一种用于射频微系统中大功率组件的双层相变散热器及其制作方法技术方案

技术编号:21609789 阅读:42 留言:0更新日期:2019-07-13 19:44
本发明专利技术公开了一种用于射频微系统中大功率组件的双层相变散热器及其制作方法,具体处理包括如下步骤:101)散热转接板制作步骤、102)射频芯片转接板制作步骤、103)键合步骤;本发明专利技术提供新的带走大量热量,达到降低芯片温度的一种用于射频微系统中大功率组件的双层相变散热器及其制作方法。

A Double-Layer Phase Change Radiator for High Power Modules in RF Microsystems and Its Fabrication Method

【技术实现步骤摘要】
一种用于射频微系统中大功率组件的双层相变散热器及其制作方法
本专利技术涉及半导体
,更具体的说,它涉及一种用于射频微系统组件的相变散热器及其制作方法。
技术介绍
微波毫米波射频集成电路技术是现代国防武器装备和互联网产业的基础,随着智能通信、智能家居、智能物流、智能交通等“互联网+”经济的快速兴起,承担数据接入和传输功能的微波毫米波射频集成电路也存在巨大现实需求及潜在市场。但是对于大功率芯片来讲,只做底部的散热配置,射频芯片产生的热会聚集在芯片的底部金属块附近,造成局部温度过高,而周围转接板因为没有金属,把热量导出效果有限。同时芯片将热量传递至PCB板上的镶铜,需要通过芯片跟底座的焊接面、焊接面跟TSV铜柱以及铜柱跟微系统底部镶铜等界面,距离长,传热效果差。依靠PCB板镶铜散热,是把芯片的热量传导给了壳体,单纯的Z轴方向的热传导如果碰到PCB板传热效果不好,会对匹配更大功率的芯片不利。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足,提供新的带走大量热量,达到降低芯片温度的一种用于射频微系统中大功率组件的双层相变散热器。本专利技术的技术方案如下:一种用于射频微系统中大功率组件的双层相变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于射频微系统中大功率组件的双层相变散热器的制作方法,其特征在于,具体处理包括如下步骤:101)散热转接板制作步骤:散热转接板上表面通过光刻、刻蚀工艺制作TSV孔,TSV孔的底部呈倒圆台或倒圆锥形;散热转接板上表面采用沉积氧化硅、沉积氮化硅或者直接热氧化方法中的一种,形成绝缘层;绝缘层上通过物理溅射,磁控溅射或者蒸镀工艺中的一种,制作种子层;减薄散热转接板下表面,露出TSV孔的底部; CMP工艺或减薄工艺去除TSV孔的部分底部形成开口,开口大小在0.1um到100um之间;散热转接板下表面通过光刻电镀工艺制作键合焊盘;散热转接板下表面的TSV孔区域通过光刻、刻蚀工艺制作空腔,空腔包裹T...

【技术特征摘要】
1.一种用于射频微系统中大功率组件的双层相变散热器的制作方法,其特征在于,具体处理包括如下步骤:101)散热转接板制作步骤:散热转接板上表面通过光刻、刻蚀工艺制作TSV孔,TSV孔的底部呈倒圆台或倒圆锥形;散热转接板上表面采用沉积氧化硅、沉积氮化硅或者直接热氧化方法中的一种,形成绝缘层;绝缘层上通过物理溅射,磁控溅射或者蒸镀工艺中的一种,制作种子层;减薄散热转接板下表面,露出TSV孔的底部;CMP工艺或减薄工艺去除TSV孔的部分底部形成开口,开口大小在0.1um到100um之间;散热转接板下表面通过光刻电镀工艺制作键合焊盘;散热转接板下表面的TSV孔区域通过光刻、刻蚀工艺制作空腔,空腔包裹TSV孔区域;通过光刻和刻蚀工艺在空腔底部靠近内侧壁处制作盲孔;减薄散热转接板上表面将盲孔变成通孔;102)射频芯片转接板制作步骤:射频芯片转接板上表面通过光刻和电镀工艺制作焊接焊盘;射频芯片转接板上表面通过光刻、刻蚀工艺制作凹槽,凹槽深度小于转接板厚度;射频芯片转接板上表面采用沉积氧化硅、沉积氮化硅或者直接热氧化方法中的一种,形成绝缘层;将射频芯片用共晶键合工艺设置在凹槽中;减薄射频芯片转接板下表面,射频芯片转接板的厚度控制在10um到500um;射频芯片转接板下表面通过光刻、电镀工艺制作焊接焊盘;射频芯片转接板下表面对应凹槽的位置通过光刻、刻蚀工艺设置凹坑,凹坑的宽度小于凹槽的宽度;103)键合步骤:散热转接板包括顶层散热转接板和底层散热转接板,顶层散热转接板、底层散热转接板与射频芯片转接板键合,键合温度控制在100到300度;用刀片切割或者干法刻蚀工艺得到双层相变散热结构;通过微型针孔把相变材料注入到TSV孔内。2.根据权利要求1所述的一种用于射频微系统中大功率组件的双层相变散热器的制作方法,其特征在于:TSV孔直径范围在1um到1000um,深度在10um到1000um之间;种子层厚度范围在1nm到100um,其本身结构为...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯光建马飞程明芳王永河郁发新
申请(专利权)人:浙江集迈科微电子有限公司
类型:发明
国别省市:浙江,33

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