一种芯片散热结构、工艺及半导体器件.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114678335A(43)申请公布日2022.06.28(21)申请号202210586279.0(22)申请日2022.05.27(71)申请人合肥矽迈微电子科技有限公司地址230088安徽省合肥市高新区习友路3699号(72)发明人谭小春(51)Int.Cl.H01L23/367(2006.01)H01L21/50(2006.01)H01L21/56(2006.01)H01L23/31(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图7页(54)发明名称一种芯片散热结构、工艺及半导体器件(57)摘要本发明公开了一种芯片散热结构、工艺及半导体器件，涉及半导体封装技术领域，包括至少一芯片及封装层，所述封装层包封芯片，所述芯片的一侧电性连接有焊盘和输出管脚，所述输出管脚穿过所述封装层与所述芯片电性连接；所述封装层远离芯片焊盘的一侧整个表面设置有底部散热片，所述封装层的内部设置有用以对封装层内部结构产生的变温应力进行缓冲且传导内部热量的中部结构，本发明芯片硅产生的热量通过中部导热层传递给每个导热凸起，后散热片散热，散热片配合焊盘构成双面散热，散热效果好，散热片应力形变不直接挤压芯片，避免损坏，芯片两面结构较为对称，平衡高低温形成的应力作用，器件可靠性强，本发明制作成本低。CN114678335ACN114678335A权利要求书1/1页1.一种芯片散热结构，包括至少一芯片（1）及封装层（2），所述封装层（2）包封所述芯片（1），所述芯片（1）的一侧电性连接有焊盘和输出管脚，所述输出管脚穿过所述封装层（2）与所述芯片（1）电性连接；其特征在于，所述封装层（2）远离芯片（1）焊盘的一侧整个表面设置有底部散热片（5），所述封装层（2）的内部设置有用以对封装层（2）内部结构产生的变温应力进行缓冲且传导内部热量的中部结构。2.根据权利要求1所述的芯片散热结构，其特征在于，所述中部结构包括中部导热层（3）和至少一导热凸起（4），所述中部结构将芯片（1）背面与底部散热片（5）连接。3.根据权利要求2所述的芯片散热结构，其特征在于，所述中部导热层（3）设置在芯片（1）背面和此背面对应的封装层（2）的外表面，所述中部导热层（3）的材料为金属铜、钨、镍或钽。4.根据权利要求2所述的芯片散热结构，其特征在于，每个所述导热凸起（4）设置在中部导热层（3）远离芯片（1）的一侧，每个所述导热凸起（4）的形状为规则圆柱形或长方体形，且倾斜或竖直的设置在中部导热层（3）的表面。5.根据权利要求4所述的芯片散热结构，其特征在于，每个所述导热凸起（4）远离中部导热层（3）的一端与底部散热片（5）连接。6.根据权利要求5所述的芯片散热结构，其特征在于，所述中部导热层（3）、导热凸起（4）和底部散热片（5）所形成的方式为电镀或溅射。7.根据权利要求1所述的芯片散热结构，其特征在于，所述封装层（2）的一个侧壁、两个侧壁、三个侧壁或者四个侧壁上均设置有侧壁散热片（6），所述侧壁散热片（6）分别与底部散热片（5）和中部导热层（3）连接。8.一种半导体器件，其特征在于，包括权利要求1‑7任意一项所述的芯片散热结构。9.一种芯片散热工艺，其特征在于，包括以下步骤：封装步骤：采用注塑封装方式将中部结构、芯片（1）和芯片（1）的电性连接处焊盘和输出管脚均包封在封装层（2）内；表面处理步骤：在芯片（1）远离焊盘的一侧通过表面处理形成中部导热层（3）；在中部导热层（3）远离芯片（1）的一侧通过表面处理形成至少一个导热凸起（4）；在每个导热凸起（4）暴露于封装层（2）的一端再次表面处理形成底部散热片（5），表面处理的方式为电镀或者溅射；每个所述导热凸起（4）和中部导热层（3）构成中部结构，所述中部结构将底部散热片（5）和芯片（1）连接起来，缓冲底部散热片（5）的热应力对芯片（1）的挤压同时保证热量传导；暴露步骤：研磨或钻孔暴露出导热凸起（4）、芯片（1）电性连接处焊盘和输出管脚。10.根据权利要求9所述的芯片散热工艺，其特征在于，还包括在所述封装层（2）的一个侧壁、两个侧壁、三个侧壁或者四个侧壁上均设置有侧壁散热片（6），所述侧壁散热片（6）与底部散热片（5）和中部导热层（3）连接。2CN114678335A说明书1/6页一种芯片散热结构、工艺及半导体器件技术领域[0001]本发明属于半导体封装技术领域，尤其涉及一种散发芯片内部热量结构稳定的芯片散热结构、工艺及半导体器件。背景技术[0002]晶圆一般采用封装的方式进行包裹形成封装体，进而形成芯片，大功率半导体器件是其中的一种，塑封为封装中较常见的一种方式，目前比较常用的塑封材料为环氧树脂塑封料，功率半导体器件在工作的时候会产生越来越多的热量，为了保证其正常工作，需要维持芯片的结