[發明專利]一種基于歧管通道蓋板的封裝結構及其制備方法

在審

• 申請號: 202110557128.8
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113488441A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 王瑋;楊宇馳;杜建宇
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L23/473;H01L23/31;H01L23/29
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 張曉玲

1.一種基于歧管通道蓋板的封裝結構，其包括:

芯片，包括襯底和位于所述襯底頂部的嵌入式微流道；

蓋板,包括歧管通道、入液口和出液口；以及

用于使所述嵌入式微流道和所述歧管通道密封連通的低溫密封層，所述低溫密封層位于所述芯片和所述蓋板之間。

2.根據權利要求1所述的封裝結構，其特征在于，所述歧管通道包括流入通道和流出通道；優選地，所述流入通道和所述流出通道呈叉指型排列且彼此不連通。

3.根據權利要求2所述的封裝結構，其特征在于，所述流入通道和所述流出通道均呈梳齒型；優選地，所述流入通道包括一條總流入通道和多條分流入通道，其中所述總流入通道與所述入液口連通；所述流出通道包括一條總流出通道和多條分流出通道，所述總流出通道與所述出液口連通；優選地，所述分流入通道或所述分流出通道中的流體流動方向與所述嵌入式微流道中的流體流動方向成垂直或近似垂直的角度。

4.根據權利要求1或2所述的封裝結構，其特征在于，所述低溫密封層為粘合劑層或金屬層；優選地，所述粘合劑層包括熱固性材料或熱塑性材料；優選地，所述熱固性材料為環氧樹脂或聚氨酯，所述熱塑性材料為聚乙酸乙烯酯或聚乙烯醇縮醛；優選地，所述金屬層包括一種或多種選自Cu、Sn、Pb、In、Au、Ag和Sb的金屬材料，所述金屬層是通過物理氣相淀積工藝、化學氣相沉積工藝和電鍍工藝中的任意一種與低溫共晶鍵合工藝結合而得到的。

5.一種基于歧管通道蓋板的封裝結構的制備方法，其包括：

提供芯片，在所述芯片的襯底頂部制作嵌入式微流道；

制備具有歧管通道、入液口和出液口的蓋板；以及

在所述芯片和所述蓋板之間形成低溫密封層，以使所述嵌入式微流道與所述歧管通道密封連通。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述芯片為晶圓狀態，通過晶圓光刻工藝和晶圓刻蝕工藝的結合制作所述嵌入式微流道；優選地，所述芯片為晶圓狀態，所述制備方法還包括在制作所述嵌入式微流道之前，將所述芯片的晶圓厚度減薄；優選地，所述芯片為晶圓狀態，所述制備方法還包括在制作所述嵌入式微流道之后，對所述芯片進行劃片。

7.根據權利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，所述芯片為裸片狀態，通過硬掩模與刻蝕工藝的結合或通過光刻工藝和刻蝕工藝的結合制作所述嵌入式微流道；當所述芯片位于封裝模塊之中時，首先將芯片的襯底露出，之后通過硬掩模與刻蝕工藝的結合或通過光刻工藝和刻蝕工藝的結合制作所述嵌入式微流道。

8.根據權利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，在制備具有歧管通道、入液口和出液口的蓋板的步驟中，所述歧管通道、入液口和出液口的制作方法包括光刻工藝、刻蝕工藝、銑刀加工工藝、鉆孔工藝、腐蝕工藝或其結合。

9.根據權利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，所述低溫密封層的形成方法包括使用粘合劑固化形成；優選地，所述低溫密封層為采用熱固性材料或熱塑性材料而形成的粘合劑層；優選地，所述熱固性材料為環氧樹脂或聚氨酯，所述熱塑性材料為聚乙酸乙烯酯或聚乙烯醇縮醛。

10.根據權利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，所述低溫密封層的形成方法包括使用金屬材料通過物理氣相淀積工藝、化學氣相沉積工藝和電鍍工藝中的任意一種與低溫共晶鍵合工藝結合而形成；優選地，所述金屬材料選自Cu、Sn、Pb、In、Au、Ag和Sb的一種或多種。