一种芯片散热封装结构及其形成方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116013885A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202310012352.8(22)申请日2023.01.05(71)申请人华进半导体封装先导技术研发中心有限公司地址214028江苏省无锡市新区菱湖大道200号中国传感网国际创新园D1栋(72)发明人张鹏樊嘉祺孙鹏耿菲(74)专利代理机构上海智晟知识产权代理事务所(特殊普通合伙)31313专利代理师张东梅(51)Int.Cl.H01L23/473(2006.01)H01L23/367(2006.01)H01L21/50(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图1页(54)发明名称一种芯片散热封装结构及其形成方法(57)摘要本发明涉及一种芯片散热封装结构，包括：微流道盖板，其布置在芯片的上方，且被配置为为芯片散热，并保护芯片；下微流道板，其与微流道盖板连接，且被配置为对芯片进行多面散热；芯片，其布置在所述下微流道板中；基板结构，其与所述下微流道板连接。该芯片散热封装结构中，在芯片的六面均设置有微流道，能够对芯片进行六面散热，能够对热流密度较高的芯片进行全面散热。CN116013885ACN116013885A权利要求书1/3页1.一种芯片散热封装结构，其特征在于，包括：微流道盖板，其布置在芯片的上方，且被配置为为芯片散热，并保护芯片；下微流道板，其与微流道盖板连接，且被配置为对芯片进行多面散热；芯片，其布置在所述下微流道板中；基板结构，其与所述下微流道板连接。2.根据权利要求1所述的芯片散热封装结构，其特征在于，微流道盖板包括：第一晶圆，其具有第一微流道槽；第二晶圆，其具有第二微流道槽，其中第二晶圆与第一晶圆键合，第一微流道槽和第二微流道槽组合构成第一微流道结构；第一进液口，其贯穿第二晶圆，并与第一微流道结构连通；第一出液口，其贯穿第二晶圆，并与第一微流道结构连通；第一通孔，其贯穿第一晶圆与第二晶圆。3.根据权利要求2所述的芯片散热封装结构，其特征在于，下微流道板包括：第三晶圆；凹槽，其位于第三晶圆的正面；第三微流道槽，其位于第三晶圆的背面；导电硅通孔，其贯穿第三晶圆；第三通孔，其位于凹槽的下方，并与凹槽连通；第二进液口，其贯穿第三晶圆，并与第一进液口连通；第二出液口，其贯穿第三晶圆，并与第一出液口连通。4.根据权利要求3所述的芯片散热封装结构，其特征在于，基板结构包括：基板；总进液口，其位于基板的背面；多个进液支路，其位于基板的正面，并与总进液口连通；总出液口，其位于基板的背面；多个出液支路，其位于基板的正面，并与总出液口连通；第四通孔，其贯穿基板，并与第三通孔同轴；第二重布线，其布置在基板的正面。5.根据权利要求4所述的芯片散热封装结构，其特征在于，还包括：第一导热结构，其连接微流道盖板与下微流道板；第一密封结构，其连接微流道盖板与下微流道板，且被配置为密封进、出液口；第一导热棒，其通过第一通孔和第二通孔插入微流道盖板和第一导热结构中；第二密封结构，其连接下微流道板与基板结构，且被配置为密封进、出液口；第二导热结构，其连接下微流道板与基板结构；第二导热棒，其通过第三通孔和第四通孔插入下微流道板及基板结构中，并与芯片的背面接触。6.根据权利要求4所述的芯片散热封装结构，其特征在于，还包括：绝缘层，其布置在下微流道板的正面以及芯片与凹槽侧壁之间的空隙；第一重布线，其布置在下微流道板的正面，并与芯片及导电硅通孔电连接；介质层，其布置在绝缘层上，并覆盖第一重布线。2CN116013885A权利要求书2/3页7.一种芯片散热封装结构的形成方法，其特征在于，包括：制备微流道盖板；制备下微流道板，并在下微流道板中布置芯片，然后将微流道盖板与下微流道板连接；将制备的下微流道板与基板结构连接。8.根据权利要求7所述的芯片散热封装结构的形成方法，其特征在于，所述制备微流道盖板包括：通过干法刻蚀在第一晶圆和第二晶圆的正面分别刻蚀出第一微流道槽和第二微流道槽，然后将第一晶圆和第二晶圆正面键合，第一微流道槽和第二微流道槽结合构成第一微流道；第二晶圆的背面刻蚀出用于冷却液进出的第一进液口和第一出液口，并在第二晶圆的背面制备第一密封环和第一金属导热垫；制作贯穿第一晶圆和第二晶圆的第一通孔以及贯穿第一金属导热垫的第二通孔；和/或所述制备下微流道板，并在下微流道板中布置芯片，然后将微流道盖板与下微流道板连接包括：在第三晶圆的正面刻蚀出凹槽，将芯片布置在凹槽中，并在芯片与凹槽之间的空隙及第三晶圆的正面布置绝缘层；刻蚀绝缘层形成线路图形，并电镀金属填充线路图形得到第一重布线，第一重布线与芯片及第三晶圆中的导电硅通孔电连接；在第三晶圆的正面制备第二密封环和第二金属导热垫，并制作贯穿第二金属导热垫的第二通孔；通过干法刻蚀在第三