[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

本發明提供了一種集成微流道的三維封裝結構及封裝方法，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對應的空腔，以及與多個與第二導電體對應的第三導電體；將芯片布置于第一基板上，以使第一導電體容置于空腔內，且第二導電體與第三導電體電連接；在第一基板上形成第一微流道結構，第一微流道結構被配置為第一導電體散熱；在第二基板上形成與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；將第二基板布置于第一基板上，以使第一微流道結構與第二微流道結構相通，形成三維垂直結構微流道系統，且第一導電體與第四導電體電連接，使冷卻液在三維垂直結構微流道系統中流動。

技術領域

本發明涉及半導體封裝技術領域，特別涉及一種集成微流道的三維封裝結構及封裝方法。

背景技術

隨著先進節點的不斷開發，芯片的散熱成為越來越關鍵的問題，傳統的主動散熱裝置不能滿足大功耗、多芯片散熱需求，需要通過更先進的散熱技術保障芯片正常工作。其中微流道是其中一項關鍵技術，其特點是可以繼承在芯片封裝中，體積小，散熱效率高，是具有良好前景的散熱方案。

通常微流道在應用時，一般是作為一個散熱部件組裝在芯片系統中，如組裝在芯片背面，或者通過封裝互連將芯片組裝在微流道上，這兩種方式都會使得芯片的發熱面，即有源面遠離微流道的散熱面，同時由于采用的TIM膠或底填膠熱導率提升有限，依然會產生較大的熱阻，影響整體散熱效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種集成微流道的三維封裝結構及封裝方法，以解決現有的微流道散熱效率無法提升的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種集成微流道的三維封裝結構及封裝方法，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。

可選的，在所述的集成微流道的三維封裝方法中，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。

可選的，在所述的集成微流道的三維封裝方法中，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。

可選的，在所述的集成微流道的三維封裝方法中，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。

可選的，在所述的集成微流道的三維封裝方法中，在所述塑封層上形成第七導電體包括：