[发明专利]散热封装系统及其制作方法在审
申请号: | 202111565636.7 | 申请日: | 2021-12-20 |
公开(公告)号: | CN114256173A | 公开(公告)日: | 2022-03-29 |
发明(设计)人: | 殷开婷;项昌华 | 申请(专利权)人: | 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司;上海先方半导体有限公司 |
主分类号: | H01L23/367 | 分类号: | H01L23/367;H01L23/31;H01L21/50;H01L21/56 |
代理公司: | 上海智晟知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 31313 | 代理人: | 张东梅 |
地址: | 214028 江苏省无锡市新区*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 散热 封装 系统 及其 制作方法 | ||
1.一种散热封装系统,其特征在于,包括:
芯片,其在朝向基板的面上具有第一连接件,其中第一连接件与芯片具有导热连接;
基板,其在朝向芯片的面上具有第二连接件,其中第二连接件与基板具有导热连接;
金属层,其布置在芯片与基板之间,并且其第一面与第一连接件热连接,其与第一面相对的第二面与第二连接件热连接。
2.如权利要求1所述的散热封装系统,其特征在于,所述第一连接件和第二连接件包括以下结构的一种或几种:
阵列pad、不规则分布pad、阵列铜柱、不规则分布铜柱、盲孔、通孔和TVS孔;
其中所述阵列pad、不规则分布pad、阵列铜柱、不规则分布铜柱、盲孔、通孔和TVS孔被配置为通过自身或孔内的金属材料在芯片和基板之间导电和/或导热。
3.如权利要求2所述的散热封装系统,其特征在于,
所述阵列pad、不规则分布pad、阵列铜柱和不规则分布铜柱还被配置为执行以下动作:
相互之间作为固定铜金属层的冗余,当其中一个与铜金属层脱落时,其他连接件作为冗余固定铜金属层;以及
第一连接件和第二连接件之间交错分布,以对铜金属层的第一面和第二面施加交错的压力,增加垂直于铜金属层的剪切力。
4.如权利要求1所述的散热封装系统,其特征在于,
所述芯片的第二面和所述第一连接件之间具有焊料或高导电胶,并通过焊接将两者连接;
所述铜金属层和所述第一连接件之间具有焊料或高导电胶,并通过焊接将两者连接;
第一连接件采用阵列式分布铜柱结构,以增加芯片和基板之间的散热效果;
第一连接件采用阵列式分布铜柱结构,以增强芯片和焊料或高导电胶之间的粘结可靠性;
阵列式分布铜柱结构的铜柱均匀布置;铜柱之间填充形式为真空填充或塑封料填充。
5.如权利要求1所述的散热封装系统,其特征在于,还包括:
第三连接件,被配置为布置在芯片的第一面,所述第三连接件采用阵列式分布铜柱结构,以增加芯片到封装外部的散热效果;
封装层,被配置为覆盖基板的第一面,以容置整个芯片和第三连接件;
散热片,被配置为布置在封装层的第一面;
导电组件,其包括焊球、焊点、布线层,被配置为布置在封装层的第一面和/或基板的第二面。
6.一种散热封装系统的制作方法,其特征在于,包括:
制作基板,在基板的第一面上形成第二连接件;
将铜金属层覆盖在第二连接件上,且使得铜金属层与第二连接件连接;
在铜金属层上形成第一连接件,且使得铜金属层与第一连接件连接;
将芯片覆盖在第一连接件上,使得芯片的第二面朝向第一连接件,且使得芯片与第一连接件连接;
其中,所述第一连接件和所述第二连接件均能够向基板传导芯片产生的热量。
7.如权利要求6所述的散热封装系统的制作方法,其特征在于,在基板的第一面上形成第二连接件包括:
提供基板;
通过激光打孔工艺在基板上形成盲孔、通孔或TVS孔,将盲孔、通孔或TVS孔用铜填满,或通过机械打孔工艺在基板上形成盲孔、通孔或TVS孔,在孔壁上形成厚度为10um的铜壁,然后将孔用树脂或油墨填满;
使得铜金属层与第二连接件连接包括:
在盲孔、通孔或TVS孔的顶端涂敷焊料或高导电胶;
将铜金属层放置在基板上,并与盲孔、通孔或TVS孔顶端的焊料或高导电胶焊接或粘贴连接。
8.如权利要求6所述的散热封装系统的制作方法,其特征在于,在铜金属层上形成第一连接件,且使得铜金属层与第一连接件连接包括:
在铜金属层上涂敷油墨;
在铜金属层上确定芯片放置区域;
在芯片放置区域中形成阵列式油墨开口,在阵列式油墨开口处去除油墨以将开口下侧的铜金属层露出;
在阵列式油墨开口上涂敷高导电胶,在高导电胶上粘贴铜柱,或在阵列式油墨开口上涂敷焊料,在焊料上焊接铜柱。
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