一种自循环冷却封装基板制造技术

本发明专利技术涉及一种自循环冷却封装基板，包括：封装基板，其具有用于安装芯片的芯片位置；以及相变冷却液通道，其布置在所述封装基板中并且经过芯片位置以与所述封装基板以及芯片位置处的芯片进行热交换，其中所述相变冷却液通道用于容纳相变冷却液，并且其中所述相变冷却液通道被构造为使得相变冷却液在受热后能够离开芯片位置并且在所述封装基板中冷却后能够回到芯片位置。通过在封装基板中设置相变冷却液通道以用于自循环冷却，从而促进基板快速散热，优化高功率器件的散热，提高高功率器件的使用寿命和可靠性。件的使用寿命和可靠性。件的使用寿命和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种自循环冷却封装基板


[0001]本专利技术涉及半导体封装
，尤其涉及一种自循环冷却封装基板。

技术介绍

[0002]随着电子产品逐渐往高性能化、高频化、高速化与轻薄化的方向发展，在轻、薄、短、小、多功能的设计理念下，各种电子器件等均朝向高速度、多功能、高功率、体积小的方向研究与发展。因此，造成元器件内的单位体积发热量不断的提高，若过多的热量无法排除，就会影响芯片的运行，进而使设备运行出现诸多问题。
[0003]封装基板在安装高功率器件工作时，若无法提供快速散热渠道，将导致器件故障甚至烧毁。目前市场上常用的封装基板，对于高功率器件封装而言，如果工作时不能及时散热，会造成局部高温，从而可能引起脱焊、开裂、断线一系列问题，最终显著影响器件使用寿命和可靠性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的任务是提供一种自循环冷却封装基板，通过在封装基板中设置相变冷却液通道，自循环冷却，实现基板快速散热，优化高功率器件的散热，提高高功率器件的使用寿命和可靠性。
[0005]根据本专利技术，前述任务通过一种自循环冷却封装基板来解决，该自循环冷却封装基板包括：
[0006]封装基板，其具有用于安装芯片的芯片位置；以及
[0007]相变冷却液通道，其布置在所述封装基板中并且经过芯片位置以与所述封装基板以及芯片位置处的芯片进行热交换，其中所述相变冷却液通道用于容纳相变冷却液，并且其中所述相变冷却液通道被构造为使得相变冷却液在受热后能够离开芯片位置并且在所述封装基板中冷却后能够回到芯片位置。
[0008]在本专利技术的一个优选方案中规定，所述相变冷却液通道的截面形状为弯曲形。
[0009]在本专利技术的另一优选方案中规定，所述相变冷却液通道在所述芯片位置的高度低于在所述芯片位置之外的高度。
[0010]在本专利技术的又一优选方案中规定，所述相变冷却液通道中的相变冷却液受热汽化后离开所述芯片位置，并在所述封装基板中冷却后回流至所述芯片位置以降低所述封装基板的芯片位置的温度。
[0011]在本专利技术的另一优选方案中规定，所述自循环冷却封装基板用于引线封装和/或倒装封装。
[0012]在本专利技术的又一优选方案中规定，所述封装基板包括基材层和位于所述基材层正面和背面的PP层。
[0013]在本专利技术的另一优选方案中规定，所述相变冷却液通道位于所述基材层和/或所述PP层中。
[0014]本专利技术至少具有下列有益效果：本专利技术公开的自循环冷却封装基板，通过在封装基板中设置相变冷却液通道以用于自循环冷却，从而促进基板快速散热，优化高功率器件的散热，提高高功率器件的使用寿命和可靠性；相变冷却液通道形状和位置及大小均可根据应用场景灵活设置；该自循环冷却封装基板适用于多种封装结构。
附图说明
[0015]为了进一步阐明本专利技术的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本专利技术的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本专利技术的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。
[0016]图1示出了根据本专利技术的一个实施例的具有3个相变冷却液通道的自循环冷却封装基板100的俯视图；
[0017]图2出了根据本专利技术的一个实施例的具有3个相变冷却液通道的自循环冷却封装基板100的剖面示意图；
[0018]图3示出了根据本专利技术的一个实施例的具有1个相变冷却液通道的自循环冷却封装基板200的俯视图；
[0019]图4示出了根据本专利技术的一个实施例的具有1个相变冷却液通道的自循环冷却封装基板200的剖面示意图；
[0020]图5示出了根据本专利技术的一个实施例的带有自循环冷却封装基板的引线键合封装结构300的剖面示意图；以及
[0021]图6示出了根据本专利技术的一个实施例的带有自循环冷却封装基板的倒装封装结构400的剖面示意图。
具体实施方式
[0022]应当指出，各附图中的各组件可能为了图解说明而被夸大地示出，而不一定是比例正确的。
[0023]在本专利技术中，各实施例仅仅旨在说明本专利技术的方案，而不应被理解为限制性的。
[0024]在本专利技术中，除非特别指出，量词“一个”、“一”并未排除多个元素的场景。
[0025]在此还应当指出，在本专利技术的实施例中，为清楚、简单起见，可能示出了仅仅一部分部件或组件，但是本领域的普通技术人员能够理解，在本专利技术的教导下，可根据具体场景需要添加所需的部件或组件。
[0026]在此还应当指出，在本专利技术的范围内，“相同”、“相等”、“等于”等措辞并不意味着二者数值绝对相等，而是允许一定的合理误差，也就是说，所述措辞也涵盖了“基本上相同”、“基本上相等”、“基本上等于”。
[0027]在此还应当指出，在本专利技术的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是明示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为明示或暗示相对
重要性。
[0028]另外，本专利技术的实施例以特定顺序对工艺步骤进行描述，然而这只是为了方便区分各步骤，而并不是限定各步骤的先后顺序，在本专利技术的不同实施例中，可根据工艺的调节来调整各步骤的先后顺序。
[0029]图1示出了根据本专利技术的一个实施例的具有3个相变冷却液通道的自循环冷却封装基板100的俯视图；图2出了根据本专利技术的一个实施例的具有3个相变冷却液通道的自循环冷却封装基板100的剖面示意图。
[0030]如图1所示，一种自循环冷却封装基板100包括封装基板101和相变冷却液通道102。封装基板101具有用于安装芯片的芯片位置，芯片01安装在封装基板101的芯片位置。相变冷却液通道102位于封装基板101中，并经过芯片位置，可以与封装基板和芯片位置处的芯片进行热交换。相变冷却液通道102包括3个相变冷却液通道，其中3个相变冷却液通道的中间连通。在封装基板加工过程中制作相变冷却液通道102，并在相变冷却液通道102中加入相变冷却液。封装基板100中间区域(芯片位置)的相变冷却液受热气化后沿着流动方向001、002、003、004、005和006扩散至封装基板四周，冷凝成液体后沿着流动方向007、008、009、010、011和012流至封装基板中间区域。
[0031]如图2所示，相变冷却液通道102可以位于封装基板100的PP层1011、基材层1012、或PP层1011和基材层1012中。一个相变冷却液通道102可以完整的位于PP层1011和基材层1012中，还可以同时存在于PP层1011和基材层1012。相变冷却液通道102的截面为弯曲形，相变冷却液通道在封装基板中间区域(芯片位置)的高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自循环冷却封装基板，包括：封装基板，其具有用于安装芯片的芯片位置；以及相变冷却液通道，其布置在所述封装基板中并且经过芯片位置以与所述封装基板以及芯片位置处的芯片进行热交换，其中所述相变冷却液通道用于容纳相变冷却液，并且其中所述相变冷却液通道被构造为使得相变冷却液在受热后能够离开芯片位置并且在所述封装基板中冷却后能够回到芯片位置。2.如权利要求1所述的自循环冷却封装基板，其特征在于，所述相变冷却液通道的截面形状为弯曲形。3.如权利要求1所述的自循环冷却封装基板，其特征在于，所述相变冷却液通道在所述芯片位置的高度低于在所述芯片位置之...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨逍鹃，
申请(专利权)人：上海先方半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：