面的第二面；接著，製備具有與第一熱膨 脹係數不同的第二熱膨脹係數的第二散熱構件；之後，將第二散熱 構件貼合第一散熱構件的第一面或第二面；最後，將第一散熱構件 的第一面部分固定在晶片表面上。根據本發明的一種晶片散熱方法，包含下列步驟製備包含第
一散熱構件，該第一散熱構件具有第一固定區i或、第二固定區i或以 及自由區域，該第一固定區域位於該第一散熱構件的一端，並且該 第二固定區域位於該第 一 散熱構件上相對於該第 一 固定區i或的另
一端；以及將該第 一散熱構件的該第 一 固定區域選擇性地固定於芯 片的表面上，並且將該第二固定區域選擇性地固定於該晶片的該表 面上；其中，當該第一散熱構件4妻受該晶片的熱量時，該第一散熱 構件選擇性地產生翹曲形變，致使該自由區域離開該晶片。
根據本發明的晶片散熱方法，其中該第 一散熱構件具有第 一熱 膨脹系悽t，並且該晶片散熱方法進一步包含下列步驟製備第二散 熱構件，該第二散熱構件具有與該第 一熱膨月長系#:不同的第二熱膨 脹係數；以及將該第二散熱構件貼合至該第 一散熱構件以形成晶片 散熱組件；其中，當該晶片散熱組件接受該晶片的熱量時，該晶片 散熱組件能根據該第 一 熱膨脹係數以及該第二熱膨脹係數的差異 選4奪性i也產生翹曲形變。
才艮據本發明的晶片散熱方法，其中該第 一散熱構件以及該第二 散熱構件用導熱材料製成。
根據本發明的晶片散熱方法，其中當該晶片的溫度高於閾值溫 度時，該晶片散熱組件產生該翹曲形變。
根據本發明的晶片散熱方法，其中該晶片設置於支撐單元上， 該支撐單元包含多層結構，並且該第一散熱構件延伸自該多層結構 中的一層。
根據本發明的晶片散熱方法，進一步包含下列步驟製備包含 該多層結構的該支撐單元，並且將該晶片設置在該支撐單元上；以及部分移除該多層結構中的至少 一層，致-使該多層結構中的該層外 露以作為該第 一 散熱構件。
根據本發明的晶片散熱方法，其中該晶片包含覆晶薄膜封裝結構。
關於本發明的優點和4青神可以通過以下的詳細i兌明以及所附 圖式得到進一步的了解。


圖1示出了根據本發明的一個具體實施例的散熱組件的側視圖。
圖2A示出了根據本發明的一個具體實施例的散熱組件固定至 發熱組件的側一見圖。
圖2B示出了根據本發明的一個具體實施例的散熱組件固定至 發熱組件的側—見圖。
圖2C示出了4艮據本發明的另一個具體實施例的散熱組件固定 至發熱組件的側一見圖。
圖2D示出了才艮據本發明的另一個具體實施例的散熱組件固定 至發熱組件的側視圖。
圖2E示出了根據本發明的一個具體實施例的發熱組件的側視圖。
圖2F示出了將圖2E中的散熱組件固定在發熱組件上的側視圖。圖2G示出了根據本發明的另一個具體實施例將散熱組件固定
在發熱組〗牛上的側一見圖。
圖3A示出了根據本發明的一個具體實施例的晶片散熱方法的 步驟流程圖。
圖3B示出了根據本發明的另一個具體實施例的晶片散熱方法 的步-驟流程圖。
圖4示出了根據本發明的一個具體實施例的散熱組件固定在發 熱組件上的側^L圖。
具體實施例方式
參見圖1,圖1示出了才艮據本發明的一個具體實施例的散熱組 件1的側視圖。如圖1所示，散熱組件1包含第一散熱構件10以 及第二散熱構件12。其中，第一散熱構件10具有第一面100以及 第二面102。在本具體實施例中，第二散熱構件12貼合第一散熱構 件10,並且第二散熱構件12的熱膨脹系悽t不同於第一散熱構件10 的熱膨脹係數。
參見圖2A,圖2A示出了根據本發明的一個具體實施例的散熱 組件1固定至發熱組件2的側視圖。如圖2A所示，第一散熱構件 10包含第一面100以及相對於第一面100的第二面102,第一面100 進一步包含第一固定部分1000，並且第一固定部分1000位於第一 面100的一側。i青注意，在實際應用中，第一固定部分1000不一 定位於第一面IOO的一側，才艮據使用者或設計者的需求而定(舉例 而言，第一固定部分1000也可位於第一面100的中間區域或其它 適當的區域)。第二散熱構件12貼合於第一散熱構件10的第二面 102,並且第一固定部分1000固定在發熱組件2的表面，連同第一面100的其它部分4妄觸發熱組件2的表面。當發熱組件2因工作或
進行其它操作而產生熱量時，其熱量將會通過第一面IOO傳導至第 一散熱構件10，再通過第二面102傳導至第二散熱構件12。在本 具體實施例中，第一散熱構件10的熱膨力長系悽史大於第二散熱構件 12的熱膨脹係數，因此，當發熱組件2的溫度高於閾值溫度時，第 一散熱構件10受熱膨脹的程度大於第二散熱構件12受熱膨脹的程 度而導致散熱組件1產生如圖2A所示的翹曲形變，並由於第一固 定部分1000固定於發熱組件2表面，使得第一面100的其它部分 暴露於外界環境而不接觸發熱組件2表面。
在本具體實施例中，當散熱組件l發生翹曲形變時，由於第一 面IOO部分暴露於外界環境中，加大了散熱組件1與外界環境的4妻 觸面積，這些額外形成與外界環境4妄觸的面積可4是供更多的熱乂於流 效果。此外，發熱組件2仍通過第一固定部分1000將熱量傳導至 散熱組件l。由此，散熱構件1可加強發熱紐/f牛2的散熱效率。
參見圖2B,圖2B示出了根據本發明的一個具體實施例的散熱 組件1固定至發熱組件2的側一見圖。如圖2B所示，本具體實施例 與上述具體實施例的不同之處在於，第一散熱構件10的面積大於 第二散熱構件12，並且第二散熱構件12貼合於該第一散熱構件10 的第一面100。此外，第二散熱構件12的熱膨脹係數大於第一散熱 構件10的熱膨脹係數，因此，當發熱組件2溫度高於閥值溫度並 傳導熱量至散熱組件1時，散熱組件1產生如圖2B所示的翹曲形 變導致第二散熱構件12原本與發熱組件2表面接觸的部分暴露於 外界環境中。
在實際應用中，上述具體實施例的第一散熱構件10以及第二 散熱構件12用導熱材料製成，並且，上述的閥值溫度根據第一散 熱構件10以及第二散熱構件12的熱膨脹係數而定。舉例而言，第 一散熱構件以熱膨脹係數大於22ppm/。C或小於16ppm/。C的聚醯亞胺所製成，第二散熱構件則以熱膨脹係數為17ppm/。C的銅所製成， 此時閥值溫度約為7(TC。換言之，當發熱組件溫度超過7(TC時，以
參見圖2C，圖2C示出了根據本發明的另一個具體實施例的散 熱組件3固定至發熱組件4的側視圖。如圖2C所示，散熱組件3 包含第一散熱構件30以及第二散熱構件32。第一散熱構件30包含 第一面300以及才目只于于第一面300的第二面302，第一面300進一 步包含第二固定部分3000以及第三固定部分3002，並且，第二固 定部分3000與第三固定部分3002分別位於第一面300的兩側。第 二散熱構件32則貼合於第一散熱構件30的第二面302,並且第二 固定部分3000以及第三固定部分3002固定在發熱組件4的表面， 連同第一面300的其它部分4妄觸發熱組件4表面。由此，當發熱組 件4因工作或進行其它操作產生熱量時，其熱量將會通過第 一 面300 傳導至第一散熱構件30,再通過第二面302傳導至第二散熱構件 32。
在本具體實施例中，第二散熱構件32的熱膨月長系悽t大於第一 散熱構件30的熱膨脹係數，因此，當發熱組件4的溫度高於閥值 溫度時，第二散熱構件32受熱膨脹的程度大於第一散熱構件30受 熱膨脹的程度而導致散熱組件3產生如圖2C所示的翹曲形變，並 由於第二固定部分3000以及第三固定部分3002固定於發熱組件4 表面，使第一面300的其它部分暴露於外界環境而不接觸發熱組件 4表面。
當散熱組件3發生翹曲形變時，由於第一面3000部分暴露於 外界環境中，加大了散熱組件3與外界環境的衝妾觸面積並形成孩史流 道，這些額外形成的與外界環境4妄觸的面積以及微流道可糹是供更多 的熱對流效果。此外，發熱組件3仍通過第二固定部分3000以及
14第三固定部分3002將熱量傳導至散熱組件3。由此，散熱構件3可
加強發熱組件4的散熱效率。
參見圖2D，圖2D示出了根據本發明的另一個具體實施例的散 熱組件3固定至發熱組件4的側—見圖。如圖2D所示，本具體實施 例與上述具體實施例的不同之處在於，第一散熱構件30的面積大 於第二散熱構件32,並且第二散熱構件32貼合於該第一散熱構件 30的第一面300。此外，第一散熱構件30的熱膨月長係數大於第二 散熱構件32的熱膨脹系lt,因此，當發熱組件4溫度高於閥值溫 度並傳導熱量至散熱組件3時，散熱組件3形成如圖2D所示的翹 曲形變導致第二散熱構件32原本與發熱組件4接觸的表面暴露於 外界環境中並且形成孩i流道。
同樣地，在實際應用中，上述具體實施例的第一散熱構件30 以及第二散熱構件32用導熱材料製成，並且，上述的閥值溫度才艮 據第一散熱構件30以及第二散熱構件32的熱膨脹係數而定。
參見圖2E,圖2E示出了4艮據本發明的一個具體實施例的發熱 組件5的側一見圖。如圖2E所示，本發明的發熱組件5 i殳置於支撐 單元6之上。支撐單元6包含多層結構，其中一層向外延伸並包含 第一散熱構件60。第一散熱構件60包含第一面600以及第二面602, 其中，第一面600進一步包含第二固定部分6000以及第三固定部 分6002,並且第二固定部分6000以及第三固定部分6002位於第一 面600的相又十兩側。第二散熱構件62 ^殳置在第一面600之上，並 且第二散熱構件62的熱膨脹係數小於第一散熱構件60的熱膨脹系 數。請注意，在實際應用中，第二散熱構件62也可以設置於第二 面602之上，然而此時第二散熱構件62的熱膨脹係數必須大於第 一散熱構件60的熱膨脹係數。第一散熱構件60以及第二散熱構件 62形成散熱組件64。此外，延伸出的該多層結構的層可反折，致使散熱組件64貼合發熱組件5 (如圖2F所示)，以幫助發熱組件5散熱。
參見圖2F，圖2F示出了圖2E中散熱組件64固定於發熱組件 5上的側視圖。如圖2F所示，自支撐單元6延伸而形成的散熱組件 64，其第二固定部分6000以及第三固定部分6002固定於發熱組件 5的表面。發熱組件5工作或進行其它操作時而產生的熱量將會傳 導至散熱組件64。在本具體實施例中，當發熱組件溫度高於閥值溫 度時，由於第二散熱構件62的熱膨脹係數小於第一散熱構件60的 熱膨脹係數而導致散熱組件64產生如圖2F所示的翹曲形變，進而 使第二散熱構件62原本與發熱組件5接觸的表面暴露於外界環境 中並且形成微流道。
參見圖2G，圖2G示出了根據本發明的另一個具體實施例的散 熱組件64固定於發熱組件5上的側視圖。如圖2G所示，本具體實 施例與上一個具體實施例的不同之處，在發熱組件5上設置多個散 熱組件64。在本具體實施例中，延伸出的該多層結構層的長度可大 於發熱組件5本身的長度。當該層反折貼合發熱組件5時，該層超 出發熱組件5的部分可以再次反折而疊於該層貼合於發熱組件5的 部分上，致4吏散熱組件64也相互迭合形成多層排列。當發熱組件 的溫度高於閥值溫度時，各散熱組件64將會產生如圖2G所示的翹 曲形變並且形成多個孩走流道。
同樣地，在實際應用中，上述具體實施例的第一散熱構件60 以及第二散熱構件62用導熱材料製成，並且閥值溫度根據第一散 熱構件60以及第二散熱構件62的熱膨脹系悽t而定。
在上述各具體實施例中，發熱組件包含各種在才喿作時會產生熱 量的組件，例如晶片，而散熱組件則才艮據發熱組件的種類、尺寸及 /或其它參數設置於發熱組件上，例如設置在晶片上的晶片散熱組件。此外，在實際應用中，由於晶片散熱組件以覆蓋方式覆蓋於芯
片表面，因此該晶片散熱組件可應用於如包含^隻晶薄膜(Chip on Film,COF)封裝結構的晶片，或其它適當的晶片。
參見圖3A，圖3A示出了根據本發明的一個具體實施例的晶片 散熱方法的步吝聚流禾呈圖。如圖3A所示，本具體實施例的晶片散熱 方法包含下列步驟首先，在步驟S10中，製備具有第一面以及相 對於第 一面的第二面的第 一散熱構件，並且第 一散熱構件具有第一 熱膨脹係數；接著，在步驟S12中，製備具有與第一熱膨脹係數不 同的第二熱膨脹係數的第二散熱構件；之後，在步驟S14中，將第
二散熱構件貼合至第 一 散熱構件的第 一 面或第二面以形成晶片散 熱組件；最後，在步驟S16中，將第一散熱構件的第一面部分固定 於晶片的表面上。
當晶片工作或進行其它l喿作而產生熱量，並且其溫度高於閥值
分，即除了第一面固定於晶片表面的部分以外的其它部分，暴露於 外界環境中而加強晶片散熱效果。
此外，當第一面只有單一部分固定於晶片表面並且第二散熱構 件貼合第一面時，第二散熱構件的熱膨脹係數大於第一散熱構件的 熱膨脹係數，此時晶片散熱組件受熱產生翹曲形變後的外觀如圖2B 所示；相對地，當第一面只有單一部分固定於晶片表面並且第二散 熱構件貼合第二面，第二散熱構件的熱膨脹系lt小於第一散熱構件 的熱膨月長系l史，此時晶片散熱組件受熱產生翹曲形變後的外如圖 2A所示。簡言之，當第一面只有單一部分固定於晶片表面時，散
熱構件的熱膨脹係數。另一方面，當第一面上的兩側固定於晶片表面並且第二散熱構 件貼合第一面，第二散熱構件的熱膨脹係數小於第一散熱構件的熱
月彭脹係數，此時晶片散熱組件受熱產生翹曲形變後的外觀如圖2D 所示；相對地，當第一面上的兩側固定於晶片表面並且第二散熱構 件貼合第二面，第二散熱構件的熱膨脹係數大於第 一散熱構件的熱 膨脹係數，此時晶片散熱組件受熱產生翹曲形變後的外觀如圖2C 所示。簡言之，當第一面的兩側固定於晶片表面時，散熱組件中原 本接觸晶片表面的散熱構件的熱膨脹係數小於另 一 散熱構件的熱 膨脹係數。
參見圖3B,圖3B示出了才艮據本發明的另一個具體實施例的芯 片散熱方法的步驟流程圖。如圖3B所示，本具體實施例的晶片散 熱方法進一步包含下列步驟在步驟S100中，製備包含多層結構 的支撐單元，用於支撐晶片；在步驟S102中，移除多層結構中至 少 一層的 一部分，使多層結構中的 一層外露以作為第 一散熱構件； 以及，在步驟S160中，將晶片設置於支撐單元上。請注意，在實 際應用中，將晶片i殳置在支撐單元的步驟不限於本具體實施例所給 定的步驟順序，而根據不同晶片及其封裝過程決定。因此，依據上 述晶片散熱方法所製備的支撐單元，其多層結構中的一層延伸以形 成第一散熱構件(如前述的圖2E所示)。此外，本具體實施例的芯 片散熱方法的其它步驟與前一個具體實施例相對應的步驟相同，在 此不再贅述。另外，才艮據另一個具體實施例，上述的步驟S102也 可與後續的步驟S12以及步驟S14結合，即多層結構進一步包含與 形成第 一散熱構件的該層相鄰的另 一層，此另 一層的一部分形成第 二散熱構件，接著移除多層結構中至少一層的一部分，使第一散熱 構件以及第二散熱構件外露形成如圖2E所示的外 見。因此，第二 散熱構件可直接在多層結構內形成，而不須再經過貼合第二散熱構 件至第 一 散熱構件的步驟。同樣地，在實際應用中，上述具體實施例的第一散熱構件以及 第二散熱構件用導熱材料製成，並且，上述的閥值溫度根據第一散
熱構件以及第二散熱構件的熱膨脹係數而定。此外，在實際應用中， 由支撐單元的多層結構延伸以形成散熱組件的晶片散熱方法，適用
於覆晶薄月莫(Chip on Film, COF )封裝結構。
此外，本發明的散熱組件並不限於雙層散熱構件。參見圖4， 圖4示出了根據本發明的一個具體實施例的散熱組件7固定至發熱 組件8的側^見圖。如圖4所示，散熱組件7包含第一固定區i或70 以及第二固定區域72，此兩固定區域固定於發熱組件8之上，連帶 自由區域74接觸發熱組件8。發熱組件8因工作或進行其它操作而 產生的熱量將傳導至散熱組件7,並且當發熱組件8的溫度超過閾 -f直溫度時，散熱組4牛7產生爿誇如圖4所示的翹曲變形。由此，散熱 組件7的自由區域74離開發熱組件8並與外界環境4妻觸，此外， 散熱組件7的翹曲形變更進一步形成樣i流道以幫助散熱。
在實際應用上，散熱組件7可以是單層、三層或是多層散熱結 構，而不限於雙層散熱結構。然而，非雙層散熱結構可能會造成散 熱過程非預期的效果。舉例而言，單層散熱結構的散熱組件在受熱 時所產生的翹曲變形，可能使自由區域糹氐觸發熱組件而對發熱組件 施加壓力，進一步對散熱組件或發熱組件造成損傷。
另外，才艮據本發明的另一個具體實施例，散熱組件可以由形狀 記憶合金製成，形狀記憶合金能在一定溫度條件下恢復成原來形 狀。形狀記憶合金分成單禾呈i己憶效應、雙程i己憶效應以及全程i己憶 效應三種，其中，雙程記憶效應以及全程記憶效應的形狀記憶合金 可控制它在相對高溫以及相對低溫時的形狀，因此散熱組件可以由 兩種形狀記憶合金製成。上述形狀記憶合金製成的散熱組件，可被 i殳計成受熱產生翹曲變形時其自由區i或離開發熱組4牛表面，以避免 散熱組件一氏觸發熱組件而對發熱組件施加壓力甚至造成損傷。綜上所述，利用形狀記憶合金製成的散熱組件能根據溫度條件控制翹曲 變形，達到增大暴露於外界環境的面積甚至形成樣史流道結構而加強 散熱組件的散熱歲支果。
與現有技術相比，本發明的散熱組件在發熱組件的溫度高於閥 值溫度時，散熱組件將會產生翹曲形變，導致散熱組件與外界環境 接觸面積變大甚至形成樣i流道，進而加強發熱組件的散熱效率。
通過以上優選具體實施例的詳細描述，希望能更加清楚地描述
本發明的範圍加以限制。相反地，其目的是希望在本發明所申請的
專利保護範圍內包括各種改變及等效性的安排。因此，本發明所申
請的專利保護範圍應該根據上述的說明作最寬廣的解釋，以使其涵 蓋所有可能的改變以及等效性的安排。
主要組件符號說明
1、 3、 64、 7:散熱組件 10、 30、 60:第一散熱構件 100、 300、 600:第一面 102、 302、 602:第二面 12、 32、 62:第二散熱構件 1000:第一固定部分 3000、 6000:第二固定部分3002、 6002:第三固定部分
2、 4、 5、 8:發熱組件
6:支撐單元
S10 S16:流程步驟
SIOO、 S102、 S160:流禾呈步-驟
70:第一固定區i或
72:第二固定區i或
74:自由區i或
權利要求
1. 一種散熱組件，設置於發熱組件的表面上，所述散熱組件包含第一散熱構件，包含第一固定區域，位於所述第一散熱構件的一端，並且所述第一固定區域選擇性地固定於所述發熱組件的所述表面上；第二固定區域，位於所述第一散熱構件上相對於所述第一固定區域的另一端，並且所述第二固定區域選擇性地固定於所述發熱組件的所述表面上；以及自由區域；其中，當所述散熱組件接受所述發熱組件的熱量時，所述散熱組件選擇性地產生翹曲形變，致使所述自由區域離開所述發熱組件。
2. 根據權利要求1所述的散熱組件，其中所迷第一散熱構件具有 第一熱膨脹系悽t,並且所述散熱組件進一步包含第二散熱構件，貼合所述第一散熱構件，並且所述第二 散熱構件具有與所述第 一 熱膨脹係數不同的第二熱膨脹係數；其中，當所述散熱組件4妄受所述發熱組件的熱量時，所 述散熱組件能根據所述第一熱膨脹係數以及所述第二熱膨脹 係數的差異選擇性地產生翹曲形變。
3. 根據權利要求l所述的散熱組件，其中當所述發熱組件的溫度 高於閥值溫度時，所述散熱組件產生翹曲形變。
4. 根據權利要求l所述的散熱組件，其中所述發熱組件設置在支 撐單元上，所述支撐單元包含一個多層結構，並且所述第一散熱構件延伸自所述多層結構中的 一層。
5.一種晶片，包含晶片散熱組件，設置在所述晶片的表面上，所述晶片散 熱組件包含第一散熱構件，具有第一固定區域、第二固定區域以及 自由區域，所述第 一 固定區域位於所述第 一散熱構件的一端並 且選衝奪性地固定於所述晶片的所述表面上，所述第二固定區域 位於所述第一散熱構件上相對於所述第一固定區J^或的另一端其中，當所述晶片散熱組件4妻受所述晶片的熱量時，所 述晶片散熱組件選#^生地產生翹曲形變，致使所述自由區域離 開所述晶片。
6.根據權利要求5所述的晶片，其中所述第一散熱構件具有第一 熱月彭月長系悽t,並且所述晶片散熱組件進一步包含第二散熱構件，貼合所述第一散熱構件，並且所述第二 散熱構件具有與所述第 一熱膨脹係數不同的第二熱膨脹係數；其中，當所述晶片散熱組件4妻受所述晶片的熱量時，所述芯 片散熱組件能根據所述第 一熱膨脹係數以及所述第二熱膨脹 係數的差異選擇性地產生翹曲形變。
7.根據權利要求5所述的晶片，其中當所述晶片的溫度高於閥值 溫度時，所述晶片散熱組件產生翹曲形變。
8.根據權利要求5所述的晶片，其中所述晶片設置於支撐單元上， 所述支撐單元包含多層結構，並且所述第一散熱構件延伸自所 述多層結構中的一層。
9. 一種晶片散熱方法，包含下列步驟製備包含第一散熱構件，所述第一散熱構件具有第一固 定區域、第二固定區域以及自由區域，所述第一固定區域位於 所述第 一 散熱構件的 一 端，並且所述第二固定區域位於所述第一散熱構4牛上相對於所述第一固定區i或的另一端；以及將所述第 一散熱構件的所述第 一 固定區域選4奪性地固定 於晶片的表面上，並且將所述第二固定區i或選々奪性地固定於所 述晶片的所述表面上；其中，當所述第一散熱構件4妾受所述晶片的熱量時，所 述第一散熱構件選一奪性地產生翹曲形變，致使所述自由區域離 開所述晶片。
10. 根據權利要求9所述的晶片散熱方法，其中所述第一散熱構件 具有第 一熱膨脹係數，並且所述晶片散熱方法進一步包含下列 步驟製備第二散熱構件，所述第二散熱構件具有與所述第一 熱膨脹係數不同的第二熱膨脹係數；以及將所述第二散熱構件貼合至所述第一散熱構件以形成芯 片散熱組4牛；其中，當所述晶片散熱組件4妄受所述晶片的熱量時，所 述晶片散熱組件能才艮據所述第 一熱膨月長系#t以及所述第二熱 膨脹係數的差異選擇性地產生翹曲形變。
全文摘要
本發明披露一種散熱組件、包含該散熱組件的晶片以及晶片散熱方法。根據本發明的散熱組件包含第一散熱構件。該第一散熱構件進一步包含第一固定區域、第二固定區域以及自由區域。該第一固定區域位於該第一散熱構件的一端並且選擇性地固定於發熱組件上，該第二固定區域位於該第一散熱構件上相對於該第一固定區域的另一端並且選擇性地固定於該發熱組件上。當該發熱組件處於工作狀態時，該散熱組件產生翹曲形變致使該自由區域離開該發熱組件。由此，可加強該發熱組件的散熱效率。
文檔編號H05K7/20GK101500391SQ20081000429
公開日2009年8月5日 申請日期2008年1月29日 優先權日2008年1月29日
發明者周忠誠, 徐嘉宏, 李大元, 威 王, 陳進勇 申請人:瑞鼎科技股份有限公司