[发明专利]一种散热性佳的芯片组件及其制备方法

说明书

本发明提供了一种散热性佳的芯片组件及其制备方法，所述芯片组件包括通过焊球连接于基板上的芯片本体，所述芯片本体四周设置有围坝，所述围坝与所述芯片本体之间设置有间隙，所述芯片本体上方设置有散热铟片及封装于所述散热铟片上的散热盖。本发明通过在芯片本体四周筑设围坝结构，使在芯片组件制备过程中助焊剂的用量更稳定，焊接后空洞更少，高温下液态铟的流动更小，焊接效果更好，使得芯片组件最后的散热效果更佳。

技术领域

本发明属于芯片散热技术领域，具体涉及一种散热性佳的芯片组件及其制备方法。

背景技术

随着微电子产业向轻量化、薄型化、小型化以及功能多样化的发展，传统的引线键合互连技术已不能满足高密度的要求，倒装芯片封装技术在这种情况下应运而生。封装技术和封装材料是影响电子封装可靠性最重要的两个面因素，它们之间相互促进、相互制约。

在半导体产业中，高端的处理器进行封装时还需要考虑高散热性。现有的倒装芯片封装技术是把裸芯片通过焊球直接连接在有机基板上。同时还需要底部填充胶(Underfill)填充在芯片与基板之间由焊球连接形成的间隙，将芯片、焊球凸点和基板紧紧地黏附在一起，即底部填充技术，来降低因芯片与基板热膨胀系数(Coefficient ofThermal Expansion，CTE)不匹配而在焊点上产生的应力，提高焊点的热疲劳寿命。然后对芯片表面用助焊剂进行喷涂，进行散热片的贴加，然后在散热片上通过回流焊及点胶方式与散热盖进行连接加热固化完成整个一套封装工艺。目前，业界最好的散热片为铟散热片，其他的有机硅或银浆等材料由于散热差或与现有工艺不兼容而不被采用。使用铟散热片进行回流焊需要使用助焊剂。由于助焊剂有挥发性，在铟散热片回流焊与后续的焊球和表面贴装回流焊的过程中不断释放出气体。另一方面，由于所有回流焊的温度都高于铟片的熔点（156°C）。因此助焊剂挥发的气体会排挤液态铟，流向芯片周围，芯片和散热盖中间产生大量空洞，导致散热性降低。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种散热性佳的芯片组件及其制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种散热性佳的芯片组件，包括通过焊球连接于基板上的芯片本体，所述芯片本体四周设置有围坝，所述围坝与所述芯片本体之间设置有间隙，所述芯片本体上方设置有散热铟片及封装于所述散热铟片上的散热盖。

优选地，所述围坝设置于所述芯片本体的外围，且截面呈矩形设置。

优选地，所述围坝的高度与所述散热铟片上表面至基板的距离相当。

优选地，所述围坝与散热芯片之间的间隙为0-2000μm。

优选地，所述围坝上开设有至少一个排气口。

优选地，所述围坝由四条围坝边首尾连接形成，所述排气口分别开设于围坝边的中心。

优选地，所述排气口口径为0.5-3mm。

优选地，所述围坝材质包括但不限于环氧树脂胶、有机硅。

一种散热性佳的芯片组件的制备方法，包括如下步骤，

S1、准备基板及芯片本体，通过焊球将基板与芯片本体进行连接；

S2、底部填充，通过底部填充胶将芯片本体与焊球凸点及基板之间进行底部填充，完成三者之间的黏附；

S3、芯片回流焊，在芯片本体表面喷涂助焊剂，与散热铟片进行贴加；

S4、在散热铟片表面进行助焊剂的喷涂；

S5、在所述芯片本体的四周进行围坝的筑设，所述围坝筑设至与所述散热铟片于同一水平高度；所述围坝上选择性的开设有排气口。所述围坝可以通过点胶机、喷涂机或3D打印机进行筑设。