[發明專利]用于系統級大功率模組的大流量液冷散熱器及其制作方法

有效

• 申請號: 201811634002.0
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN110010572B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 馮光建;程明芳;馬飛;王永河;郁發新
• 申請（專利權）人: 浙江集邁科微電子有限公司
• 主分類號: H01L23/473
• 分類號: H01L23/473;H01L21/48
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 董世博

1.一種用于系統級大功率模組的大流量液冷散熱器的制作方法，其特征在于，具體處理包括如下步驟：

101)射頻芯片載板處理步驟：射頻芯片載板上表面通過刻蝕工藝制作凹槽，凹槽深度小于轉接板厚度；射頻芯片載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；絕緣層上采用物理濺射、磁控濺射或者蒸鍍工藝中的一種，制作種子層；電鍍金屬，覆蓋凹槽表面，200到500度溫度下密化金屬；CMP工藝去除射頻芯片載板的表面金屬，留下凹槽內金屬；凹槽內通過共晶鍵合工藝鍵合射頻芯片；

射頻芯片載板上表面通過臨時鍵合工藝鍵合備用載板；射頻芯片載板下表面進行減薄，減薄后的下表面跟凹槽底部距離在0um到100um之間；通過光刻、電鍍工藝在射頻芯片載板下表面制作鍵合金屬形成焊盤；取下備用載板；

102)散熱載板制作步驟：散熱載板上表面通過光刻、刻蝕工藝制作TSV孔，TSV孔深度小于散熱載板厚度；散熱載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；

通過光刻、刻蝕工藝在設置TSV孔的位置處設置空腔，每個空腔底部與兩個TSV孔頂端互相連通形成單個流通模組；

103)鍵合成形步驟；散熱載板上表面與射頻芯片載板下表面鍵合，減薄散熱載板下表面，露出TSV孔；切割得到散熱器模組，將液體注入單個流通模組的其中一個TSV孔內。

2.根據權利要求1所述的一種用于系統級大功率模組的大流量液冷散熱器的制作方法，其特征在于：散熱載板、射頻芯片載板采用4、6、8、12寸中的一種，厚度范圍為200um到2000um，材料采用硅片、玻璃、石英、碳化硅、氧化鋁、環氧樹脂、聚氨酯中的一種。

3.根據權利要求1所述的一種用于系統級大功率模組的大流量液冷散熱器的制作方法，其特征在于：凹槽寬度范圍在1um到5cm，深度在10um到1000um；絕緣層厚度范圍在10nm到100um之間，種子層厚度范圍在1nm到100um，種子層的材料采用鈦、銅、鋁、銀、鈀、金、鉈、錫、鎳中的一種或者多種，種子層本身結構為一層或多層。

4.根據權利要求1所述的一種用于系統級大功率模組的大流量液冷散熱器的制作方法，其特征在于：金屬厚度在1um到100um之間；金屬本身結構是一層或多層；金屬采用鈦、鋁、銀、鈀、金、鉈、錫、鎳中的一種。

5.根據權利要求1所述的一種用于系統級大功率模組的大流量液冷散熱器的制作方法，其特征在于：焊盤厚度在10nm到1000um之間；焊盤采用銅、鋁、鎳、銀、金、錫中的一種；焊盤本身結構為一層或多層。

6.根據權利要求1所述的一種用于系統級大功率模組的大流量液冷散熱器的制作方法，其特征在于：TSV孔直徑范圍在1um到1000um，深度在10um到1000um；空腔的寬度范圍在1um到1000um，深度在1um到500um之間。

7.一種采用權利要求1所述的一種用于系統級大功率模組的大流量液冷散熱器的制作方法制作的散熱器，其特征在于：包括散熱載板、射頻芯片載板、射頻芯片，散熱載板與射頻芯片載板鍵合；射頻芯片載板上設置放置射頻芯片的凹槽；散熱載板設置貫穿的TSV孔，每個兩個TSV孔頂端設置空腔形成單個流通模組。

8.根據權利要求7所述的散熱器，其特征在于：TSV孔與空腔連通。