[發明專利]一種射頻模組散熱工藝

有效

• 申請號: 202010855285.2
• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN111968919B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 馮光建;高群;黃雷;顧毛毛;郭西
• 申請（專利權）人: 浙江集邁科微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/48
• 分類號: H01L21/48;H01L23/473;H05K3/30
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良

本發明提供一種射頻模組散熱工藝，包括以下步驟：(a)、提供襯底，襯底正面形成側壁焊盤，制作TSV導電柱、RDL和互聯焊盤；(b)、在襯底背面形成側壁焊盤，形成第二襯底；(c)、在襯底背面干法刻蝕凹槽，使TSV導電柱頂部金屬露出，形成第三襯底；(d)、在第三襯底背面凹槽嵌入芯片，在第三襯底背面制作RDL和互聯焊盤，形成第四襯底；(e)、提供PCB板和散熱導管，切割第四襯底成單一模組，在模組背面貼裝散熱導管，將模組的側壁焊盤和PCB板一側的互聯焊盤做貼片，散熱導管內充入循環液體做散熱，得到具有散熱能力的射頻模組。本發明的射頻模組散熱工藝，既能實現高可靠性的散熱功能，還能有助于模組的穩定焊接。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種射頻模組散熱工藝。

背景技術

微波毫米波射頻集成電路技術是現代國防武器裝備和互聯網產業的基礎，隨著智能通信、智能家居、智能物流、智能交通等“互聯網+”經濟的快速興起，承擔數據接入和傳輸功能的微波毫米波射頻集成電路也存在巨大現實需求及潛在市場。

但是對于高頻率的微系統，天線陣列的面積越來越小，且天線之間的距離要保持在某個特定范圍，才能使整個模組具備優良的通信能力。但是對于射頻芯片這種模擬器件芯片來講，其面積不能像數字芯片一樣成倍率的縮小，這樣就會出現特高頻率的射頻微系統將沒有足夠的面積同時放置PA/LNA，需要把PA/LNA堆疊或者豎立放置。

對于豎立放置的射頻模組，常規工藝采用半導體內嵌入微流道的工藝來解決其散熱難題，但是工藝復雜，可靠性較差。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的不足，提供一種射頻模組散熱工藝，其具有可靠性高，散熱性好，工藝簡單。本發明采用的技術方案是：

一種射頻模組散熱工藝，其中，包括以下步驟：

(a)、提供襯底，襯底具有相對應的襯底正面和襯底背面，用光刻和干法刻蝕的方式在襯底正面制作側壁互聯凹槽，側壁互聯凹槽填充金屬形成側壁焊盤，然后在襯底正面制作TSV導電柱、RDL和互聯焊盤，形成第一襯底；

(b)、對襯底正面做臨時鍵合，并減薄襯底背面，然后在襯底背面制作側壁互聯凹槽，側壁互聯凹槽填充金屬形成側壁焊盤，形成第二襯底；

(c)、在襯底背面干法刻蝕凹槽，使TSV導電柱背面露頭，沉積鈍化層，然后通過光刻和干法刻蝕工藝使TSV導電柱頂部金屬露出，形成第三襯底；

(d)、在第三襯底背面凹槽嵌入芯片，并將芯片和凹槽之間的縫隙填充，然后在襯底背面制作RDL和互聯焊盤，形成第四襯底；

(e)、提供PCB板和散熱導管，拆第四襯底正面的臨時鍵合，切割第四襯底成單一模組，在模組背面貼裝帶有微流控的散熱導管，以散熱導管為支撐，將模組的側壁焊盤和PCB板一側的互聯焊盤做貼片，散熱導管內充入循環液體做散熱，得到具有散熱能力的射頻模組。

優選的是，所述的射頻模組散熱工藝，其中，所述步驟（a）具體為：

(a1)、在襯底上形成側壁互聯凹槽，并在襯底上沉積第一絕緣層，在第一絕緣層上方制作第一種子層，電鍍銅使銅充滿側壁互聯凹槽形成側壁焊盤，去除襯底表面的銅，使襯底表面只剩下側壁互聯凹槽的銅；

(a2)、通過光刻和刻蝕工藝在襯底正面制作TSV深孔；

(a3)、在襯底正面沉積第二絕緣層，在第二絕緣層上制作第二種子層；

(a4)、電鍍銅，使銅金屬充滿TSV深孔，去除襯底表面的銅，使襯底表面只剩下TSV深孔的銅形成TSV導電柱；

(a5)、在第二絕緣層上制作第三種子層，光刻定義RDL和焊盤位置，電鍍做出RDL和互聯焊盤。