[發明專利]集成微流道的三維封裝結構及封裝方法

有效

• 申請號: 202011491883.2
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112614785B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 徐成;曹立強;孫鵬
• 申請（專利權）人: 上海先方半導體有限公司;華進半導體封裝先導技術研發中心有限公司
• 主分類號: H01L21/48
• 分類號: H01L21/48;H01L21/56;H01L21/768;H01L23/31;H01L23/367;H01L23/48
• 代理公司: 上海智晟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 張東梅

1.一種集成微流道的三維封裝方法，其特征在于，包括：

在芯片上形成多個第一導電體和多個第二導電體；

在第一基板上形成多個與第一導電體一一對應的空腔，以及與多個與第二導電體一一對應的第三導電體；

將芯片布置于第一基板上，以使所述第一導電體容置于所述空腔內，且所述第二導電體與所述第三導電體電連接；

在第一基板上形成第一微流道結構，所述第一微流道結構被配置為所述第一導電體散熱；

在第二基板上形成與所述第一微流道結構相對應的第二微流道結構、以及多個與第一導電體一一對應的第四導電體；

將第二基板布置于所述第一基板上，以使所述第一微流道結構與所述第二微流道結構相通，形成三維垂直結構微流道系統，且所述第一導電體與所述第四導電體電連接，使冷卻液在所述三維垂直結構微流道系統中流動。

2.如權利要求1所述的集成微流道的三維封裝方法，其特征在于，所述多個第一導電體和多個第二導電體形成在芯片的有源面上，所述芯片與所述第一基板的正面相貼合，所述第二基板與所述第一基板的背面相貼合。

3.如權利要求2所述的集成微流道的三維封裝方法，其特征在于，還包括：

在所述第一基板的正面形成多個與第一導電體和/或第二導電體電連接的第五導電體及第六導電體；

所述第五導電體布置于所述第一基板與芯片的貼合面；

所述第六導電體沿芯片高度方向延伸至高于芯片頂面。

4.如權利要求3所述的集成微流道的三維封裝方法，其特征在于，還包括：將芯片布置于第一基板上之后，在所述第一基板上及芯片的無源面上形成塑封層，所述塑封層包裹所述芯片，并覆蓋所述第一基板的正面；

對所述塑封層進行平坦化，以暴露出所述第六導電體；

在所述塑封層上形成第七導電體，所述第七導電體與所述第六導電體電連接。

5.如權利要求4所述的集成微流道的三維封裝方法，其特征在于，在所述塑封層上形成第七導電體包括：

采用旋涂工藝、化學氣相沉積工藝或物理氣相沉積工藝在所述塑封層上沉積形成介質層，并對所述介質層進行刻蝕進行圖形化；

采用化學氣相沉積工藝、蒸鍍工藝、濺射工藝、電鍍工藝或化學鍍工藝于所述介質層表面形成金屬層，并對所述金屬層進行刻蝕形成圖形化的第七導電體；

使所述第七導電體將所述一個或多個第六導電體的電性導出。

6.如權利要求5所述的集成微流道的三維封裝方法，其特征在于，在第一基板上形成第一微流道結構之前，將第三基板鍵合于所述介質層及所述金屬層上；

將第二基板布置于所述第一基板上之后，將所述第三基板從所述介質層與所述金屬層上去除；

在所述介質層上形成微流道流入孔和微流道流出孔，所述微流道流入孔和微流道流出孔均打通至所述第一基板與所述第二基板的貼合面。

7.如權利要求6所述的集成微流道的三維封裝方法，其特征在于，在第一基板上形成第一微流道結構之前，將所述第一基板的背面進行平坦化，暴露出所述第一導電體，并在所述第一基板的背面上形成第八導電體，所述第八導電體電連接所述第一導電體；

在所述第二基板的正面形成第四導電體和第九導電體，所述第四導電體的高度大于所述第二微流道結構的高度，所述第四導電體與所述第一導電體電連接，所述第九導電體與所述第八導電體電連接，以將冷卻液封閉在所述三維垂直結構微流道系統中。

8.如權利要求7所述的集成微流道的三維封裝方法，其特征在于，將第二基板布置于所述第一基板上之后，將所述第二基板的背面進行平坦化，以暴露出所述第四導電體，在所述第二基板的背面形成第十導電體，所述第十導電體與所述第四導電體電連接。