專利名稱：煤礦井下電子設(shè)備用的多芯片封裝模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
煤礦井下電子設(shè)備用的多芯片封裝模塊
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及爆炸性氣體環(huán)境用電子設(shè)備，特別涉及一種煤礦井下電子設(shè)備用 的多芯片封裝模塊(Multi-Chip Module—MCM)。
背景技術(shù)：
由于當(dāng)前的中央處理器(CPU)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、存儲(chǔ)器(FLASH、SRAM、 DRAM)、專用集成電路(ASIC)、邏輯電路等元器件均已經(jīng)向小型化趨勢(shì)發(fā)展，因此其散熱由 于空間狹小變得更加困難，若將市售常規(guī)的CPU、DSP、存儲(chǔ)器、ASIC、邏輯電路等元器件直接 使用在煤礦井下電子設(shè)備中，由于其在工作時(shí)將產(chǎn)生大量的熱量，如果散熱性能不好將無 法滿足《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備本質(zhì)安全型電路和電氣設(shè)備(GB 3836-2000)》工作環(huán) 境溫度范圍的規(guī)定。雖然目前定制的系統(tǒng)級(jí)封裝(system in package-SIP)技術(shù)可以滿 足《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備本質(zhì)安全型電路和電氣設(shè)備(GB3836-2000)》工作環(huán)境溫度 范圍的規(guī)定，但是存在成本高、制作周期長(zhǎng)、制作工藝復(fù)雜等缺點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種可以直接將市售普通的電子元器件，直接安裝在 煤礦井下電子設(shè)備中，可以保證其散熱性能好，且能夠滿足爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備本 質(zhì)安全標(biāo)準(zhǔn)的多芯片封裝模塊。本實(shí)用新型是通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種煤礦井下電子設(shè)備用的多芯片 封裝模塊，包括一塊電路板、若干元器件和金屬殼體，所述若干元器件分別焊接裝配在電路 板上，整個(gè)電路板裝入金屬殼體，所述的多芯片封裝模塊還包括若干導(dǎo)熱塊，所述導(dǎo)熱塊安 裝在各元器件和金屬殼體之間，并分別與各元器件和金屬殼體緊密接觸，整個(gè)電路板包括 裝配在電路板上的所有元器件以及導(dǎo)熱塊均用樹脂封裝在金屬殼體內(nèi)，電路板的引腳伸出 金屬殼體之外。所述電路板為單層或多層的阻燃型環(huán)氧玻纖布覆銅板。所述樹脂封裝是采用樹脂灌封、AB膠灌封、電子灌封膠灌封，或者是集成電路專用 封裝樹脂熱壓成型。所述引腳采用電路板連接器，或者是集成電路專用引腳。所述金屬殼體是采用不銹鋼、碳鋼或者輕金屬制成。所述樹脂其極限耐熱值至少為_40°C 80°C。所述金屬殼體使用輕金屬時(shí)，按外殼質(zhì)量百分比，鋁、鈦、鎂的總含量不大于15%， 并且鈦、鎂的總含量不大于8%。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于采用本實(shí)用新型所述的結(jié)構(gòu)封裝后，由于經(jīng)過導(dǎo)熱塊、 樹脂以及金屬外殼體的整體散熱方式，可以將各發(fā)熱元器件的熱量，迅速傳遞到殼體表 面，其散熱性能可以符合《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備本質(zhì)安全型電路和電氣設(shè)備(GB 3836-2000)》工作環(huán)境溫度范圍的規(guī)定；并且可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要選擇不同規(guī)格型號(hào)的常用市售元器件，使設(shè)計(jì)更具靈活性，可滿足不同性能的設(shè)計(jì)要求，具有成本低的特點(diǎn)；而且由 于可以采用常用市售元器件，其制作工藝均可以采用常規(guī)電子制作工藝，不需要委托專業(yè) 測(cè)封廠家，具有制作方便、設(shè)計(jì)周期短和節(jié)省成本的特點(diǎn)。

下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。圖1是本實(shí)用新型的多芯片封裝模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的多芯片封裝模塊剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型的多芯片封裝模塊外觀圖。
具體實(shí)施方式請(qǐng)參閱圖1、圖2和圖3，是本實(shí)用新型的一種煤礦井下電子設(shè)備用的多芯片封裝 模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖、剖面圖和外觀圖，包括電路板1、中央處理器(CPU)2、數(shù)字信號(hào)處 理器(DSP)3、存儲(chǔ)器(FLASH、SRAM、DRAM) 4、電源管理芯片(LDO、DC-DC) 5、專用集成電路 (ASIC)6、邏輯電路7、電容8、電感9、電阻10、引腳11等，上述各元器件分別焊接裝配在電 路板1上，整個(gè)電路板1裝入金屬殼體12，各元器件和金屬殼體12之間安裝導(dǎo)熱塊14，并與 各元器件和金屬殼體12緊密接觸，整個(gè)電路板1包括裝配在電路板1上的所有元器件以及 導(dǎo)熱塊14均用樹脂13封裝在金屬殼體12內(nèi)，電路板1的引腳11伸出金屬殼體12之外。 由于導(dǎo)熱塊14置于發(fā)熱器件(如CPU)與金屬殼體12之間，兩面分別并緊貼在CPU和金屬 殼體12上，起到導(dǎo)熱的作用，其優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)內(nèi)置的發(fā)熱器件(如CPU)產(chǎn)生的熱量，可以順 利通過樹脂和導(dǎo)熱塊傳導(dǎo)到金屬殼體，金屬殼體可以達(dá)到三維向空氣散熱的效果，可以達(dá) 到《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備本質(zhì)安全型電路和電氣設(shè)備(GB3836-2000)》工作環(huán)境溫度 范圍的安全要求。其中，所述多層電路板1為阻燃型環(huán)氧玻纖布覆銅板，可以是單層、也可以是多 層；所述的CPU為市售常規(guī)中央處理器，可根據(jù)設(shè)計(jì)需要選擇規(guī)格型號(hào)和封裝形式；所述的 DSP為市售常規(guī)數(shù)字信號(hào)處理器，可根據(jù)設(shè)計(jì)需要選擇規(guī)格型號(hào)和封裝形式；所述的存儲(chǔ) 器為市售常規(guī)FLASH、SRAM、DRAM等，可根據(jù)設(shè)計(jì)需要選擇存儲(chǔ)器規(guī)格型號(hào)和封裝形式；所 述的電源管理芯片為市售常規(guī)LDO、DC-DC等，可根據(jù)設(shè)計(jì)需要選擇規(guī)格型號(hào)和封裝形式； 所述的ASIC為市售常規(guī)專用集成電路，可根據(jù)設(shè)計(jì)需要選擇存儲(chǔ)器規(guī)格型號(hào)和封裝形式； 所述的邏輯電路為市售常規(guī)邏輯電路，可根據(jù)設(shè)計(jì)需要選擇存儲(chǔ)器規(guī)格型號(hào)和封裝形式； 所述的電容為市售常規(guī)電容器，可根據(jù)設(shè)計(jì)需要選擇規(guī)格型號(hào)和封裝形式；所述的電感為 市售常規(guī)電感器，可根據(jù)設(shè)計(jì)需要選擇電感規(guī)格型號(hào)和封裝形式；所述的電阻市售常規(guī)電 阻器，可根據(jù)設(shè)計(jì)需要選擇電阻規(guī)格型號(hào)和封裝形式；所述的樹脂封裝可以是環(huán)氧樹脂灌 封、也可以是AB膠灌封、也可以是電子灌封膠灌封、也可以是集成電路專用封裝樹脂熱壓 成型，所述的樹脂，其極限耐熱值至少為-40°C -80°C ；所述的引腳可以是電路板連接器，也 可以是集成電路專用引腳；所述的金屬殼體可以是不銹鋼、也可以是碳鋼、也可以是輕金 屬；所述的金屬殼體使用輕金屬時(shí)，按外殼質(zhì)量百分比，鋁、鈦、鎂的總含量不大于15%，并 且鈦、鎂的總含量不大于8%。采用本實(shí)用新型所述的結(jié)構(gòu)封裝后，由于經(jīng)過導(dǎo)熱塊、樹脂以及金屬外殼體的整
4體散熱方式，可以將各發(fā)熱元器件的熱量，迅速傳遞到殼體表面，其散熱性能可以符合《爆 炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備本質(zhì)安全型電路和電氣設(shè)備(GB 3836-2000)》工作環(huán)境溫度范圍 的規(guī)定。
權(quán)利要求1.一種煤礦井下電子設(shè)備用的多芯片封裝模塊，包括一塊電路板、若干元器件和金屬 殼體，所述若干元器件分別焊接裝配在電路板上，整個(gè)電路板裝入金屬殼體，所述的多芯片 封裝模塊還包括若干導(dǎo)熱塊，所述導(dǎo)熱塊安裝在各元器件和金屬殼體之間，并分別與各元 器件和金屬殼體緊密接觸，整個(gè)電路板包括裝配在電路板上的所有元器件以及導(dǎo)熱塊均用 樹脂封裝在金屬殼體內(nèi)，電路板的引腳伸出金屬殼體之外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多芯片封裝模塊，其特征在于所述電路板為單層或多層的 阻燃型環(huán)氧玻纖布覆銅板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多芯片封裝模塊，其特征在于所述的樹脂封裝是采用樹脂 灌封、AB膠灌封、電子灌封膠灌封，或者是集成電路專用封裝樹脂熱壓成型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多芯片封裝模塊，其特征在于所述的引腳采用電路板連接 器，或者是集成電路專用引腳。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多芯片封裝模塊，其特征在于所述的金屬殼體是采用不銹 鋼、碳鋼制成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及爆炸性氣體環(huán)境用電子設(shè)備，特別涉及一種煤礦井下電子設(shè)備用的多芯片封裝模塊，包括一塊多層電路板、若干中央處理器、若干數(shù)字信號(hào)處理器、若干存儲(chǔ)器、若干電源管理芯片、若干專用集成電路、若干邏輯電路、若干電容、若干電感、若干電阻、若干引腳、若干導(dǎo)熱塊和一個(gè)金屬殼體等等。本實(shí)用新型所述的多芯片封裝模塊，其安全性能符合《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備本質(zhì)安全型電路和電氣設(shè)備(GB 3836-2000)》要求，具有高安全性、高可靠性、三維傳熱能力和低成本、便于制造等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H05K7/20GK201820753SQ20102026307
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月19日
發(fā)明者林曉 申請(qǐng)人:福州華虹智能科技開發(fā)有限公司