[實用新型]一種三維芯片封裝結構

有效

• 申請號: 202021004905.3
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN212033016U
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 張恒運;蔡艷;余明斌;古元冬
• 申請（專利權）人: 上海新微技術研發中心有限公司;上海工程技術大學
• 主分類號: H01L25/065
• 分類號: H01L25/065;H01L21/98;H01L23/367
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 佟婷婷

1.一種三維芯片封裝結構，其特征在于，所述封裝結構包括：

封裝基板；

三維堆疊芯片組件，形成于所述封裝基板上，其中，所述三維堆疊芯片組件包括第一芯片組件及形成于所述第一芯片組件上的第二芯片組件，且所述第一芯片組件的尺寸大于所述第二芯片組件的尺寸；

熱橋結構，形成于所述第一芯片組件上，所述熱橋結構與所述第二芯片組件之間具有預設間距；以及

散熱蓋組件，形成于所述封裝基板上，所述散熱蓋組件包圍所述三維堆疊芯片組件及所述熱橋結構，所述熱橋結構、所述第一芯片組件與所述散熱蓋組件之間熱導通。

2.根據權利要求1所述的三維芯片封裝結構，其特征在于，所述第一芯片組件包括中心區域以及環繞位于所述中心區域外圍的外圍區域，其中，所述第二芯片組件設置于所述中心區域上，所述熱橋結構設置于所述外圍區域上。

3.根據權利要求1所述的三維芯片封裝結構，其特征在于，所述熱橋結構的形狀包括環形；所述熱橋結構與所述第二芯片組件之間具有的所述預設間距介于0.2-2mm之間；所述熱橋結構的寬度介于1-5mm之間；所述熱橋結構通過底部固晶層形成于所述第一芯片組件上。

4.根據權利要求1所述的三維芯片封裝結構，其特征在于，所述熱橋結構的上表面不高于所述三維堆疊芯片組件的上表面，所述熱橋結構的上表面與所述三維堆疊芯片組件的上表面之間的高度差小于100μm。

5.根據權利要求1所述的三維芯片封裝結構，其特征在于，所述熱橋結構與所述散熱蓋組件之間設置有第一熱界面層，所述第一熱界面層還位于所述三維堆疊芯片組件與所述散熱蓋組件之間。

6.根據權利要求1所述的三維芯片封裝結構，其特征在于，所述散熱蓋組件上還形成有第二熱界面層，所述第二熱界面層與所述散熱蓋組件之間熱導通。

7.根據權利要求1所述的三維芯片封裝結構，其特征在于，所述第一芯片組件與所述第二芯片組件之間具有第一凸塊陣列，所述第一凸塊陣列包括若干個第一凸塊單元；和/或，所述第二芯片組件包括至少兩個上下疊置的半導體芯片，相鄰所述半導體芯片之間通過第二凸塊陣列電連接，所述第二凸塊陣列包括若干個第二凸塊單元。

8.根據權利要求7所述的三維芯片封裝結構，其特征在于，所述第一凸塊單元的高度小于30μm，所述第二凸塊單元的高度小于30μm；通過所述第一凸塊單元之間的間距、高度、尺寸以及所述第二凸塊單元之間的間距、高度、尺寸中的至少一者調整所述第一芯片組件上的溫度和溫差。

9.根據權利要求1所述的三維芯片封裝結構，其特征在于，所述熱橋結構與所述第二芯片組件之間形成第一空間，所述熱橋結構與所述散熱蓋組件之間形成第二空間，其中，所述熱橋結構中設置有至少一個第一排氣孔，所述第一排氣孔連通所述第一空間和所述第二空間；和/或，所述散熱蓋組件中設置有至少一個第二排氣孔，所述第二排氣孔連通所述第二空間與外界大氣。

10.根據權利要求1-9中任意一項所述的三維芯片封裝結構，其特征在于，所述第一芯片組件通過上方的所述熱橋結構與所述散熱蓋組件熱導通具有第一熱阻，所述第一芯片組件通過上方的所述第二芯片組件與所述散熱蓋組件熱導通具有第二熱阻，其中，所述第一熱阻的比熱阻值介于所述第二熱阻的比熱阻值的0.8-2.5倍之間。