散热型封装结构及其制作方法、散热型封装基板的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及封装技术领域，尤其涉及一种散热型封装结构及其制作方法、散热型封装基板。
【背景技术】
[0002]随着无线通信、汽车电子和其他消费类电子产品的快速发展，微电子封装技术向着多功能、小型化、便携式、高速度、低功耗和高可靠性的方向发展。其中，系统级封装(System In a Package，简称SIP)是一种新型的封装技术，能够有效减小封装面积。
[0003]现有的多功能SIP封装芯片是在封装基板的表面贴合将一个或多个裸芯片，随着芯片的高度集成，功率越来越大，芯片散热成在封装过程中成为一个必须考虑的问题，芯片本身产生的热量，除了少部分通过底部载板及焊点向外散热，其主要热量是通过芯片表面散热的，因此，现有芯片封装设计一般是在芯片上加散热盖，将散热盖通过导热材料粘贴在芯片和载板上，形成密封封装结构，然而芯片会产生高热，且密封封装结构的热传导性能通常不佳，因此，导致芯片周围的温度过高而影响芯片的工作效率。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明实施例提供一种散热型封装结构及其制作方法、散热型封装基板，通过在基板上形成腔体，腔体内填充相变材料，利用相变材料在相变过程能够吸收大量热量的原理，能够将芯片的热量迅速转移到玻璃基板的散热端，提高芯片的工作效率。
[0005]第一方面，本发明实施例提供了一种散热型封装结构，包括:
[0006]基板，所述基板具有上表面，其中，所述基板具有凹槽，所述凹槽从所述基板的上表面向下延伸，所述凹槽具有凹槽下表面和凹槽侧表面；
[0007]至少一通孔，贯穿所述凹槽的下表面和所述基板的下表面，其中，所述基板的下表面为相对于所述基板的上表面的一面；
[0008]金属层，设置于所述至少一通孔中；
[0009]金属背板，设置于所述基板的上表面且位于所述凹槽上方，所述金属背板和所述凹槽形成一腔体，所述腔体内填充有相变材料；
[0010]至少一芯片，键合于所述基板的下表面且位于所述至少一通孔对应的区域。
[0011]进一步地，所述金属背板包括:
[0012]开口，设置于所述金属背板上，所述开口贯穿所述金属背板；
[0013]压片，设置于所述金属背板相对于所述凹槽的内表面，且位于所述开口对应的区域，其中，所述压片的一端与所述金属背板密封，所述压片的另一端和所述金属背板之间设置有聚合物软垫。
[0014]进一步地，所述金属层还设置于所述凹槽的下表面和所述凹槽的侧表面和所述基板的上表面。
[0015]进一步地，所述结构还包括:
[0016]热沉，设置于所述金属背板上。
[0017]进一步地，所述结构还包括:
[0018]焊接引线，用于将所述至少一芯片与所述基板的下表面且位于所述至少一通孔对应的区域键合。
[0019]进一步地，所述结构还包括:
[0020]第一焊球，所述第一焊球用于将所述至少一芯片与所述基板的下表面且位于所述至少一通孔对应的区域键合。
[0021]进一步地，所述至少一芯片为倒装芯片。
[0022]进一步地，所述基板为玻璃基板。
[0023]进一步地，所述相变材料为两相液体或两相材料。
[0024]第二方面，本发明实施例还提供了一种散热型封装基板，所述封装基板包括散热型封装结构、第二焊球和封装基板，所述散热型封装结构为第一方面所述的散热型封装结构，所述封装基板通过所述第二焊球键合于所述散热型封装结构中至少一所述芯片下方。
[0025]第三方面，本发明实施例还提供了一种散热型封装结构的制作方法，包括:
[0026]对基板的上表面进行刻蚀形成凹槽，所述凹槽具有凹槽下表面和凹槽侧表面；
[0027]对所述凹槽的下表面进行成孔，形成贯穿所述凹槽的下表面和所述基板的下表面的至少一个通孔，其中，所述基板的下表面为相对于所述基板的上表面的一面；
[0028]在所述至少一通孔中形成金属层；
[0029]在所述基板的上表面且在所述凹槽上方形成金属背板，所述金属背板和所述凹槽形成一腔体，所述腔体内填充有相变材料；
[0030]将至少一个芯片与所述基板的下表面且位于所述至少一通孔对应的区域键合。[0031 ] 进一步地，所述方法还包括:
[0032]在所述凹槽的下表面、所述凹槽的侧表面和所述基板的上表面形成金属层。
[0033]本发明实施例提供的散热型封装结构及其制作方法、散热型封装基板，在基板的上表面具有向下延伸的凹槽，在凹槽的下表面具有贯穿所述凹槽的下表面和所述基板下表面的至少一个通孔，在所述至少一个通孔中设置有金属层，在所述基板的上表面且位于所述凹槽的上方具有金属背板，所述金属背板所述所述凹槽形成腔体，所述腔体内设置有相变材料，在基板的下表面且所述至少一通孔对应的区域键合有至少一芯片，其中，相变材料气化的过程中会吸收大量的热量，气体挥发到冷却端，从而变成液体流回发热端，使整个腔体形成气液循环密封系统，能够将芯片的热量迅速转移到玻璃基板的散热端，有效减少玻璃基板的热阻。
【附图说明】
[0034]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0035]图1是本发明一个实施例提供的散热型封装结构的结构图；
[0036]图2是本发明一个实施例提供的散热型封装结构中金属背板的结构图；
[0037]图3a为本发明一个实施例中相变材料充入腔体时的示意图；
[0038]图3b为本发明一个实施例中相变材料充入腔体后的示意图；
[0039]图4是本发明一个实施例中的采用导热材料时的散热型封装结构的结构图
[0040]图5是本发明一个实施例中的采用引线键合时的散热型封装结构的结构图；
[0041]图6a_图6c是本发明一个实施例提供的散热型封装基板的结构图；
[0042]图7是本发明另一个实施例提供的散热型封装结构的制作方法的流程图；
[0043]图8a_图Sg是本发明另一个实施例提供的散热型封装结构的制作方法中各步骤对应的剖面结构示意图。
[0044]图中的附图标记所分别指代的技术特征为:
[0045]11、基板；a、通孔；12、金属层；13、金属背板；131、压片；132、聚合物软垫；b、开口 ；14、相变材料；15、芯片；16、封装基板；17、第一焊球；18、热沉；19、第二焊球；21、布线层；22、导热材料；A1、上表面；A2、下表面。
【具体实施方式】
[0046]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
[0047]本发明实施例提供一种散热型封装结构，图1是本发明一个实施例提供的散热型封装结构的结构图，如图1所示，所述散热型封装结构包括:基板11、至少一通孔a、金属层12、金属背板13、至少一芯片15。
[0048]其中，所述基板11优选为玻璃基板11，所述玻璃基板11相对于传统的有机基板11，例如:硅基板，玻璃基板11具有较好的高频性能，透光性好，并且损耗角很低，且在玻璃基板11上形成凹槽的工艺技术比较成熟，因此，本发明提出在玻璃基板11上形成腔体，在腔体内填充相变材料14将芯片15产生的热量迅速散发出去。
[0049]如图1所不，基板11具有上表面Al和与上表面Al相对的基板11的下表面A2，基板11上具有凹槽，凹槽从基板11的上表面Al向下延伸，凹槽具有凹槽下表面和凹槽侧表面，凹槽的下表面具有基板11的下表面A2之间的距离可以为45 μπι，优选的，可以采用湿法刻蚀或者干法刻蚀在所述基板11的形成凹槽。
[0050]至少一通孔a贯穿凹槽的下表面和基板11的下表面A2，用于将芯片15产生的热量通过至少一通孔a传递到凹槽中，优选的，可以采用干法刻蚀的方法形成贯穿凹槽的下表面和基板11下表面的至少一个通孔a。
[0051]金属层12设置于至少一通孔a中，位于至少一通孔中的金属层12 —方面能够加快芯片产生的热量传递到凹槽中的速度，另一方面，还能够阻止凹槽中的相变材料流出凹槽。优选的，所述金属层12的材料为铜，更优选的，所述金属层12设置于所述至少一通孔a中和所述凹槽的下表面和所述凹槽的侧表面和所述基板11的上表面，位于基板11上表面的金属层12能够将金属背板13更好的