一种倒装芯片的倒装封装结构及倒装芯片制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种倒装芯片的倒装封装结构及倒装芯片，涉及芯片封装技术领域，解决了现有芯片温度测量方式不准确测量倒装芯片的裸片工作时的温度的缺陷。本发明专利技术的芯片倒装封装结构包括封装基板，以倒装方式焊接于所述封装基板上的裸片、封装外壳以及至少一个温度测量元件，其特征在于，所述至少一个温度测量元件设置在所述封装基板中的位于所述裸片下方的第一空间中，所述第一空间中除去所述至少一个温度测量元件所占用的空间以外的剩余空间填充有绝缘导热物质。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及芯片封装
，尤其涉及一种倒装芯片的倒装封装结构及倒装芯片，适用于需要监测芯片的裸片的工作温度的情形中，特别适用于需要实时监测芯片的裸片的温度并根据监测的温度值自动控制芯片自身工作状态或芯片外部散热设备的工作状态的自动散热控制

技术介绍
随着集成电路集成度的增加，芯片的封装技术也越来越多样化，因为芯片倒装技术具有缩短封装内的互连长度，进而能够更好地适应高度集成的发展需求，目前已广泛应用于芯片封装领域。芯片倒装技术是在芯片晶体管有源层上直接制作焊点阵列作为输入、输出端子并以倒扣方式焊接于封装基板上，从而实现芯片与基板间的电连接。然而，芯片的晶体管工作时会将一定比例的电能转化为热能，从而使得芯片的裸片温度升高，而构成裸片的半导体材料都有其各自的工作温度区间，当其所处温度高于正常温度区间时，晶体管的运行状态就会恶化，如果温度进一步升高，晶体管将会被烧毁。因此为了保证芯片运行的可靠性，需要实时监测芯片的温度，从而根据其监测温度实时控制芯片外部散热设备以加快热量散发，以保证芯片的正常运行。传统的芯片温度测量通常是在封装之外进行(如图1所示)，例如将温度测量元件安装在贴合于封装外壳上的散热设备内部或将温度测量元件直接贴装在封装外壳表面，或者将温度测量元件安装在倒装芯片的承载电路板上。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下技术问题:芯片产生的热量主要来源于芯片中裸片的晶体管有源层，由于裸片的基底绝缘层和封装外壳都有一定的热阻，使得芯片外部的温度会低于芯片内部的裸片的晶体管有源层的实际温度，因此，将温度测量元件安装在贴合于封装外壳上的散热设备内部或直接贴装在封装外壳表面的方式无法准确测量倒装芯片裸片的实际温度;而且将温度测量元件安装在芯片的承载电路板上的方式更是只能测量芯片周围的空气温度，测量误差更大。综上，现有芯片温度测量方式不能准确测量倒装芯片的裸片工作时的温度。
技术实现思路
本专利技术提供一种倒装芯片的倒装封装结构及倒装芯片，其通过合理设置温度测量元件的安装位置，以实现对倒装芯片的裸片的工作时的运行温度的准确测量。—方面，本专利技术提供一种倒装芯片的倒装封装结构，包括封装基板、以倒装方式焊接于所述封装基板上的裸片、封装外壳以及至少一个温度测量元件，所述至少一个温度测量元件设置在所述封装基板中的位于所述裸片下方的第一空间中，所述第一空间中除去所述至少一个温度测量元件所占用的空间以外的剩余空间填充有绝缘导热物质。另一方面，本专利技术提供一种倒装芯片，所述倒装芯片包括上述倒装芯片的倒装封装结构。本专利技术提供的倒装芯片的倒装封装结构及倒装芯片，包括封装基板、以倒装方式焊接于所述封装基板上的裸片、封装外壳以及至少一个温度测量元件，所述至少一个温度测量元件设置在所述封装基板中的位于所述裸片下方的第一空间中，所述第一空间中除去所述至少一个温度测量元件所占用的空间以外的剩余空间填充有绝缘导热物质。与现有技术相比，其通过将所述温度测量芯片安装在所述封装基板中的位于所述裸片下方的一个凹陷空间，使得所述温度测量器件与所述裸片之间只有一层绝缘导热层，可见，该安装方式一方面避免了基底绝缘层和塑封外壳热阻的影响另一方面避免了仅仅测量倒装芯片周围空气的温度作为所述倒装芯片的实际误差所引起的较大误差，因此，本专利技术设计的用于倒装芯片的温度测量结构能够更准确地测量所述倒装芯片裸片工作时产生的实际温度。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为现有技术中倒装芯片的温度测量元件的安装方式的结构示意图；图2为本专利技术倒装芯片的倒装封装结构一实施例的示意图；图3为本专利技术倒装芯片的倒装封装结构另一实施的结构示意图；图4为上述实施例中晶体管有源层的电路区域和焊盘区域的结构示意图；图5-图9为本专利技术倒装芯片的倒装封装结构的制作流程。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图2所示，本专利技术实施例提供一种倒装芯片的倒装封装结构，其包括封装基板10、以倒装方式焊接于所述封装基板10上的裸片11、封装外壳12以及至少一个温度测量元件13，所述至少一个温度测量元件13设置在所述封装基板10中的位于所述裸片11下方的第一空间14中，所述第一空间14中除去所述至少一个温度测量元件13所占用的空间以外的剩余空间填充有绝缘导热物质。本专利技术提供的倒装芯片的倒装封装结构，包括以倒装方式焊接于封装基板上的裸片、所述封装基板、封装外壳以及至少一个温度测量元件，所述至少一个温度测量元件设置在所述封装基板中的位于所述裸片下方的第一空间中，所述第一空间中除去所述至少一个温度测量元件所占用的空间以外的剩余空间填充有绝缘导热物质。与现有技术相比，其通过将所述温度测量芯片安装在所述封装基板中的位于所述裸片下方的一个凹陷空间，使得所述温度测量器件与所述裸片之间只有一层绝缘导热层，可见，该安装方式一方面避免了基底绝缘层和塑封外壳热阻的影响另一方面避免了仅仅测量倒装芯片周围空气的温度作为所述倒装芯片的实际误差所引起的较大误差，因此，本专利技术设计的用于倒装芯片的温度测量结构能够更准确地测量所述倒装芯片裸片工作时产生的实际温度。如图3所示，本专利技术提供一种倒装芯片的倒装封装结构，其包括封装基板10、以倒装方式焊接于所述封装基板20上的裸片21、封装外壳22、至少一个温度测量元件23，其中，所述裸片21包括基底绝缘层211和晶体管有源层212，所述晶体管有源层212包括电路当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种倒装芯片的倒装封装结构，包括封装基板、以倒装方式焊接于所述封装基板上的裸片、封装外壳以及至少一个温度测量元件，其特征在于，所述至少一个温度测量元件设置在所述封装基板中的位于所述裸片下方的第一空间中，所述第一空间中除去所述至少一个温度测量元件所占用的空间以外的剩余空间填充有绝缘导热物质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孟真，刘谋，张兴成，唐璇，阎跃鹏，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11