[发明专利]芯片封装结构

说明书

本发明提供了一种芯片封装结构，包括：第一导电线路层，具有多个分别与所述第一导电线路层内的导电线路电连接的第一导电焊盘；第一流道层，包括至少一条第一冷却液腔道；至少一个第一裸晶，通过第一焊脚焊接在所述第一导电线路层的第一导电焊盘上；第一散热层，以第一凹槽所在表面朝向第一导电线路层的第一导电焊盘所在表面的方式与第一导电线路层相叠；多个第一导电柱，所述第一导电柱贯穿所述第一流道层或第一散热层后与所述第一导电线路层内的导电线路电连接；转接基板，多个所述第一导电柱的下端通过第二焊球焊接到所述转接基板的第四导电焊盘。本发明可极大提高电子芯片的散热效率。

技术领域

本发明涉及芯片封装领域，更具体地说，涉及一种芯片封装结构。

背景技术

一般地，电子元器件的失效比率随着温度的上升呈指数规律上升，通常，在70～80℃水平上，电子元器件每升高1℃，其可靠性降低5％。随着现代电子芯片的集成度的提高、功耗的上升和尺寸的减小，快速增加的发热已经成为先进电子芯片系统研发和应用中的一项重大挑战。

对于三维封装的电子芯片，其热管理问题不容忽视，这是因为：(1)三维封装结构中往往集成了多个裸晶(Die)，晶体管数目较多，发热量较大，但整体的封装面积并未随之增加，因此具有更高的发热密度；(2)电子芯片采用三维叠层封装，不利于热量散发，位于叠层底部和中部的裸晶，其热量的散发将更加困难；(3)对于三维封装结构，铜导体部分被绝缘层、芯片、基板等结构包围，使得裸晶产生的热量较难散发。这些因素导致电子芯片的温度迅速增加。

常规散热方式主要有热传导、对流、微喷冷却、辐射和相变制冷等，但是这些散热方式对应的设备体积和效率较差。尤其当系统的功率密度高于100W/cm²时，这些散热方式根本无法使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述常规散热方式无法满足具有较高集成度的三维封装电子芯片的散热要求的问题，提供一种芯片封装结构。

本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种芯片封装结构，包括：

第一导电线路层，所述第一导电线路层第一表面设有多个第一导电焊盘，所述第一导电线路层的第一表面或第二表面设有多个第一导电焊脚，且第一导电焊盘与第一导电焊脚通过第一导电线路电连接；

第一流道层，所述第一流道层叠于第一导电线路层第二表面，且所述第一流道层包括至少一条第一冷却液腔道；

至少一个第一裸晶，每一所述第一裸晶包括多个第一焊脚，且所述第一裸晶的第一焊脚焊接在所述第一导电线路层的第一导电焊盘上；

第一散热层，所述第一散热层其中一个表面设有至少一个第一凹槽，所述第一散热层的第一凹槽所在表面朝第一导电线路层的第一表面相叠，且所述第一裸晶分别嵌入到所述第一凹槽并与所述第一凹槽的内壁间隙配合；

多个第一导电柱，所述第一导电柱贯穿所述第一流道层或第一散热层后与所述第一导电线路层内的第一导电线路电连接；

转接基板，包括第四导电线路，且所述转接基板的第一表面设有多个第四导电焊盘，所述转接基板的第二表面设有多个第四导电焊脚，且所述第四导电焊盘与第四导电焊脚分别与第四导电线路电连接，所述转接基板的第四导电焊脚下表面设有第一焊球；多个所述第一导电柱的下端通过第二焊球焊接到所述第四导电焊盘。

作为本发明的进一步改进，所述第一流道层包括第一导热主体和第一盖板，且所述第一导热主体与所述第一导电线路层一体；

所述第一导热主体或第一盖板的表面具第一微流道槽，所述第一盖板固定在所述第一导热主体的表面，并将所述第一微流道槽密封形成第一冷却液腔道。

作为本发明的进一步改进，所述第一流道层、第一导电线路层和第一散热层从下至上依次相叠；