[發明專利]芯片制備方法及芯片結構

在審

• 申請號: 202310369320.3
• 申請日: 2023-04-10
• 公開（公告）號: CN116093047A
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 華菲;趙作明
• 申請（專利權）人: 北京華封集芯電子有限公司
• 主分類號: H01L23/373
• 分類號: H01L23/373;H01L23/367;H01L23/488;H01L23/498;H01L23/538;H01L23/31;H01L21/56;H01L21/48
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 高英英

本發明實施例提供一種芯片制備方法及芯片結構，屬于芯片技術領域。所述芯片制備方法包括：提供散熱板和至少兩組芯片單元，散熱板表面通過界面散熱材料層形成芯片固定區域，而每組芯片單元包括至少兩個裸芯片，且每組芯片單元對應于一個單顆芯片產品；以及針對各組芯片單元，將其包括的全部裸芯片背面向下以通過所述界面散熱材料層固定在所述散熱板表面的所述芯片固定區域，再進行芯片封裝，以得到固定于同一散熱板且對應于至少兩個單顆芯片產品的芯片結構。本發明實施例先提供散熱板，再將多組芯片單元中的裸芯片固定于散熱板上以進行芯片封裝，故而一方面擴大了散熱板與裸芯片的界面散熱材料范圍，另一方面優化了芯片制備工序。

技術領域

本發明涉及芯片技術領域，具體地涉及一種芯片制備方法及芯片結構。

背景技術

現有的芯片制作工藝中，通常是在基板上完成芯片基礎封裝（倒裝貼片或扇出）之后，再添加散熱片來提供導熱。

但是，本申請發明人在實現本發明的過程中發現，這一工藝至少具有如下缺陷：對散熱片與芯片之間的界面的散熱材料要求比較高，若選用當前熱導系數較好的金屬銦，其低熔點會使得銦在表面貼裝的回流焊工藝中融化而出現空洞或分層，但若選擇高熔點散熱材料，在散熱片貼裝工藝中又會融化已倒裝的焊球連接，進而導致芯片與基板連接不良。另外，現有芯片的散熱界面材料也有使用有機散熱膠的，但現有有機散熱膠的熱導率只有金屬界面導熱材料的5%左右。

這一缺陷使得現有芯片散熱能力有限，不能滿足當前高性能、高功耗和高頻的芯片的散熱要求。

發明內容

本發明實施例的目的是提供一種芯片制備方法及芯片結構，以至少部分地解決上述技術問題。

為了實現上述目的，本發明實施例提供一種芯片制備方法，包括：提供散熱板和至少兩組芯片單元，其中所述散熱板表面通過界面散熱材料層形成芯片固定區域，而每組芯片單元包括至少兩個裸芯片，且每組芯片單元對應于一個單顆芯片產品；以及針對各組芯片單元，將其包括的全部裸芯片背面向下以通過所述界面散熱材料層固定在所述散熱板表面的所述芯片固定區域，再進行芯片封裝，以得到固定于同一散熱板且對應于至少兩個單顆芯片產品的芯片結構。

可選的，所述界面散熱材料層采用以下任意的散熱材料：鎳、錫、銅、金、鋁和銀中的任意一者；關于鎳、錫、銅、金、鋁和銀的任意者的合金；以及石墨烯。

可選的，所述散熱板是圓形或者方形。

可選的，所述提供散熱板包括：提供平面散熱板或具有凹槽的散熱板；在所述平面散熱板的表面或者所述凹槽的表面設置金屬鍍層；以及在所述金屬鍍層上針對每一裸芯片設置由所述界面散熱材料層形成的芯片固定區域。

可選的，所述提供至少兩組芯片單元包括：針對各組芯片單元，在所述裸芯片的正面制備第一組凸點和第二組凸點，其中所述第二組凸點的高度小于所述第一組凸點，且兩組凸點的高度差能夠容納用于鍵合不同裸芯片的第二組凸點的連接芯片。

可選的，所述進行芯片封裝包括：針對各組芯片單元，通過連接芯片鍵合該組芯片單元中的各個裸芯片的第二組凸點；針對鍵合后的凸點進行底部填充，然后進行壓模；對所述壓模形成的模層結構進行減薄，以露出各個裸芯片的第一組凸點；以及針對所露出的第一組凸點添加焊球。

可選的，所述進行芯片封裝還包括：在所述添加焊球之前，在所述第一組凸點上制備導線再分布層。

可選的，該芯片制備方法還包括：切割所述散熱板以得到單顆芯片產品。

另一方面，本發明實施例還提供一種采用上述任意的芯片制備方法制備的芯片結構，包括：散熱板，其中所述散熱板表面通過界面散熱材料層形成芯片固定區域；至少兩組芯片單元，每組芯片單元包括至少兩個裸芯片，且每組芯片單元對應于一個單顆芯片產品，其中每組芯片單元包括的全部裸芯片背面向下以通過所述界面散熱材料層固定在所述散熱板表面的所述芯片固定區域；以及在所述裸芯片固定于所述散熱板之后，針對所述裸芯片形成的芯片封裝結構。