空腔类封装结构及其形成方法技术

一种空腔类封装结构及其形成方法，所述空腔类封装结构，包括：法兰基底；贴装在法兰基底的上表面边缘区域上的围壳，围壳中固定有管脚，围壳暴露出管脚的两端表面；贴装在围壳内侧的法兰基底的上表面的射频芯片，射频芯片通过第一金属引线与管脚电连接；贴装在围壳上的非金属上盖，非金属上盖

【技术实现步骤摘要】
空腔类封装结构及其形成方法


[0001]本申请涉及封装领域，尤其涉及一种空腔类封装结构及其形成方法
。

技术介绍

[0002]空腔类封装技术由于其具有较好射频性能，更低的介电常数，在一些半导体芯片的封装中，特别是射频芯片封装中得到广泛的应用
。
[0003]现有的空腔类封装产品中，由于需要考虑到射频性能和散热效果，常在基底上设置陶瓷上盖形成内部的空腔结构，以对基底上贴装的半导体芯片
(
比如射频芯片
)
进行封装
。
[0004]为了提高散热性能，现有通常会在陶瓷上盖上或中设置散热器，但是这种方式对半导体芯片的散热效果仍有限，并且会影响封装结构的散热性能
。

技术实现思路

[0005]本申请一些实施例提供了一种空腔类封装结构，包括：
[0006]基板；
[0007]贴装在所述基板的上表面上的半导体芯片，所述半导体芯片与所述基板电连接；
[0008]位于所述基板上表面上且包覆所述半导体芯片的导热材料层；
[0009]上盖，所述上盖包括顶部和位于所述顶部的下表面上的凸起的环形侧部，所述上盖的环形侧部的底部表面贴装在所述半导体芯片和导热材料层周围的基板的上表面上，所述上盖与所述基板的上表面之间形成密封的空腔；
[0010]冷却管道，所述冷却管道中用于注入有冷却剂，所述冷却管道包括入口端
、
出口端和连通出口端和入口端的管路部分，所述冷却管道的入口端和出口端固定在所述上盖中，所述冷却管道的管路部分悬置在所述上盖的顶部下方并嵌入所述导热材料层中
。
[0011]在一些实施例中，所述冷却管道的入口端和出口端均固定在所述上盖的环形侧部中，并从所述环形侧部的外侧壁伸出
。
[0012]在一些实施例中，所述冷却管道的入口端和出口端均固定在所述上盖的顶部中，并从所述顶部的上表面伸出
。
[0013]在一些实施例中，所述冷却管道的入口端和出口端中的其中一端固定在所述上盖的顶部中，并从所述顶部的上表面伸出，另一端固定在所述上盖的环形侧部中，并从所述环形侧部的外侧壁伸出
。
[0014]在一些实施例中，所述冷却管道的管路部分嵌入所述半导体芯片上方或周围的部分导热材料层中
。
[0015]在一些实施例中，所述冷却管道的管路部分呈水平设置或者向远离所述上盖的顶部的下表面的方向呈凸起设置
。
[0016]在一些实施例中，所述导热材料层的材料为导热硅脂
、
导热凝胶或热固高分子材料；所述冷却剂为去离子水
、
醇基溶液
、
氟化液
(
氢氟醚
)、
矿物油或硅油
。
[0017]在一些实施例中，所述冷却管道进行散热时，所述冷却剂从所述冷却管道的入口端注入从出口端流出，或者所述冷却剂被注入冷却管道后，封闭所述入口端和出口端，将所述冷却剂封存在所述冷却管道中
。
[0018]在一些实施例中，所述基板包括：法兰基底，贴装在所述法兰基底的上表面边缘区域上的围壳，所述围壳中固定有管脚，所述围壳暴露出所述管脚的两端表面；
[0019]所述半导体芯片包括相对的背面和功能面，所述功能面具有焊盘，所述半导体芯片的背面贴装在所述法兰基底的上表面上，所述半导体芯片上的焊盘通过第一金属引线与所述管脚电连接；
[0020]所述上盖的环形侧部的底部表面贴装在所述基板的围壳的上表面上
。
[0021]在一些实施例中，所述基板包括若干分立的引脚以及填充相邻引脚之间空间的隔离层；
[0022]所述半导体芯片包括相对的背面和功能面，所述功能面具有凸起的外接凸起，所述半导体芯片倒装在所述引脚的上表面上，所述半导体芯片的功能面上的外接凸起与所述引脚焊接在一起；
[0023]所述上盖的环形侧部的底部表面贴装在半导体芯片周围的引脚和隔离层的上表面上
。
[0024]在一些实施例中，所述基板包括基岛和位于基岛周围的若干分立的引脚，所述基岛与引脚之间的空间以及相邻引脚之间的空间填充有隔离层；
[0025]所述半导体芯片包括相对的背面和功能面，所述功能面具有焊盘，所述半导体芯片的背面贴装在所述基岛的上表面上，所述半导体芯片上的焊盘通过第二金属引线与所述引脚电连接；
[0026]所述上盖的环形侧部的底部表面贴装在半导体芯片周围的引脚和隔离层的上表面上
。
[0027]本申请一些实施例还提供了一种空腔类封装结构的形成方法，包括：
[0028]提供基板；
[0029]在所述基板的上表面上贴装半导体芯片，所述半导体芯片与所述基板电连接；
[0030]在所述基板上表面上形成包覆所述半导体芯片的导热材料层；
[0031]提供固定有冷却管道的上盖，所述上盖包括顶部和位于所述顶部的下表面上的凸起的环形侧部，所述冷却管道中用于注入有冷却剂，所述冷却管道包括入口端
、
出口端和连通出口端和入口端的管路部分，所述冷却管道的入口端和出口端固定在所述上盖中，所述冷却管道的管路部分悬置在所述上盖的顶部的下表面下方；
[0032]将所述上盖的环形侧部的底部表面贴装在所述半导体芯片和导热材料层周围的基板的上表面上，同时将所述冷却管道的管路部分嵌入所述导热材料层中，所述上盖与所述基板的上表面之间形成密封的空腔
。
[0033]在一些实施例中，将所述上盖的环形侧部的底部表面贴装在所述半导体芯片和导热材料层周围的基板的上表面以及将所述冷却管道的管路部分嵌入所述导热材料层中后，还包括：对所述导热材料层进行固化
。
[0034]在一些实施例中，所述冷却管道的入口端和出口端固定在所述上盖中的过程包括：在所述上盖中形成两个穿孔；将冷却管道的入口端和出口端的外侧壁通过密封胶与上
盖中相应的穿孔的内壁进行固定
。
[0035]在一些实施例中，所述两个穿孔均位于所述上盖的环形侧部中，相应的所述冷却管道的入口端和出口端分别固定在所述上盖的环形侧部的两个穿孔中，并从所述环形侧部的外侧壁伸出
。
[0036]在一些实施例中，所述两个穿孔均位于所述上盖的顶部中，相应的所述冷却管道的入口端和出口端均固定在所述上盖的顶部的两个穿孔中，并从所述顶部的上表面伸出
。
[0037]在一些实施例中，所述两个穿孔中的其中一个位于所述上盖的顶部中，另一个位于所述上盖的环形侧部中，相应的所述冷却管道的入口端和出口端中的其中一端固定在所述上盖的顶部的穿孔中，并从所述顶部的上表面伸出，另一端固定在所述上盖的环形侧部的穿孔中，并从所述环形侧部的外侧壁伸出
。
[0038]在一些实施例中，所述冷却管道的管路部分嵌入所述半导体芯片上方或周围的部分导热材料层中
。
[0039]在一些实施例中，所述冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种空腔类封装结构，其特征在于，包括：基板；贴装在所述基板的上表面上的半导体芯片，所述半导体芯片与所述基板电连接；位于所述基板上表面上且包覆所述半导体芯片的导热材料层；上盖，所述上盖包括顶部和位于所述顶部的下表面上的凸起的环形侧部，所述上盖的环形侧部的底部表面贴装在所述半导体芯片和导热材料层周围的基板的上表面上，所述上盖与所述基板的上表面之间形成密封的空腔；冷却管道，所述冷却管道中用于注入有冷却剂，所述冷却管道包括入口端
、
出口端和连通出口端和入口端的管路部分，所述冷却管道的入口端和出口端固定在所述上盖中，所述冷却管道的管路部分悬置在所述上盖的顶部下方并嵌入所述导热材料层中
。2.
根据权利要求1所述的空腔类封装结构，其特征在于，所述冷却管道的入口端和出口端均固定在所述上盖的环形侧部中，并从所述环形侧部的外侧壁伸出
。3.
根据权利要求1所述的空腔类封装结构，其特征在于，所述冷却管道的入口端和出口端均固定在所述上盖的顶部中，并从所述顶部的上表面伸出
。4.
根据权利要求1所述的空腔类封装结构，其特征在于，所述冷却管道的入口端和出口端中的其中一端固定在所述上盖的顶部中，并从所述顶部的上表面伸出，另一端固定在所述上盖的环形侧部中，并从所述环形侧部的外侧壁伸出
。5.
根据权利要求1所述的空腔类封装结构，其特征在于，所述冷却管道的管路部分嵌入所述半导体芯片上方或周围的部分导热材料层中
。6.
根据权利要求1或5所述的空腔类封装结构，其特征在于，所述冷却管道的管路部分呈水平设置或者向远离所述上盖的顶部的下表面的方向呈凸起设置
。7.
根据权利要求1所述的空腔类封装结构，其特征在于，所述导热材料层的材料为导热硅脂
、
导热凝胶或热固高分子材料；所述冷却剂为去离子水
、
醇基溶液
、
氟化液
(
氢氟醚
)、
矿物油或硅油
。8.
根据权利要求1或7所述的空腔类封装结构，其特征在于，所述冷却管道进行散热时，所述冷却剂从所述冷却管道的入口端注入从出口端流出，或者所述冷却剂被注入冷却管道后，封闭所述入口端和出口端，将所述冷却剂封存在所述冷却管道中
。9.
根据权利要求1所述的空腔类封装结构，其特征在于，所述基板包括：法兰基底，贴装在所述法兰基底的上表面边缘区域上的围壳，所述围壳中固定有管脚，所述围壳暴露出所述管脚的两端表面；所述半导体芯片包括相对的背面和功能面，所述功能面具有焊盘，所述半导体芯片的背面贴装在所述法兰基底的上表面上，所述半导体芯片上的焊盘通过第一金属引线与所述管脚电连接；所述上盖的环形侧部的底部表面贴装在所述基板的围壳的上表面上
。10.
根据权利要求1所述的空腔类封装结构，其特征在于，所述基板包括若干分立的引脚以及填充相邻引脚之间空间的隔离层；所述半导体芯片包括相对的背面和功能面，所述功能面具有凸起的外接凸起，所述半导体芯片倒装在所述引脚的上表面上，所述半导体芯片的功能面上的外接凸起与所述引脚焊接在一起；
所述上盖的环形侧部的底部表面贴装在半导体芯片周围的引脚和隔离层的上表面上
。11.
根据权利要求1所述的空腔类封装结构，其特征在于，所述基板包括基岛和位于基岛周围的若干分立的引脚，所述基岛与引脚之间的空间以及相邻引脚之间的空间填充有隔离层；所述半导体芯片包括相对的背面和功能面，所述功能面具有焊盘，所述半导体芯片的背面贴装在所述基岛的上表面上，所述半导体芯片上的焊盘通过第二金属引线与所述引脚电连接；所述上盖的环形侧部的底部表面贴装在半导体芯片周围的引脚和隔离层的上表面上
。12.
一种空腔类封装结构的形成方法，其特征在于，包括：提供基板；在所述基板的上表面上贴装半导体芯片，所述半导体芯片与所述基板电连接；在所述基板上表面上形成包覆所述半导体芯片的导热材料层；提供固定有冷却管道的上盖，所述上盖包括顶部和位于所述顶部的下表面上的凸起的环形侧部，所述冷却管道中用于注入有冷却剂，所述冷却管道包括入口端
、
出口端和连通出口端和入口端的管路部分，所述冷却管道的入口端和出口端固定在所述上盖中，所述冷却管道的管路部分悬置在所述上盖的顶部的下表面下方；将所述上盖的环形侧部的底部表面贴装在所述半导体芯片和导热材料层周围的基板的上表面上，同时将所述冷却管道的管路部分嵌入所述导热材料层中，所述上盖与所述基板的上表面之间形成密封的空腔
。13.
根据权利要求

【专利技术属性】
技术研发人员：范荣，俞开源，杨锦柯，赵烈新，
申请(专利权)人：江苏长电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：