一种芯片散热装置及制作方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及芯片封装技术领域，尤其涉及一种芯片散热装置，该芯片散热装置包括：基板、第一悬臂梁、第二悬臂梁和空气通道；所述空气通道的第一开口和第二开口均设置在所述基板的上表面，所述空气通道设置在所述基板的内部；所述第一悬臂梁设置在所述第一开口上，所述第二悬臂梁设置在所述第二开口上。该芯片散热装置构建了三维芯片的散热结构，有利于散热结构和多芯片的集成，提高芯片的散热效率，在保障三维芯片中的多芯片的散热效率的条件下，不影响芯片的性能和利用率。响芯片的性能和利用率。响芯片的性能和利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种芯片散热装置及制作方法


[0001]本专利技术涉及芯片封装
，尤其涉及一种芯片散热装置及制作方法。

技术介绍

[0002]通过三维集成技术，将多层芯片堆叠键合形成三维芯片。在三维芯片中，由于将芯片进行三维立体布局，一般大功率芯片在最底层，小功率在上层，造成多层芯片热源堆叠，使三维芯片的热耦合效应明显。同时，由于三维芯片的封装体积减小，使得三维芯片的体热流密度更大，引发三维芯片中的芯片散热效率低的问题。

技术实现思路

[0003]本申请实施例通过提供一种芯片散热装置及制作方法，解决了现有技术中三维芯片中的芯片散热效率低的技术问题，并且通过MEMS工艺，实现了三维芯片的散热结构，有利于散热结构和多芯片的集成，提高芯片的散热效率，在保障三维芯片中的多芯片的散热效率的条件下，不影响芯片的性能和利用率等技术效果。
[0004]第一方面，本专利技术实施例提供一种芯片散热装置，包括：基板、第一悬臂梁、第二悬臂梁和空气通道；
[0005]所述空气通道的第一开口和第二开口均设置在所述基板的上表面，所述空气通道设置在所述基板的内部；
[0006]所述第一悬臂梁设置在所述第一开口上，所述第二悬臂梁设置在所述第二开口上。
[0007]优选的，所述基板包括第一晶圆和第二晶圆，所述第二晶圆键合在所述第一晶圆下方；
[0008]所述空气通道还包括：第一凹槽、第二凹槽和管道；所述第一凹槽和所述第二凹槽均设置在所述第一晶圆上；所述管道的一端与所述第一凹槽的底部连通，另一端与所述第二凹槽的底部连通，且所述管道设置在所述第一晶圆和所述第二晶圆的连接处，其中，所述第一凹槽的开口为所述第一开口，所述第二凹槽的开口为所述第二开口。
[0009]优选的，所述空气通道还包括：第一通孔、第二通孔和孔道；所述第一通孔和所述第二通孔均设置在所述第一晶圆上；所述孔道设置在所述第二晶圆上，所述孔道的一端与所述第一通孔的一端连通，所述孔道的另一端与所述第二通孔的一端连通，其中，所述第一通孔的另一端为所述第一开口，所述第二通孔的另一端为所述第二开口。
[0010]优选的，所述第一悬臂梁包括多个压电悬臂梁；所述第一悬臂梁中的每个压电悬臂梁均包括第一电极薄膜、压电薄膜和第二电极薄膜，其中，所述第一电极薄膜设置在所述第一开口上，所述压电薄膜设置在所述第一电极薄膜之上，所述第二电极薄膜设置在所述压电薄膜之上。
[0011]优选的，所述管道的个数为多个。
[0012]优选的，还包括芯片，所述芯片位于所述基板之上，且所述芯片位于所述第一悬臂
梁和所述第二悬臂梁之间。
[0013]基于同一专利技术构思，第二方面，本专利技术还提供一种芯片散热装置的制作方法，包括：
[0014]在基板上形成空气通道的第一开口和第二开口；其中，所述第一开口和所述第二开口均设置在所述基板的上表面；
[0015]在所述第一开口上形成第一悬臂梁，并在所述第二开口上形成第二悬臂梁；
[0016]在形成所述第一悬臂梁和所述第二悬臂梁之后，在所述基板的内部形成所述空气通道。
[0017]优选的，所述基板包括第一晶圆和第二晶圆，其中，所述第二晶圆位于所述第一晶圆下方；
[0018]所述在基板上形成空气通道的第一开口和第二开口，包括：
[0019]在所述第一晶圆中刻蚀第一凹槽和第二凹槽，其中，所述第一凹槽的开口为所述第一开口，所述第二凹槽的开口为所述第二开口；
[0020]在所述基板的内部形成所述空气通道，包括：
[0021]在所述第一晶圆的底部刻蚀第一流道，其中，所述第一流道的一端与所述第一凹槽的底部连通，所述第一流道的另一端与所述第二凹槽的底部连通；
[0022]在所述第二晶圆上刻蚀第二流道，其中，所述第二流道的形状与所述第一流道的形状一致，且所述第二流道与所述第一流道相契合；
[0023]将所述第一晶圆键合在所述第二晶圆之上，其中，通过所述第一流道和所述第二流道形成管道，通过所述第一凹槽、所述第二凹槽和所述管道形成所述空气通道。
[0024]优选的，所述在基板上形成空气通道的第一开口和第二开口，包括：
[0025]在所述第一晶圆中刻蚀第一通孔和第二通孔，其中，所述第一通孔的一端为所述第一开口，所述第二通孔的一端为所述第二开口；
[0026]所述在所述基板的内部形成所述空气通道，包括：
[0027]在所述第二晶圆上刻蚀孔道，其中，所述孔道的一端与所述第一通孔的另一端连通，所述孔道的另一端与所述第二通孔的另一端连通；
[0028]将所述第一晶圆键合在所述第二晶圆之上，其中，通过所述第一通孔、所述第二通孔和所述孔道形成所述空气通道。
[0029]优选的，在所述基板的内部形成所述空气通道之后，还包括：
[0030]将芯片植球在所述基板之上，且所述芯片位于所述第一悬臂梁和所述第二悬臂梁之间。
[0031]本专利技术实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0032]在本专利技术实施例中，芯片散热装置包括：基板、第一悬臂梁、第二悬臂梁和空气通道；空气通道的第一开口和第二开口均设置在基板的上表面，空气通道设置在基板的内部；第一悬臂梁设置在第一开口上，第二悬臂梁设置在第二开口上。芯片散热装置在电压的作用下，第一悬臂梁和第二悬臂梁均振动，提高空气的流速，使空气加速通过第一悬臂梁和空气通道的第一开口进入空气通道，再经过基板内部的空气通道，接着通过第二悬臂梁和空气通道的第二开口流出空气通道，以利于空气气流的流动，带走芯片的热量。因此，芯片散热装置有利于散热结构和多芯片的集成，提高芯片的散热效率，在保障三维芯片中的多芯
片的散热效率的条件下，不影响芯片的性能和利用率。
附图说明
[0033]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中：
[0034]图1示出了本专利技术实施例中的芯片散热装置的结构示意图；
[0035]图2示出了本专利技术实施例中的第一种空气通道形式的结构示意图；
[0036]图3示出了本专利技术实施例中的管道并列排列的俯视图；
[0037]图4示出了本专利技术实施例中的管道呈X型排列的俯视图；
[0038]图5示出了本专利技术实施例中的管道呈H型排列的俯视图；
[0039]图6示出了本专利技术实施例中的第二种空气通道形式的结构示意图；
[0040]图7示出了本专利技术实施例中的在第一晶圆上刻蚀第一凹槽和第二凹槽的结构示意图；
[0041]图8示出了本专利技术实施例中的在第一凹槽和第二凹槽上形成压电层的结构示意图；
[0042]图9示出了本专利技术实施例中的在第一凹槽上形成第一悬臂梁和在第二凹槽上形成第二悬臂梁的结构示意图；
[0043]图10示出了本专利技术实施例中的形成第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片散热装置，其特征在于，包括：基板、第一悬臂梁、第二悬臂梁和空气通道；所述空气通道的第一开口和第二开口均设置在所述基板的上表面，所述空气通道设置在所述基板的内部；所述第一悬臂梁设置在所述第一开口上，所述第二悬臂梁设置在所述第二开口上。2.如权利要求1所述的芯片散热装置，其特征在于，所述基板包括第一晶圆和第二晶圆，所述第二晶圆键合在所述第一晶圆下方；所述空气通道还包括：第一凹槽、第二凹槽和管道；所述第一凹槽和所述第二凹槽均设置在所述第一晶圆上；所述管道的一端与所述第一凹槽的底部连通，另一端与所述第二凹槽的底部连通，且所述管道设置在所述第一晶圆和所述第二晶圆的连接处，其中，所述第一凹槽的开口为所述第一开口，所述第二凹槽的开口为所述第二开口。3.如权利要求2所述的芯片散热装置，其特征在于，所述空气通道还包括：第一通孔、第二通孔和孔道；所述第一通孔和所述第二通孔均设置在所述第一晶圆上；所述孔道设置在所述第二晶圆上，所述孔道的一端与所述第一通孔的一端连通，所述孔道的另一端与所述第二通孔的一端连通，其中，所述第一通孔的另一端为所述第一开口，所述第二通孔的另一端为所述第二开口。4.如权利要求1所述的芯片散热装置，其特征在于，所述第一悬臂梁包括多个压电悬臂梁；所述第一悬臂梁中的每个压电悬臂梁均包括第一电极薄膜、压电薄膜和第二电极薄膜，其中，所述第一电极薄膜设置在所述第一开口上，所述压电薄膜设置在所述第一电极薄膜之上，所述第二电极薄膜设置在所述压电薄膜之上。5.如权利要求2所述的芯片散热装置，其特征在于，所述管道的个数为多个。6.如权利要求1所述的芯片散热装置，其特征在于，还包括芯片，所述芯片位于所述基板之上，且所述芯片位于所述第一悬臂梁和所述第二悬臂梁之间。7.一种芯片散热装置的制作方法，其特征在于，包括：在基板上形成空气通道的第一开口和第二开口；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李佩笑，杨云春，陆原，裘进，
申请(专利权)人：北京海创微芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：