本发明属于芯片散热技术领域，具体涉及一种散热性佳的芯片组件及其制备方法。
背景技术：
随着微电子产业向轻量化、薄型化、小型化以及功能多样化的发展，传统的引线键合互连技术已不能满足高密度的要求，倒装芯片封装技术在这种情况下应运而生。封装技术和封装材料是影响电子封装可靠性最重要的两个面因素，它们之间相互促进、相互制约。
在半导体产业中，高端的处理器进行封装时还需要考虑高散热性。现有的倒装芯片封装技术是把裸芯片通过焊球直接连接在有机基板上。同时还需要底部填充胶(underfill)填充在芯片与基板之间由焊球连接形成的间隙，将芯片、焊球凸点和基板紧紧地黏附在一起，即底部填充技术，来降低因芯片与基板热膨胀系数(coefficientofthermalexpansion，cte)不匹配而在焊点上产生的应力，提高焊点的热疲劳寿命。然后对芯片表面用助焊剂进行喷涂，进行散热片的贴加，然后在散热片上通过回流焊及点胶方式与散热盖进行连接加热固化完成整个一套封装工艺。目前，业界最好的散热片为铟散热片，其他的有机硅或银浆等材料由于散热差或与现有工艺不兼容而不被采用。使用铟散热片进行回流焊需要使用助焊剂。由于助焊剂有挥发性，在铟散热片回流焊与后续的焊球和表面贴装回流焊的过程中不断释放出气体。另一方面，由于所有回流焊的温度都高于铟片的熔点（156°c）。因此助焊剂挥发的气体会排挤液态铟，流向芯片周围，芯片和散热盖中间产生大量空洞，导致散热性降低。
技术实现要素：
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种散热性佳的芯片组件及其制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种散热性佳的芯片组件，包括通过焊球连接于基板上的芯片本体，所述芯片本体四周设置有围坝，所述围坝与所述芯片本体之间设置有间隙，所述芯片本体上方设置有散热铟片及封装于所述散热铟片上的散热盖。
优选地，所述围坝设置于所述芯片本体的外围，且截面呈矩形设置。
优选地，所述围坝的高度与所述散热铟片上表面至基板的距离相当。
优选地，所述围坝与散热芯片之间的间隙为0-2000μm。
优选地，所述围坝上开设有至少一个排气口。
优选地，所述围坝由四条围坝边首尾连接形成，所述排气口分别开设于围坝边的中心。
优选地，所述排气口口径为0.5-3mm。
优选地，所述围坝材质包括但不限于环氧树脂胶、有机硅。
一种散热性佳的芯片组件的制备方法，包括如下步骤，
s1、准备基板及芯片本体，通过焊球将基板与芯片本体进行连接；
s2、底部填充，通过底部填充胶将芯片本体与焊球凸点及基板之间进行底部填充，完成三者之间的黏附；
s3、芯片回流焊，在芯片本体表面喷涂助焊剂，与散热铟片进行贴加；
s4、在散热铟片表面进行助焊剂的喷涂；
s5、在所述芯片本体的四周进行围坝的筑设，所述围坝筑设至与所述散热铟片于同一水平高度；所述围坝上选择性的开设有排气口。所述围坝可以通过点胶机、喷涂机或3d打印机进行筑设。
s6、用点胶机在散热盖和基板接触处进行点胶，为下一步的散热盖贴装做准备；
s7、在高温高压条件下贴装散热盖，完成一个芯片组件的制备。
本发明的有益效果体现在：本发明通过在芯片本体四周筑设围坝结构，使在芯片组件制备过程中助焊剂的用量更稳定，焊接后空洞更少，高温下避免了铟片流动的大范围扩散，液态铟流动更小，焊接效果更好，使得芯片组件最后的散热效果更佳。
同时本发明的芯片由于其优良的电气性能，满足了市场对终端产品尺寸和成本的要求，在功率及电信号的分配，以及降低信号噪音方面表现出色，满足了高密度封装和装配的要求。
附图说明
图1：本发明芯片组件的剖面结构示意图。
图2：本发明的芯片与围坝之间的结构示意图，此时，围坝不开设有排气口。
图3：本发明的芯片与围坝之间的结构示意图，此时，围坝开设有排气口。
图4：本发明的封装流程图。
具体实施方式
以下结合实施例具体阐述本发明的技术方案，本发明揭示了一种散热性佳的芯片组件，结合图1-图3所示，所述芯片组件与现有技术类似，均包括通过焊球2连接于基板1上的芯片本体3，所述芯片本体3上方设置有散热铟片4及封装于所述散热铟片4上的散热盖6。
与现有技术不同的是，所述芯片本体3四周设置有围坝5，所述围坝5与所述芯片本体3之间设置有间隙，所述围坝5与散热芯片之间的间隙为0-2000μm。所述围坝5可以采用环氧树脂胶、有机硅等材质通过点胶机、喷涂机或3d打印机进行筑设。
本发明中所述围坝是指在芯片周圈围绕芯片形成的保护圈。所述围坝5设置于所述芯片本体的外围，由于现有的芯片一般为矩形，为了节省组件体积，所述围坝5由四条围坝边首尾连接形成，截面呈矩形设置。
所述围坝的作用是为了保证组件制备过程中回流焊时可以把液态的铟有效的控制在芯片上方，所以所述围坝5的高度与所述散热铟片4至基板1的距离相当，即所述围坝5的顶端与散热铟片4上表面在同一水平高度上。
由于本发明中围坝最主要也是最基本的作用是为了保证在高温下，散热铟片熔化不会外扩，影响散热性能，所以从包围度以及控制效果考虑，所述围坝5可以直接采用整体连接结构，不开设有排气口。由于回流焊的温度较高，一般为260℃，都高于散热铟片的156℃的熔点，散热铟片会在高温下熔化呈液态；进一步考虑，为了使得在回流焊过程中散热铟片熔化后不会将空气包裹在围坝之内，所述围坝5上开设有至少一个排气口51以更好的对气体进行排放。作为本发明的优选实施例，本发明中所述排气口51设置有四个，分别开设于围坝边的中心。所述排气口口径宽度为0.5-3mm。
倒装芯片在产品成本、性能及满足高密度封装等方面都体现了相应的优势，其应用也逐渐成为了主流，但由于倒装芯片的尺寸小，在保证高精度的同时，散热性能的好坏也成为了使用传统设备所遇到的挑战。
而本发明在使用现有设备的基础上，揭示了一种散热性佳的芯片组件的制备方法且制备出的芯片散热性能优于现有的封装芯片，该方法结合图4所示，具体包括如下步骤，
s1、准备基板1及芯片本体3，通过焊球2将基板与芯片本体进行焊接连接，将芯片3保持在所需的位置上，减少氧化和加速焊踢球的回流。基板1为芯片提供了电连接、保护、支撑、散热、组装等功效，实现了多引脚化，焊球2利用了热压合与基板电路上的引脚直接进行接合，其综合了密度大、低感应、低成本等优点。
s2、底部填充，通过底部填充胶将芯片本体3与焊球凸点及基板之间进行底部填充，完成三者之间的黏附；
s3、芯片回流焊，在芯片本体3表面喷涂助焊剂，与散热铟片4进行贴加；回流焊过程中的热分配采用强制对流技术的烘炉，需要注意的时，在贴装过程中，不同的场地需要通过离心力等来控制和保持良好的清洁状态。
s4、在散热铟片4表面进行助焊剂的喷涂；其中，助焊剂的使用方法可以有多种，例如盖印助焊剂、印刷助焊剂或滴涂助焊剂。助焊剂可采用免洗助焊剂，因为其具有高粘着性、低粘度、长蒸发时间、最低回流焊后残留物、低毒性等优点。
s5、在所述芯片本体的四周进行围坝的筑设，所述围坝5筑设至与所述散热铟片于同一水平高度；为了应对不同需求，所述围坝5上可以选择性的开设有排气口，排气口的数量也可以根据需要进行设定。一般每个围坝的边上开设有一个排气口为最佳，遇到高温散热铟片熔化时会向四周扩散，在扩散时，其四周都可以通过排气孔进行排气，以及时排除气泡。排气口的大小可以根据围坝本身的长度进行设定，一般呈正比。
s6、用点胶机在散热盖和基板接触处进行点胶，为下一步的散热盖贴装做准备。
s7、在高温高压条件下贴装散热盖，完成一个芯片组件的制备。本发明中与散热盖的连接采用点胶机点胶的方式，为了进一步的提高制备效率，围坝的筑设可以采用点胶机进行，以更好的提高效率。筑设围坝时，首先通过点胶机对距离芯片间隙位置选定注胶点，进行在芯片周圈围坝的筑设。以上制备方法中回流焊及焊球连接步骤再详细工艺与现有技术相同，在此不再赘述。
本发明的围坝结构使在芯片组件制备过程中助焊剂的用量更稳定，焊接后空洞更少，高温下液态铟的流动更小，焊接效果更好，使得芯片组件最后的散热效果更佳。
以下从原理上进一步阐述下本发明的有益效果，由于散热铟片上的助焊剂具有较强的挥发性，各站工艺间的等待时间发生变化时，会导致散热铟片上、下表面实际的助焊剂用量发生变化。当助焊剂少时，浸润差，空洞增加；当助焊剂多时，初期空洞少，但在焊球或表面贴装回流焊时多余的助焊剂发生挥发，导致空洞大量增加。而围坝结构在各工艺站之间等待时间内可以有效限制助焊剂的挥发，不会发生助焊剂偏少的情况，使实际的助焊剂使用量更稳定。配合相应的铟片回流焊/压力烘烤的曲线设置，一般设置通过压力烘烤在高温高气压（如9bar）下进行。升温过程中有低温保温阶段（100~140℃），用于使助焊剂活化并挥发其中的有机溶剂；之后还有高温的保温阶段（160~190℃），用于使铟片熔化并焊接在芯片和散热盖之间。保证了多余助焊剂可以完全挥发，进而不会发生助焊剂偏多的情况。
本发明的倒装芯片在微处理器、硬盘驱动器、医用传感器等方面都可以很好得到应用。
当然本发明尚有多种具体的实施方式，在此就不一一列举。凡采用等同替换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。