[發(fā)明專利]一種射頻微系統(tǒng)中大功率組件的雙層相變散熱器制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811595174.1
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN110010565B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮光建;馬飛;程明芳;王永河;郁發(fā)新
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江集邁科微電子有限公司
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L23/373;H01L23/42
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 董世博

1.一種射頻微系統(tǒng)中大功率組件的雙層相變散熱器制作方法，其特征在于，具體處理包括如下步驟：

101）散熱轉(zhuǎn)接板制作步驟：散熱轉(zhuǎn)接板上表面通過光刻、刻蝕工藝制作TSV孔，TSV孔的底部呈倒圓臺或倒圓錐形；散熱轉(zhuǎn)接板上表面采用沉積氧化硅、沉積氮化硅或者直接熱氧化方法中的一種，形成絕緣層；絕緣層上通過物理濺射，磁控濺射或者蒸鍍工藝中的一種，制作種子層；

減薄散熱轉(zhuǎn)接板下表面，露出TSV孔的底部；CMP工藝或減薄工藝去除TSV孔的部分底部形成開口，開口大小在0.1μm到100μm之間；散熱轉(zhuǎn)接板下表面通過光刻電鍍工藝制作鍵合焊盤；

散熱轉(zhuǎn)接板下表面的TSV孔區(qū)域通過光刻、刻蝕工藝制作空腔，空腔包裹TSV孔區(qū)域；通過光刻和刻蝕工藝在空腔底部靠近內(nèi)側(cè)壁處制作盲孔；減薄散熱轉(zhuǎn)接板上表面將盲孔變成通孔；

102）射頻芯片轉(zhuǎn)接板制作步驟：射頻芯片轉(zhuǎn)接板上表面通過光刻和電鍍工藝制作焊接焊盤；射頻芯片轉(zhuǎn)接板上表面通過光刻、刻蝕工藝制作凹槽，凹槽深度小于轉(zhuǎn)接板厚度；射頻芯片轉(zhuǎn)接板上表面采用沉積氧化硅、沉積氮化硅或者直接熱氧化方法中的一種，形成絕緣層；將射頻芯片用共晶鍵合工藝設(shè)置在凹槽中；

減薄射頻芯片轉(zhuǎn)接板下表面，射頻芯片轉(zhuǎn)接板的厚度控制在10μm到500μm；射頻芯片轉(zhuǎn)接板下表面通過光刻、電鍍工藝制作焊接焊盤；射頻芯片轉(zhuǎn)接板下表面對應(yīng)凹槽的位置通過光刻、刻蝕工藝設(shè)置凹坑，凹坑的寬度小于凹槽的寬度；

103）鍵合步驟：散熱轉(zhuǎn)接板包括頂層散熱轉(zhuǎn)接板和底層散熱轉(zhuǎn)接板，頂層散熱轉(zhuǎn)接板、底層散熱轉(zhuǎn)接板與射頻芯片轉(zhuǎn)接板鍵合，鍵合溫度控制在100到300度；用刀片切割或者干法刻蝕工藝得到雙層相變散熱結(jié)構(gòu)；通過微型針孔把相變材料注入到TSV孔內(nèi)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射頻微系統(tǒng)中大功率組件的雙層相變散熱器制作方法，其特征在于：TSV孔直徑范圍在1μm到1000μm，深度在10μm到1000μm之間；種子層厚度范圍在1nm到100μm，其本身結(jié)構(gòu)為一層或多層，材質(zhì)采用鈦、銅、鋁、銀、鈀、金、鉈、錫、鎳中的一種；空腔截面為圓形、方形或三角形，空腔的邊長或者直徑范圍在1μm到10000μm，其深度在10nm到500μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射頻微系統(tǒng)中大功率組件的雙層相變散熱器制作方法，其特征在于：焊接焊盤厚度為10nm到1000μm，焊接焊盤本身結(jié)構(gòu)為一層或多層，其材質(zhì)采用鈦、銅、鋁、銀、鈀、金、鉈、錫、鎳中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射頻微系統(tǒng)中大功率組件的雙層相變散熱器制作方法，其特征在于：凹槽橫截面采用正方形其邊長為1μm到5cm之間，深度在10μm到1000μm；絕緣層厚度范圍在10nm到100μm之間；凹坑寬度為10μm到5cm，其深度為10μm到500μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射頻微系統(tǒng)中大功率組件的雙層相變散熱器制作方法，其特征在于：盲孔直徑范圍在1μm到1000μm，深度在10μm到1000μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射頻微系統(tǒng)中大功率組件的雙層相變散熱器制作方法，其特征在于：射頻芯片轉(zhuǎn)接板和散熱轉(zhuǎn)接板的厚度范圍在200μm到2000μm之間，材料采用硅片、玻璃、石英、碳化硅、氧化鋁、環(huán)氧樹脂、聚氨酯中的一種。