多层芯片散热盖及封装芯片的制作方法

本技术涉及芯片散热，具体地指一种多层芯片散热盖及封装芯片。

背景技术：

1、散热盖板能够起到保护芯片和传导热量的作用，芯片与散热盖板之间通过热界面材料连接，其导热性能由自身的材料特性与覆盖率等因素决定。

2、随着芯片性能需求变得越来越高，以及芯片工艺制程被卡脖子的情况出现，后续实现相同的性能，芯片的封装尺寸会越来越大，散热盖板受热膨胀易导致安装芯片的基板内层线路断裂，现有的采用单一材料的散热盖板难以满足芯片封装的需求。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于，提供一种多层芯片散热盖及封装芯片，能够在保证散热效果的同时防止基板线路因芯片散热盖受热膨胀被拉断。

2、为实现上述目的，一方面，本实用新型提供一种多层芯片散热盖，包括中心区和外围区，所述外围区包围所述中心区；所述外围区为包含至少第一散热层和第二散热层形成的复合层，所述第二散热层为金属层，所述第一散热层的线膨胀系数小于第二散热层的线膨胀系数。

3、在其中一实施例中，所述第一散热层的热导率≥1w/(m·℃)、线膨胀系数≤1×10-5/℃，所述第二散热层为热导率≥1w/(m·℃)的金属层。

4、在其中一实施例中，所述芯片散热盖的总厚度为2mm～8mm。

5、在其中一实施例中，所述第一散热层的厚度为0.05mm～3mm。

6、在其中一实施例中，所述第一散热层采用因瓦合金层、膨胀合金层、金刚石层、石墨烯层、碳纳米管层中的至少一种。

7、在其中一实施例中，所述第二散热层采用铜层、不锈钢层、因瓦合金层、银层、铝层、碳化硅层、钨铜合金层、钼铜合金层、碳纳米管层、石墨烯层中的至少一种。

8、在其中一实施例中，所述第二散热层为所述复合层的基材层，所述第二散热层的厚度为2mm～4mm。

9、在其中一实施例中，所述中心区为镂空，或者所述中心区顶部封闭且所述中心区的厚度小所述外围区的厚度。

10、在其中一实施例中，所述外围区具有用于连接至芯片封装底板的连接面，所述连接面采用所述第一散热层。

11、在其中一实施例中，所述复合层为采用所述第一散热层与所述第二散热层交替叠置结构。

12、在其中一实施例中，所述复合层的总层数不超过6层。

13、为实现上述目的，另一方面，本实用新型还提供一种封装芯片，包括芯片封装底板、芯片及如前文所述的多层芯片散热盖，所述芯片散热盖通过所述外围区连接至所述芯片封装底板，所述芯片封装底板与所述芯片散热盖形成容置腔，所述芯片设置于所述容置腔；所述芯片对应所述中心区设置。

14、本实用新型的有益效果是：本实用新型的多层芯片散热盖及封装芯片中，多层芯片散热盖采用高导热性、低膨胀系数的材料形成复合层，以实现同时兼具高散热和低膨胀的性能要求，从而在保证散热效果的同时，防止基板线路因与之连接散热盖受热大幅膨胀被拉断。

技术特征：

1.一种多层芯片散热盖，其特征在于：包括中心区和外围区，所述外围区包围所述中心区；

2.根据权利要求1所述的多层芯片散热盖，其特征在于：所述第一散热层的热导率≥1w/(m·℃)、线膨胀系数≤1×10-5/℃，所述第二散热层为热导率≥1w/(m·℃)的金属层。

3.根据权利要求1所述的多层芯片散热盖，其特征在于：所述芯片散热盖的总厚度为2mm～8mm。

4.根据权利要求1所述的多层芯片散热盖，其特征在于：所述第一散热层的厚度为0.05mm～3mm。

5.根据权利要求1所述的多层芯片散热盖，其特征在于：所述第一散热层采用因瓦合金层、膨胀合金层、金刚石层、石墨烯层、碳纳米管层中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的多层芯片散热盖，其特征在于：所述第二散热层采用铜层、不锈钢层、因瓦合金层、银层、铝层、碳化硅层、钨铜合金层、钼铜合金层、碳纳米管层、石墨烯层中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的多层芯片散热盖，其特征在于：所述第二散热层为所述复合层的基材层，所述第二散热层的厚度为2mm～4mm。

8.根据权利要求1所述的多层芯片散热盖，其特征在于：所述中心区为镂空，或者所述中心区顶部封闭且所述中心区的厚度小所述外围区的厚度。

9.根据权利要求1所述的多层芯片散热盖，其特征在于：所述外围区具有用于连接至芯片封装底板的连接面，所述连接面采用所述第一散热层。

10.根据权利要求1所述的多层芯片散热盖，其特征在于：所述复合层为采用所述第一散热层与所述第二散热层交替叠置结构。

11.根据权利要求1所述的多层芯片散热盖，其特征在于：所述复合层的总层数不超过6层。

12.一种封装芯片，其特征在于：包括芯片封装底板、芯片及如权利要求1至11中任一项所述的多层芯片散热盖，所述芯片散热盖通过所述外围区连接至所述芯片封装底板，所述芯片封装底板与所述芯片散热盖形成容置腔，所述芯片设置于所述容置腔；所述芯片对应所述中心区设置。

技术总结
本技术公开了一种多层芯片散热盖及封装芯片，所述多层芯片散热盖包括中心区和外围区，所述外围区包围所述中心区；所述外围区为包含至少第一散热层和第二散热层形成的复合层，所述第二散热层为金属层，所述第一散热层的线膨胀系数小于第二散热层的线膨胀系数。本技术的多层芯片散热盖及封装芯片中，多层芯片散热盖采用高导热性、低膨胀系数的材料形成复合层，以实现同时兼具高散热和低膨胀的性能要求，从而在保证散热效果的同时，防止基板线路因与之连接散热盖受热大幅膨胀被拉断。

技术研发人员：刘伯杨,浦佳
受保护的技术使用者：湖南志浩航精密科技有限公司
技术研发日：20221209
技术公布日：2024/1/15