[發明專利]一種2.5D/3D高散熱封裝結構

在審

• 申請號: 202211246397.3
• 申請日: 2022-10-12
• 公開（公告）號: CN115621225A
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 朱友基;李偉;劉衛東
• 申請（專利權）人: 華天科技（南京）有限公司
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L23/373;H01L23/31
• 代理公司: 蘇州國誠專利代理有限公司 32293
• 代理人: 李小葉

本發明公開了一種2.5D/3D高散熱封裝結構，包括：基板和芯片封裝單元；芯片封裝單元設置于基板上；芯片封裝單元包括至少兩層芯片封裝結構；每層芯片封裝結構處分別設有內散熱金屬層；最外層的芯片封裝結構的表面設有外散熱金屬層；兩層以上的內散熱金屬層之間延伸焊接，且外散熱金屬層又與內散熱金屬層之間延伸焊接；基板的邊部上設有邊部散熱金屬層；且內散熱金屬層和外散熱金屬層的邊緣均與基板上的邊部散熱金屬層焊接。該封裝結構無需復雜的貼裝工藝，可以使集成芯片由內到外散熱，并且散熱面積大，散熱效率較高。

技術領域

本發明涉及半導體芯片封裝技術領域，特別涉及一種2.5D/3D高散熱封裝結構。

背景技術

隨著科技技術的不斷發展，人們對消費類電子產品的需求也越來越高，電子產品中的存儲芯片是一個關鍵的核心零部件，因而，對于此芯片的封裝要求也越來越高，如體積小、容量大、散熱性能好等。在散熱性能方面，目前行業內普遍采用在芯片表面貼裝散熱蓋以通過熱傳遞的方式來增加散熱面積，但是隨著2.5D及3D芯片的封裝結構中芯片集成越來越多，采用散熱蓋的方式難以使集成芯片內部的熱能得到直接有效的釋放，造成芯片功能開發的障礙。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種2.5D/3D高散熱封裝結構。該封裝結構無需復雜的貼裝工藝，可以使集成芯片由內到外散熱，并且散熱面積大，散熱效率較高。

為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

一種2.5D/3D高散熱封裝結構，包括：基板和芯片封裝單元；芯片封裝單元設置于基板上；芯片封裝單元包括至少兩層芯片封裝結構；每層芯片封裝結構處分別設有內散熱金屬層；最外層的芯片封裝結構的表面設有外散熱金屬層；兩層以上的內散熱金屬層之間延伸焊接，且外散熱金屬層又與內散熱金屬層之間延伸焊接；基板的邊部上設有邊部散熱金屬層；且內散熱金屬層和外散熱金屬層的邊緣均與基板上的邊部散熱金屬層焊接。

進一步的，所述基板的邊緣處還設有與邊部散熱金屬層相接的散熱拓展裙邊。

進一步的，芯片封裝單元包括兩層芯片封裝結構，且第一層芯片封裝結構設置于基礎封裝結構上；該基礎封裝結構包括金屬重布線層和絕緣介質層；所述第一層芯片封裝結構包括與金屬重布線層電連接的第一層芯片、對第一層芯片進行包覆的第一塑封層以及設置于第一塑封層上的金屬線路結構；該金屬線路結構與所述金屬重布線層電連接；第二層芯片封裝結構包括與所述金屬線路結構電連接的第二層芯片以及對第二層芯片進行包覆的第二塑封層。

更進一步的，第一塑封層與絕緣介質層之間以及第一塑封層與第二塑封層之間分別設有所述的內散熱金屬層。

進一步的，所述基板上設有基礎線路層，該基礎線路層與芯片封裝單元電連接。

更進一步的，所述基板上還設有電性導出結構，該電性導出結構與基礎線路層電連接。

更進一步的，所述電性導出結構為焊球。

進一步的，所述散熱拓展裙邊用于與外部的PCB板焊接。

本發明的有益效果是：

本發明的封裝結構中的內散熱金屬層、外散熱金屬層以及基板上的邊部散熱金屬層連接為一個整體，并形成一種包裹且穿插于芯片封裝單元的散熱金屬結構，可以實現面積最大化散熱，并可實現封裝結構從內到外面積最大化的整體散熱效果。

而且，本發明的封裝結構可以省去芯片表面散熱膠和粘性膠水，無需復雜的貼裝工藝。

相比于現有技術，該封裝結構可以增大散熱面積，提高散熱效率，有利于芯片功能開發。

附圖說明

圖1為本發明實施例的一種2.5D/3D高散熱封裝結構的結構示意圖。