通过微流道散热的器件封装结构及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种通过微流道散热的器件封装结构及其制作方法，其中所述方法包括：提供第一芯板，所述第一芯板的至少一个表面为有机材料；在所述第一芯板上设置至少一个器件；制作微流道板体，所述微流道板体具有微流道散热结构，并且所述微流道板体的至少一个表面为有机材料；通过压合工艺将所述微流道板体的有机表面压合至所述第一芯板的至少一个有机表面上。本发明专利技术创造性地提出微流道板体的至少一个表面设置有机材料，采用压合的方式将微流道板体与有机材料的基板固定在一起，无需采用粘合胶，不会有粘合胶阻碍热量的传导，从而提高了器件封装结构的整体散热效率。

Packaging Structure and Fabrication Method of Devices for Heat Dissipation through Micro-Channels

The invention discloses a device encapsulation structure for heat dissipation through a micro-channel and a manufacturing method thereof. The method comprises: providing a first core plate with at least one surface of the first core plate being organic material; setting at least one device on the first core plate; fabricating a micro-channel plate body with a micro-channel heat dissipation structure, and the micro-channel plate body. At least one surface is an organic material; the organic surface of the micro-channel plate body is pressed to at least one organic surface of the first core plate by a pressing process. The invention creatively proposes that at least one surface of the micro-runner plate body is provided with organic material, and the micro-runner plate body and the substrate of the organic material are fixed together by pressing method without using adhesive, and there is no adhesive hindering heat transmission, thereby improving the overall heat dissipation efficiency of the device packaging structure.

【技术实现步骤摘要】
通过微流道散热的器件封装结构及其制作方法
本专利技术涉及封装工艺
，具体涉及一种通过微流道散热的器件封装结构及其制作方法。
技术介绍
大功率器件(如功率半导体器件MOSFET等)具有耐压高、电流大的等特点，在对其进行封装时需要着重考虑散热结构的设置。微流道是一种较好的散热技术，它在器件附近的结构内部设置一条两端开口沟道，介质从一端开口流入，吸收器件附近的热量之后从另一端开口流出，从而达到器件散热的目的。如图1所示，现有通过微流道散热的器件结构的封装方法往往是：在基板1的上表面设置器件2，在基板1的下表面贴合设置预先制作好的、具有微流道散热结构的板体3(以下称微流道板体3)，器件2表面的焊点通过键合线4与基板1表面的焊点电连接。为了提高封装结构的耐用性，以适用复杂的使用环境，基板1往往采用韧性较高的有机材料制成，而微流道板体3的材质采用金属、陶瓷或硅片制作而成，因而微流道板体3与基板1的材质不同，因此，当基板1和微流道板体3贴合的表面积较大时，需要通过耐热性较高的胶将微流道板体3粘合在基板1的表面，以提高粘接的牢固性。然而，专利技术人发现，现有通过微流道散热的器件封装结构散热效率较低。
技术实现思路
专利技术人发现，现有通过微流道散热的器件封装结构中，耐热性高的粘合胶在一定程度上阻碍热量从器件2传导至微流道板体3，从而降低了器件封装结构的整体散热效率。有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种通过微流道散热的器件封装结构及其制作方法，以解决基板材质为有机材料时，现有通过微流道散热的器件封装结构散热效率较低的问题。本专利技术第一方面提供了一种通过微流道散热的器件封装结构的制作方法，包括：提供第一芯板，所述第一芯板的至少一个表面为有机材料；在所述第一芯板上设置至少一个器件；制作微流道板体，所述微流道板体具有微流道散热结构，并且所述微流道板体的至少一个表面为有机材料；通过压合工艺将所述微流道板体的有机表面压合至所述第一芯板的至少一个有机表面上。可选地，所述制作微流道板体的步骤包括：在第二芯板的至少一个表面开设第一凹槽，所述第一凹槽在所述第二芯板表面形成至少一条连续的沟道；在所述第二芯板上开设有所述第一凹槽的表面形成第一金属层；所述第一金属层覆盖所述第一凹槽的内壁；在盖板的至少一个表面形成第二金属层；将所述第二芯板上形成有所述第一金属层的一面与所述盖板上形成有所述第二金属层的一面键合；其中，所述第二芯板和所述盖板中的至少一者为有机材料。可选地，所述将所述第二芯板上形成有所述第一金属层的一面与所述盖板上形成有所述第二金属的一面键合的方法，包括：在所述盖板上第二金属层表面形成焊料层；将所述盖板上的焊料层与所述第二芯板上的所述第一金属层在预定温度下压合。可选地，所述制作微流道板体的步骤包括：在第二芯板上形成贯穿第一表面和第二表面的第一通孔，所述第一通孔在所述第二芯板表面形成至少一个连续的图案；所述第二芯板的第一表面和第二表面相对设置；在所述第二芯板的第一表面和第二表面形成第一金属层，所述第一金属层覆盖所述第一通孔的内壁；在第一盖板的至少一个表面形成第二金属层，并在第二盖板的至少一个表面形成第三金属层；将所述第二芯板第一表面与所述第一盖板上形成有所述第二金属层的一面键合，并将所述第二芯板第二表面与所述第二盖板上形成有所述第三金属层的一面键合；其中，所述第一盖板和所述第二盖板中的至少一者为有机材料。可选地，所述将所述第二芯板第一表面与所述第一盖板上形成有所述第二金属层的一面键合的步骤，包括：在所述第一盖板上第二金属层表面形成焊料层；将所述第一盖板上的焊料层与所述第二芯板上的所述第一金属层在预定温度下压合。可选地，所述将所述第二芯板第二表面与所述第二盖板上形成有所述第三金属层的一面键合的步骤，包括：在所述第二盖板上第三金属层表面形成焊料层；将所述第二盖板上的焊料层与所述第二芯板上的所述第一金属层在预定温度下压合。可选地，所述在所述第一芯板上设置至少一个器件的步骤包括：在所述第一芯板的至少一个表面开设第二凹槽；将器件放置于所述第二凹槽中；通过有机材料填充所述器件与所述第二凹槽侧壁之间的间隙。可选地，所述在所述第一芯板上设置至少一个器件的步骤包括：在所述第一芯板开设至少一个第二通孔；将器件放置于所述第二通孔中；通过有机材料填充所述器件与所述第二通孔侧壁之间的间隙。可选地，所述在所述第一芯板上设置至少一个器件的步骤还包括：在所述第一芯板的第一表面设置第一布线层，所述第一布线层的导线与器件的第一焊点电连接，所述器件的第一焊点是指朝向所述第一芯板第一表面的焊点；在所述第一芯板上设置贯通其第一表面、第二表面的第一金属柱，所述第一金属柱的一端与所述第一布线层的导线电连接；所述第一芯板的第一表面和第二表面相对设置；在所述第一芯板第二表面上的以下位置分别设置焊点第一金属柱的另一端、器件的第二焊点处。可选地，所述在所述第一芯板上设置至少一个器件的步骤还包括：在所述第一芯板的第一表面设置第一布线层，和/或在所述第一芯板的第二表面设置第二布线层；所述第一布线层的导线与所述器件的第一焊点连接，所述第一焊点是指朝向所述第一芯板第一表面的焊点；所述第二布线层的导线与所述器件的第二焊点连接，所述第二焊点是指朝向所述第一芯板第二表面的焊点；所述通过压合工艺将所述微流道板体的有机表面压合至所述第一芯板的至少一个有机表面上的步骤之后，还包括：在微流道板体表面朝向器件的位置设置至少一个第二金属柱，所述第二金属柱的一端与所述第一布线层或所述第二布线层电连接，在微流道板体表面上所述金属柱的另一端位置设置焊点。可选地，在设置布线层的步骤之后，还包括：将预定材料压合至所述布线层表面，形成压合层；所述预定材料适于与所述微流道板体的有机表面压合。本专利技术第二方面提供了一种通过微流道散热的器件封装结构，包括：第一芯板，其至少一个表面为有机材料；器件，设置于所述第一芯板上；微流道板体，具有微流道散热结构，并且所述微流道板体的至少一个表面为有机材料；所述微流道板体的有机表面与所述第一芯板的至少一个有机芯板压合在一起。可选地，所述微流道板体包括：第二芯板，所述第二芯板的至少一个表面开设第一凹槽，所述第一凹槽在所述第二芯板表面形成至少一条连续的沟道；至少一个盖板，覆盖在所述第二芯板的沟道表面以形成至少一条通道；所述通道的内壁一圈覆盖有金属层。可选地，所述微流道板体包括：第二芯板，开设有贯通所述第二芯板第一表面和第二表面的第一通孔，所述第一通孔在所述第二芯板表面形成至少一个连续的图案；所述第二芯板的第一表面和第二表面相对设置；第一盖板和第二盖板，分别覆盖在第二芯板第一表面和第二表面，与所述第一通孔形成至少一条通道；所述通道的内壁一圈覆盖有金属层。可选地，所述第一芯板的至少一个表面开设有第二凹槽，所述器件设置于所述第二凹槽中，所述器件与所述第二凹槽的侧壁之间的间隙通过有机材料填充。可选地，所述第一芯板开设有至少一个第二通孔，所述器件设置于所述第二通孔中，所述器件与所述第二通孔的侧壁之间的间隙通过有机材料填充。可选地，所述第一芯板的至少一个表面设置有布线层，所述布线层的导线与所述器件的焊点电连接。可选地，所述布线层的表面设置有压合层，所述压合层的材质适于与所述微流道板体的有机表面压合。本专利技术实施例所提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过微流道散热的器件封装结构的制作方法，其特征在于，包括：提供第一芯板，所述第一芯板的至少一个表面为有机材料；在所述第一芯板上设置至少一个器件；制作微流道板体，所述微流道板体具有微流道散热结构，并且所述微流道板体的至少一个表面为有机材料；通过压合工艺将所述微流道板体的有机表面压合至所述第一芯板的至少一个有机表面上。

【技术特征摘要】
1.一种通过微流道散热的器件封装结构的制作方法，其特征在于，包括：提供第一芯板，所述第一芯板的至少一个表面为有机材料；在所述第一芯板上设置至少一个器件；制作微流道板体，所述微流道板体具有微流道散热结构，并且所述微流道板体的至少一个表面为有机材料；通过压合工艺将所述微流道板体的有机表面压合至所述第一芯板的至少一个有机表面上。2.根据权利要求1所述的通过微流道散热的器件封装结构的制作方法，其特征在于，所述制作微流道板体的步骤包括：在第二芯板的至少一个表面开设第一凹槽，所述第一凹槽在所述第二芯板表面形成至少一条连续的沟道；在所述第二芯板上开设有所述第一凹槽的表面形成第一金属层；所述第一金属层覆盖所述第一凹槽的内壁；在盖板的至少一个表面形成第二金属层；将所述第二芯板上形成有所述第一金属层的一面与所述盖板上形成有所述第二金属层的一面键合；其中，所述第二芯板和所述盖板中的至少一者为有机材料。3.根据权利要求1所述的通过微流道散热的器件封装结构的制作方法，其特征在于，所述制作微流道板体的步骤包括：在第二芯板上形成贯穿第一表面和第二表面的第一通孔，所述第一通孔在所述第二芯板表面形成至少一个连续的图案；所述第二芯板的第一表面和第二表面相对设置；在所述第二芯板的第一表面和第二表面形成第一金属层，所述第一金属层覆盖所述第一通孔的内壁；在第一盖板的至少一个表面形成第二金属层，并在第二盖板的至少一个表面形成第三金属层；将所述第二芯板第一表面与所述第一盖板上形成有所述第二金属层的一面键合，并将所述第二芯板第二表面与所述第二盖板上形成有所述第三金属层的一面键合；其中，所述第一盖板和所述第二盖板中的至少一者为有机材料。4.根据权利要求1所述的通过微流道散热的器件封装结构的制作方法，其特征在于，所述在所述第一芯板上设置至少一个器件的步骤包括：在所述第一芯板的至少一个表面开设第二凹槽；将器件放置于所述第二凹槽中；通过有机材料填充所述器件与所述第二凹槽侧壁之间的间隙。5.根据权利要求1所述的通过微流道散热的器件封装结构的制作方法，其特征在于，所述在所述第一芯板上设置至少一个器件的步骤包括：在所述第一芯板开设至少一个第二通孔；将器件放置于所述第二通孔中；通过有机材料填...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯峰泽，陈钏，
申请(专利权)人：华进半导体封装先导技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32