[發(fā)明專利]散熱結(jié)構(gòu)及其制備方法、芯片封裝結(jié)構(gòu)及芯片封裝方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011586595.5
• 申請(qǐng)日: 2020-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN112635417A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王全龍;曹立強(qiáng);嚴(yán)陽(yáng)陽(yáng);戴風(fēng)偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華進(jìn)半導(dǎo)體封裝先導(dǎo)技術(shù)研發(fā)中心有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/367
• 分類號(hào): H01L23/367;H01L23/473;H01L21/48;H01L25/065;H01L21/98
• 代理公司: 北京三聚陽(yáng)光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 張艷清

本發(fā)明提供一種散熱結(jié)構(gòu)及其制備方法、芯片封裝結(jié)構(gòu)及芯片封裝方法，散熱結(jié)構(gòu)包括：相對(duì)設(shè)置的第一板層和第二板層；第一板層中具有第一微流道、冷卻液入口和冷卻液出口，第一微流道朝向第二板層，冷卻液入口和冷卻液出口背離第二板層，且冷卻液入口和冷卻液出口與第一微流道連通；第二板層包括鄰接的第一區(qū)和第二區(qū)，第二區(qū)背向第一板層的表面至第一板層的距離小于第一區(qū)背向第一板層的表面至第一板層的距離，第一區(qū)和第二區(qū)中設(shè)置有第二微流道，第二微流道與第一微流道連通。所述散熱結(jié)構(gòu)能夠滿足具有不同厚度的芯片的多芯片集成結(jié)構(gòu)的散熱要求，且使用該散熱結(jié)構(gòu)進(jìn)行散熱時(shí)，冷卻液輸送通道簡(jiǎn)單。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種散熱結(jié)構(gòu)及其制備方法、芯片封裝結(jié)構(gòu)及芯片封裝方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)在電子設(shè)備正在迅速地向高集成度、高組裝密度、高運(yùn)行速度方向發(fā)展，電子芯片作為電子設(shè)備的核心，由于其集成度、封裝密度以及工作時(shí)鐘頻率不斷提高，而體積卻不斷縮小，因此，電子芯片單位面積的發(fā)熱量不斷增加，尤其對(duì)于大功率電子設(shè)備而言情況更為嚴(yán)重。電子芯片單位面積發(fā)熱量不斷增加極易引起其結(jié)區(qū)溫度急劇升高，而結(jié)區(qū)高溫則會(huì)對(duì)電子芯片、電子設(shè)備的性能產(chǎn)生不利影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)有55％的電子設(shè)備失效是結(jié)區(qū)溫度過(guò)高導(dǎo)致的，并有研究表明，單個(gè)電子芯片的結(jié)區(qū)溫度每升高10℃，電子設(shè)備的可靠性將降低50％。由此可見，芯片的散熱問(wèn)題已經(jīng)成為電子設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵要素。

微流道是一種較好的散熱技術(shù)，微流道結(jié)構(gòu)為內(nèi)部設(shè)置有一個(gè)兩端開口的溝道的板層。通過(guò)將微流道結(jié)構(gòu)貼裝在芯片表面，并使冷卻液從一端開口流入，吸收器件附近的熱量之后從另一端開口流出，從而達(dá)到器件散熱的目的。微流道散熱因具有高表面積/體積比、低熱阻、低流量等優(yōu)點(diǎn)，因此是一種有效的散熱方式。通常，將用于輸送散熱冷卻液的微流通道設(shè)置在電子芯片主要工作區(qū)的上方，以適應(yīng)電子設(shè)備體積小的需求。

然而，當(dāng)多芯片集成結(jié)構(gòu)中包括不同厚度的芯片時(shí)，則無(wú)法通過(guò)貼裝上述微流道結(jié)構(gòu)滿足多芯片集成結(jié)構(gòu)的散熱要求。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有微流道結(jié)構(gòu)無(wú)法滿足具有不同厚度的芯片的多芯片集成結(jié)構(gòu)的散熱要求的缺陷，從而提供一種散熱結(jié)構(gòu)及其制備方法、芯片封裝結(jié)構(gòu)及芯片封裝方法。

本發(fā)明提供一種散熱結(jié)構(gòu)，包括：

相對(duì)設(shè)置的第一板層和第二板層；

所述第一板層中具有第一微流道，第一微流道朝向第二板層；

所述第二板層包括鄰接的第一區(qū)和第二區(qū)，自第一區(qū)至第二區(qū)的排布方向平行于第二板層的延伸面，第二區(qū)背向所述第一板層的表面至所述第一板層的距離小于第一區(qū)背向所述第一板層的表面至所述第一板層的距離，所述第一區(qū)和第二區(qū)中設(shè)置有第二微流道，所述第二微流道與第一微流道連通。

可選的，所述第一板層朝向所述第二板層的表面呈平面，所述第二板層朝向所述第一板層的表面呈平面，所述第一板層朝向所述第二板層的表面平行于所述第二板層朝向所述第一板層的表面。

可選的，位于所述第一區(qū)的所述第二微流道的深度大于位于所述第二區(qū)的所述第二微流道的深度。

可選的，位于所述第一區(qū)的所述第二微流道的深度與位于所述第二區(qū)的所述第二微流道的深度的差值為50μm-700μm。

可選的，所述散熱結(jié)構(gòu)還包括：位于所述第一板層中的冷卻液入口和冷卻液出口，所述冷卻液入口和冷卻液出口位于所述第一板層背向第二板層的一側(cè)，且所述冷卻液入口和冷卻液出口與所述第一微流道連通。

可選的，所述冷卻液入口在第二板層上的正投影位于第一區(qū)，所述冷卻液出口在所述第二板層上的正投影位于所述第二區(qū)；或者，所述冷卻液出口在第二板層上的正投影位于第一區(qū)，所述冷卻液入口在所述第二板層上的正投影位于所述第二區(qū)。