具有液态散热功能的PCB组装工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112203399A(43)申请公布日2021.01.08(21)申请号202011058271.4(22)申请日2020.09.30(71)申请人浙江集迈科微电子有限公司地址313100浙江省湖州市长兴县经济技术开发区陈王路与太湖路交叉口长兴国家大学科技园二分部北园8号厂房(72)发明人冯光建黄雷高群(74)专利代理机构无锡市大为专利商标事务所(普通合伙)32104代理人曹祖良(51)Int.Cl.H05K1/02(2006.01)H05K7/20(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图5页(54)发明名称具有液态散热功能的PCB组装工艺(57)摘要本发明提供一种具有液态散热功能的PCB组装工艺，包括以下步骤：（a）提供管状结构和金属微流道管；（b）提供衬底，在衬底表面制作TSV导电柱、RDL、焊盘和第一凹槽，在衬底背面设置第二凹槽，使TSV导电柱顶部金属露出，得到转接板；（c）在转接板第二凹槽内嵌入第一芯片，并在第二凹槽和第一芯片之间的缝隙内填充胶体，将管状结构嵌入到第一芯片底部的第一凹槽内，并将管状结构和金属微流道管互联，然后在转接板表面贴第二芯片，得到具有液态散热功能的PCB组装工艺。本发明的具有液态散热功能的PCB组装工艺，通过在芯片底下直接焊接微流道散热结构，使芯片的热量能够直接通过底部焊接层传递到微流道中，实现热的交换，增加芯片的散热能力。CN112203399ACN112203399A权利要求书1/2页1.一种具有液态散热功能的PCB组装工艺，其特征在于：包括以下步骤：（a）提供带有微流道的管状结构，并提供金属微流道管；（b）提供衬底，在衬底表面制作TSV导电柱、RDL、焊盘和第一凹槽，在衬底表面做临时键合，减薄衬底背面，然后在衬底背面设置第二凹槽，使得TSV导电柱顶端露出第二凹槽，在衬底背面沉积钝化层，光刻和干法刻蚀使TSV导电柱顶部金属露出，得到转接板；（c）在转接板第二凹槽内嵌入第一芯片，并在第二凹槽和第一芯片之间的缝隙内填充胶体，将管状结构嵌入到第一芯片底部的第一凹槽内，并将管状结构和金属微流道管互联，然后在转接板表面贴第二芯片，得到具有液态散热功能的PCB组装结构。2.如权利要求1所述的具有液态散热功能的PCB组装工艺，其特征在于：所述步骤（a）管状结构的制备方法具体为：（a1）提供带有凹槽的上盖板；（a2）提供带有通孔的载板；（a3）通过焊接工艺将上盖板和载板焊接在一起形成带有微流道的管状结构。3.如权利要求2所述的具有液态散热功能的PCB组装工艺，其特征在于：所述上盖板厚度为100um~2000um，宽度为100um~10mm，凹槽深度为100um~1900um，宽度为90um~9mm。4.如权利要求3所述的具有液态散热功能的PCB组装工艺，其特征在于：所述步骤（b）具体为：（b1）通过光刻和干法刻蚀工艺在衬底表面制作TSV孔；（b2）在衬底表面沉积绝缘层，在绝缘层上制作至少一层种子层；（b3）电镀铜，使铜金属充满TSV孔形成TSV导电柱，抛光使硅片表面铜去除，使硅片表面只剩下填铜；（b4）在绝缘层上方制作种子层，光刻定义RDL和焊盘位置，电镀做出RDL和焊盘；（b5）通过干法刻蚀的工艺在硅片表面制作第一凹槽；在衬底表面做临时键合，减薄衬底背面，然后用干法刻蚀的工艺在衬底背面制作第二凹槽，TSV导电柱顶部露出，在衬底背面沉积钝化层，光刻和干法刻蚀工艺使TSV顶部金属露出，拆临时键合，得到转接板。5.如权利要求4所述的具有液态散热功能的PCB组装工艺，其特征在于：所述金属微流道管包括竖直向上的进液管道和水平的出液管道，所述进液管道远离出液管道的一端设置进液口，所述出液管道远离进液管道的一端设置出液口。6.如权利要求5所述的具有液态散热功能的PCB组装工艺，其特征在于：所述衬底设置通孔，所述进液管道设置在通孔内，所述出液管道设置在衬底外部，将出液口和管状结构的通孔互联。7.如权利要求5所述的具有液态散热功能的PCB组装工艺，其特征在于：所述衬底设置通孔和第三凹槽，所述进液管道设置在通孔内，所述出液管道设置在第三凹槽内，将出液口和管状结构的通孔互联。8.如权利要求4所述的具有液态散热功能的PCB组装工艺，其特征在于：所述金属微流道管包括竖直向下的进液管道和水平的出液管道，所述进液管道远离出液管道的一端设置进液口，所述出液管道远离进液管道的一端设置出液口。9.如权利要求8所述的具有液态散热功能的PCB组装工艺，其特征在于：所述衬底设置第四凹槽，所述进液管道设置在衬底外，所述出液管道设置在第四凹槽内，将出液口和管状2CN112203399A权利要求书2/2页结构的通孔互联。10.如权利要求4所述的具有液态散热功能的PCB组装