一种具有散热器的芯片封装结构制造方法技术

本发明专利技术公开了一种具有散热器的芯片封装结构制造方法，该制造方法包括步骤S10、在芯片的背面形成金属层；S20、将芯片组装到基板上，使芯片和基板之间形成电连接；S30、在所述芯片上的金属层上固定多个导热体；S40、在金属层上涂有机胶体；S50、将散热器盖在所述有机胶体上；S60、下压所述散热器直至所述散热器与所述导热体接触，在下压所述散热器的过程中，所述有机胶体填充所述金属层与所述散热器上壁之间的空间并包裹所述导热体；将散热器的下端通过粘合剂密封连接在基板上；S70、在基板的下表面形成导电连接结构。本发明专利技术提供的具有散热器的芯片封装结构制造方法能够在降低应力的同时，有效解决大尺寸封装的散热问题。有效解决大尺寸封装的散热问题。有效解决大尺寸封装的散热问题。

【技术实现步骤摘要】
一种具有散热器的芯片封装结构制造方法


[0001]本专利技术涉及芯片封装
，尤其涉及一种具有散热器的芯片封装结构制造方法。

技术介绍

[0002]封装的热量可通过连接散热器去除，然而封装与散热器之间存在凹凸不平的空隙，由于空气热导率仅0.024W/(m
·
K)，导致接触热阻增大，严重阻碍热传导，造成散热器的效能低下。因此，现有技术中将散热器通过热界面材料(TIM)与封装背面热耦合，热界面材料(TIM)填充了空隙，大幅降低接触热阻，可充分发挥散热器的作用。
[0003]其中热界面材料(TIM)可以是硅基凝胶等有机材料、铟镓锡合金等金属材料。有机热界面材料的热导率低，热阻较大。采用金属热界面材料时，由于封装尺寸的增加导致热失配，造成应力过大。因此由于这些材料特性的限制，在大尺寸的封装散热上，优异的导热性能与有效吸收应力的能力无法兼备。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种具有散热器的芯片封装结构制造方法，能够在降低应力的同时，有效解决大尺寸封装的散热问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供一种具有散热器的芯片封装结构制造方法，包括以下步骤：
[0006]S10、在芯片的背面形成金属层；
[0007]S20、将芯片组装到基板上，使芯片和基板之间形成电连接；
[0008]S30、在所述芯片上的金属层上固定多个导热体；
[0009]S40、在金属层上涂有机胶体；
[0010]S50、将散热器盖在所述有机胶体上；
[0011]S60、下压所述散热器直至所述散热器与所述导热体接触，在下压所述散热器的过程中，所述有机胶体填充所述金属层与所述散热器上壁之间的空间并包裹所述导热体；将散热器的下端通过粘合剂密封连接在基板上；
[0012]S70、在基板的下表面形成导电连接结构。
[0013]优选地，在步骤S30中，通过键合设备使用金属键合丝在所述金属层上形成多个导热体。
[0014]进一步优选地，在步骤S30中，通过键合设备形成的多个所述导热体为金属球、金属直线弧和/或金属弹簧线。
[0015]优选地，多个所述导热体呈阵列状布置。
[0016]优选地，所述金属层包括第一粘附层、阻挡层和第二粘附层，所述第一粘附层与所述芯片的背面固定连接，所述阻挡层位于所述第一粘附层和第二粘附层之间，所述第二粘附层与所述导热体固定连接。
[0017]优选地，在步骤S60中，在仓体中使用压合装置按压所述散热器，所述仓体中填充有惰性气体，在按压所述散热器的同时升高所述仓体内的温度，增加所述有机胶体的流动性。
[0018]优选地，所述惰性气体为氮气。
[0019]优选地，所述有机胶体为环氧树脂。
[0020]优选地，在步骤S20中，所述芯片通过倒装结构或者扇出结构组装在所述基板上。
[0021]优选地，所述散热器为金属盖，所述金属盖包括平坦的盖部和延伸出的环部，所述金属盖的环部通过粘合剂结合在所述基板上。
[0022]本专利技术与现有技术的不同之处在于，本专利技术提供的具有散热器的芯片封装结构制造方法通过在芯片的背面固定金属层，并在金属层上固定多个导热体，导热体可以采用导热系数高的金属材料制作，由于多个导热体固定在金属层上并且均与散热器接触，因此可以将芯片产生热量通过导热体传导至散热器，充分发挥散热器的作用，解决封装的散热问题，同时在封装结构使用过程中由于热膨胀系数不同而产生应力时，由于在芯片和散热器之间具有有机胶体，并且通过下压的方式使得散热器挤压有机胶体，有机胶体填充散热器与金属层之间的空间并包裹导热提，使得导热体与散热器之间形成接触而非固定连接关系，从而能够更好地吸收应力，降低封装内的应力，改善封装结构的可靠性。因此本专利技术提供的具有散热器的芯片封装结构制造方法能够在降低应力的同时，有效解决大尺寸封装的散热问题。
附图说明
[0023]图1A
‑
1G是本专利技术提供的具有散热器的芯片封装结构制造方法的制造过程示意图，其中导热体为金属球；
[0024]图2A
‑
2B是本专利技术提供的具有散热器的芯片封装结构制造方法中金属直线弧制造过程示意图；
[0025]图3A
‑
3B是本专利技术提供的具有散热器的芯片封装结构制造方法中金属弹簧线制造过程示意图；
[0026]图4A
‑
4C是本专利技术提供的具有散热器的芯片封装结构制造方法获得的具有散热器的芯片封装结构示例1
‑
3的结构示意图；
[0027]图5A
‑
5C是本专利技术提供的具有散热器的芯片封装结构制造方法获得的具有散热器的芯片封装结构示例4
‑
6的结构示意图；
[0028]图6A
‑
6C是本专利技术提供的具有散热器的芯片封装结构制造方法获得的具有散热器的芯片封装结构示例7
‑
9的结构示意图；
[0029]图7A
‑
7C是本专利技术提供的具有散热器的芯片封装结构制造方法获得的具有散热器的芯片封装结构示例10
‑
12的结构示意图；
[0030]图8A
‑
8C是本专利技术提供的具有散热器的芯片封装结构制造方法获得的具有散热器的芯片封装结构示例13
‑
15的结构示意图；
[0031]图9A
‑
9C是本专利技术提供的具有散热器的芯片封装结构制造方法获得的具有散热器的芯片封装结构示例16
‑
18的结构示意图；
[0032]图10A
‑
10C是本专利技术提供的具有散热器的芯片封装结构制造方法获得的具有散热
器的芯片封装结构示例19
‑
21的结构示意图；
[0033]附图标记说明：
[0034]1‑
基板；2
‑
散热器；3
‑
芯片；4
‑
金属层；5
‑
导热体；6
‑
有机胶体；7
‑
粘合剂；8
‑
键合丝；9
‑
重分布线路；10
‑
劈刀；11
‑
线夹；12
‑
底部填充料；13
‑
塑封料。
具体实施方式
[0035]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本申请进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本申请的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本申请的概念。
[0036]在附图中示出了根据本申请实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有散热器的芯片封装结构制造方法，其特征在于，包括以下步骤：S10、在芯片(3)的背面形成金属层(4)；S20、将芯片(3)组装到基板(1)上，使芯片(3)和基板(1)之间形成电连接；S30、在所述芯片(3)上的金属层(4)上固定多个导热体(5)；S40、在金属层(4)上涂有机胶体(6)；S50、将散热器(2)盖在所述有机胶体(6)上；S60、下压所述散热器(2)直至所述散热器(2)与所述导热体(5)接触，在下压所述散热器(2)的过程中，所述有机胶体(6)填充所述金属层(4)与所述散热器(2)上壁之间的空间并包裹所述导热体(5)；将散热器(2)的下端通过粘合剂密封连接在基板(1)上；S70、在基板(1)的下表面形成导电连接结构。2.根据权利要求1所述的具有散热器的芯片封装结构制造方法，其特征在于，在步骤S30中，通过键合设备使用金属键合丝(8)在所述金属层(4)上形成多个导热体(5)。3.根据权利要求2所述的具有散热器的芯片封装结构制造方法，其特征在于，在步骤S30中，通过键合设备形成的多个所述导热体(5)为金属球、金属直线弧和/或金属弹簧线。4.根据权利要求3所述的具有散热器的芯片封装结构制造方法，其特征在于，多个所述导热...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱秋昀，杜茂华，
申请(专利权)人：通富微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：