[发明专利]高导热扇出型封装结构、制备方法、散热系统及屏蔽系统

说明书

本发明提供了一种高导热扇出型封装结构、制备方法、散热系统及屏蔽系统，属于电子封装领域，包括塑封模块、布线层、金属导体层以及植球，塑封模块包括塑封为一体的高导热载体、芯片及泡沫铜，其中，芯片与高导热载体层叠；泡沫铜设置于芯片周围；布线层其正面与塑封模块的正面相接，以使芯片倒装于布线层；金属导体层设置于塑封模块的背面；植球设置于布线层的背面，且与布线层内的布线导体层连接。本发明提供的高导热扇出型封装结构，封装芯片背面金属导体层将热量从芯片传导至泡沫铜，并通过泡沫铜传导至焊球，最终将热量从封装导出，提高芯片热传导的能力；泡沫铜通过植球与下面地连接，起到屏蔽作用。

技术领域

本发明属于电子封装技术领域，具体涉及一种高导热扇出型封装结构、制备方法、散热系统及屏蔽系统。

背景技术

随着电子设备集成度的提高，扇出(Fan-Out)封装以极强的集成能力在消费类电子产品领域大量应用，但是随着芯片集成度的提高以及功能的增多，芯片的散热问题日益严峻。在Fan-Out封装中，散热是一个非常突出的问题。

Fan-out封装中，通过compression molding(压塑成型)的方式将各类芯片内嵌在塑封料中，之后通过再布线的方式将各个芯片互连并形成输入输出端口。

由于塑封料的主要材质为树脂和二氧化硅，其热导率均在3W/m·k以下，塑封料的热导率较低，只有个位数，芯片内嵌在塑封料中，严重影响了芯片的散热能力。

发明内容

本发明实施例提供一种高导热扇出型封装结构、制备方法、散热系统及屏蔽系统，旨在解决塑封芯片的散热问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明采用的技术方案是：提供一种高导热扇出型封装结构，包括：塑封模块、布线层、金属导体层以及植球，塑封模块包括塑封为一体的高导热载体、芯片及泡沫铜，其中，所述芯片与所述高导热载体层叠；所述泡沫铜设置于所述芯片周围；布线层其正面与所述塑封模块的正面相接，以使所述芯片倒装于所述布线层；金属导体层设置于所述塑封模块的背面；植球设置于所述布线层的背面，且与所述布线层内的布线导体层连接。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述高导热载体通过导线或键合丝与所述泡沫铜连通。

本发明提供的高导热扇出型封装结构，与现有技术相比，有益效果在于：内嵌泡沫铜与芯片同时塑封在塑封料中，泡沫铜为多孔材质，铜的热导率为389W/m·k，远远高于塑封料的热导率，因此能够提高塑封料的热导率，从而提高塑封芯片的散热传导效果。

第二方面，本发明实施例提供一种高导热扇出型封装结构的制备方法，基于高导热扇出型封装结构，所述方法包括：

通过导电胶或金锡焊料将芯片固定在高导热载体上；

将所述芯片面朝下倒装在载体晶圆上；

在所述载体晶圆上固定泡沫铜，并将所述高导热载体与所述泡沫铜导线相连；

将所述芯片、所述高导热载体及所述泡沫铜塑封于所述载体晶圆上；

将塑封后的所述芯片从所述载体晶圆上剥离；

研磨，背面减薄，抛光，露出芯片背面的高导热载体；

在所述芯片的正面形成布线层，并植球；

在所述芯片背面的高导热载体上制作金属导体层。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述高导热载体为钼铜、金刚石、铜中的任一种。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述泡沫铜和所述芯片采用双面胶带表贴至载体晶圆上。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述布线层中的布线导体层材质为铜或金。