[发明专利]基于柔性基板的三维封装散热结构及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子封装技术领域，尤其是一种基于柔性基板的三维封装散热结构及其制备方法。

背景技术

基于柔性基板的三维封装技术处于起步阶段，主要是利用了基板的易弯折性，采用将表面贴装有芯片的基板两端向上弯折，形成不同的叠层结构，如两层、三层或多层结构。这些结构只是实现了多芯片的三维封装，并没有考虑到这种封装体的散热性能。

目前针对三维封装的散热主要是采用刚柔结合板加散热器的方式进行，芯片在堆叠之后，芯片周围被基板包裹，导致热量难以散出，特别是对于封装体内部最上层的芯片，热量更是难以散出。

封装体内部的底层芯片，其产生的热量可以通过底部填充胶和倒置芯片上的微凸点，穿过柔性基板，流经BGA球，经PCB散出。对于次底层芯片，其热量则要流经贴片胶、底层芯片，并沿底层芯片的传热路径进行散出，其散出效果要差于底层芯片的散热效果。而对于此底层芯片以上的堆叠芯片，其热量难以散出，主要是因为这些芯片上下均受到一层甚至多层弯折基板以及贴片胶，甚至底部填充胶的裹覆，而这些材料的导热系数均不高，从而大大影响了相应芯片的散热效果，最终导致芯片的结温升高，影响了器件的使用寿命。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于柔性基板的三维封装散热结构及其制备方法，以提高封装体内部芯片的散热效率，增加器件的使用寿命。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种基于柔性基板的三维封装散热结构，该三维封装散热结构具有一石墨烯散热片，该石墨烯散热片直接接触于封装体内各芯片的表面，从而在封装体内增加了一条直接通向外部的散热通道。

上述方案中，所述石墨烯散热片是在基于柔性基板的三维封装过程中埋入封装体内的。

上述方案中，所述石墨烯散热片包括金属载体及形成于金属载体之上的石墨烯薄膜。

为达到上述目的，本发明还提供了一种制备所述的基于柔性基板的三维封装散热结构的方法，包括：

步骤1：将待封装的第一芯片U1、第二芯片U2及第三芯片U3通过微凸点或键合金线方式表贴在柔性基板上；

步骤2：在待封装芯片中最底层的第三芯片U3上方滴涂导热胶；

步骤3：利用真空吸盘拿持石墨烯散热片，将石墨烯散热片一端压合在第三芯片U3上滴涂的导热胶之上；

步骤4：在石墨烯散热片已贴装位置之上滴涂贴片胶；

步骤5：对柔性基板一端进行弯折，使第一芯片U1表面通过贴片胶结合于石墨烯散热片之上，实现第一芯片U1的堆叠；

步骤6：在堆叠后的第一芯片U1所贴装的基板正上方外表面滴涂导热胶；

步骤7：然后利用机械手将石墨烯散热片弯折，弯折半径R1根据第一芯片U1和柔性基板的高度而定；

步骤8：沿弯折半径R1将石墨烯散热片通过导热胶结合于柔性基板上；

步骤9：对已装配的石墨烯散热片之上滴涂贴片胶；

步骤10：对柔性基板另一端进行弯折，使第二芯片U2表面通过贴片胶结合于石墨烯散热片之上，实现第二芯片U2的堆叠；

步骤11：在堆叠后的第二芯片U2所贴装的基板正上方外表面滴涂导热胶；

步骤12：对石墨烯散热片未贴装的部分进行弯折，弯折半径R2根据第二芯片U2和柔性基板的高度而定；

步骤13：沿弯折半径R2将石墨烯散热片的剩余部分贴装在柔性基板上，且露出石墨烯散热片具有金属载体的一面，以利于散热器的装配；

步骤14：对封装体内部封闭区域空闲区注入灌封胶。

(三)有益效果

本发明提出了一种适用于柔性基板三维叠层结构的散热方法，是在基于柔性基板的三维封装过程中，在封装体内埋入超薄且柔韧性较好的石墨烯散热片，从而在封装体内增加了一条直接通向外部的散热通道，利用石墨烯面内超高导热性能，使热量能迅速沿着石墨烯散热片进行面传递，进而使封装体内部芯片产生的热量能够迅速传递出去，提高了封装体内部芯片的散热效率，大大优化了散热效果，增加了器件的使用寿命。

附图说明

图1是本发明提供的基于柔性基板的三维封装散热结构的示意图。

图2至图5是依照本发明实施例的制备基于柔性基板的三维封装散热结构的工艺流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。