一种半导体器件的封装结构及制作方法与流程

本发明涉及半导体封装，尤其涉及一种半导体器件的封装结构及制作方法。

背景技术：

1、半导体封装是指将通过测试的晶圆按照产品型号及功能需求加工得到独立芯片的过程。一般而言，当封装后的半导体芯片运作时，会产生大量的热量。若不及时产生的热能散出，将会导致半导体封装件内部温度持续上升。可以理解的，过高的温度会导致半导体芯片效能衰减并缩短使用寿命，严重者甚至造成永久性的损坏。

2、为解决以上问题，现有公开专利(cn211788977u)公开了一种半导体器件的封装结构，包括底座，在底座上端表面开设有多个凹槽，多个凹槽呈环形排列，在底座上端表面设有散热管，散热管上端连接有半导体芯片，半导体芯片上端连接有导热板，导热板上端设有冷却装置。从半导体芯片的两侧引出有焊线，焊线的一端与焊接垫连接，焊接垫的一侧设有接线引脚。其中，冷却装置包括与导热板粘连的底板，在底板的上表面固定连接有多个连接管道，连接管道上设有散热板，在散热板上设有多个散热棒。上述结构中的半导体器件的封装结构，可实现有效散热，进而可延长半导体器件的使用寿命，有效避免了因过热导致装置损坏的问题。

3、但现有的半导体器件的封装结构不能进行循环散热，导致散热效果不够理想。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种半导体器件的封装结构及制作方法，解决现有技术中的半导体器件的封装结构不能进行循环散热，导致散热效果不够理想的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种半导体器件的封装结构，包括底座、半导体芯片和散热单元，所述底座的上表面设置有安装凸起，所述安装凸起的内部设置有安装槽，所述安装槽的内部设置有所述半导体芯片，所述半导体芯片由封装胶体进行包裹，从所述半导体芯片的两侧分别引出有焊线，所述焊线的远离所述半导体芯片的一端设置有焊接垫，所述焊接垫与所述安装凸起的侧壁相贴合，所述焊接垫上设置有接线引脚；

3、所述散热单元包括第一吸热板、第二吸热板、水箱、泵体、输送主管、分流管、换热管路、第一输送管和第一回流管，所述安装槽的内底部设置有蛇形换热槽，所述安装槽的内底部还设置有所述第一吸热板，所述第一吸热板覆盖在所述蛇形换热槽的上方，所述半导体芯片设置在所述第一吸热板的上方，所述蛇形换热槽的一端设置有第一连接口，所述蛇形换热槽的另一端设置有第二连接口，所述安装凸起的顶端设置有所述第二吸热板，所述第二吸热板靠近所述半导体芯片的一面设置有吸热凸起，所述吸热凸起与所述半导体芯片的所述封装胶体的顶部相贴合，所述第二吸热板远离所述半导体芯片的一面设置有散热翅片，所述底座的上表面还设置有所述水箱和所述泵体，所述水箱的输出端与所述泵体的输入端管道连接，所述泵体的输出端设置有所述输送主管，所述输送主管远离所述泵体的一端设置有所述分流管，所述分流管上设置有所述换热管路和所述第一输送管，所述换热管路部分嵌设在所述散热翅片的间隙之间，所述换热管路远离所述分流管的一端与所述水箱的回水口相连，所述第一输送管远离所述分流管的一端与所述第一连接口相连，所述第二连接口处设置有所述第一回流管，所述第一回流管远离所述第二连接口的一端与所述水箱的回水口相连，所述水箱上设置有半导体制冷片。

4、其中，所述换热管路包括第二输送管、蛇形盘管和第二回流管，所述蛇形盘管嵌设在所述散热翅片的间隙之间，所述蛇形盘管的一端设置有所述第二输送管，所述蛇形盘管的另一端设置有第二回流管，所述第二输送管远离所述蛇形盘管的一端与所述分流管相连，所述第二回流管远离所述蛇形盘管的一端与所述水箱的回水口相连。

5、其中，所述第二吸热板的四个端脚处均设置有固定螺钉，所述固定螺钉与所述安装凸起拆卸连接。

6、其中，所述水箱的外侧壁上还设置有防尘框，所述防尘框罩设在所述半导体制冷片的热端的外部。

7、其中，所述半导体器件的封装结构还包括排风组件，所述防尘框的内部设置有所述排风组件，所述排风组件位于所述防尘框远离所述半导体制冷片的热端的一端。

8、其中，所述排风组件包括驱动电机和排风扇叶，所述驱动电机安装在所述防尘框的内部，所述驱动电机的输出端设置有所述排风扇叶。

9、本发明还提供一种半导体器件的封装结构的制作方法，应用于如上述所述的半导体器件的封装结构，步骤如下：

10、提供一半导体芯片晶圆，将所述晶圆切割成若干单颗芯片，所述芯片具有功能面和与其相对的非功能面，所述芯片的功能面具有位于中部的功能区和位于周边的若干焊垫；

11、提供一晶圆载板，将各芯片重新排布在所述晶圆载板上，形成重组晶圆，其中，各芯片的非功能面通过贴片胶键合在所述晶圆载板上，使各芯片的功能面朝外，相邻芯片之间具有间隙；

12、在键合后的各芯片外表面铺设一层第一干膜或光刻胶，对该第一干膜或光刻胶进行刻蚀或光刻，形成环绕各芯片的功能区且暴露其对应的芯片的焊垫的围堰；

13、在各芯片的围堰上表面黏贴一层第二干膜，对该第二干膜进行刻蚀或光刻，形成盖在各芯片上且暴露芯片的焊垫的盖板；

14、在所述芯片与所述晶圆载板解键合后，将芯片暴露的焊垫的电性通过金属引线或焊球引出至外部电路，完成半导体器件的封装结构的制作。

15、本发明的一种半导体器件的封装结构及制作方法，包括底座、半导体芯片和散热单元，所述散热单元包括第一吸热板、第二吸热板、水箱、泵体、输送主管、分流管、换热管路、第一输送管和第一回流管，通过所述第一吸热板吸收所述半导体芯片工作时底部产生的热量，通过所述第二吸热板吸收所述半导体芯片工作时顶部产生的热量，启动所述半导体制冷片，对所述水箱内的水进行制冷，启动所述泵体，将所述水箱内的冷水通过所述输送主管、所述分流管和所述第一输送管相配合，分别输送至所述换热管路和所述蛇形换热槽内，由于所述换热管路部分嵌设在所述散热翅片的间隙之间，并且所述蛇形换热槽设置在所述第一换热板的底部，从而使得冷水分别与所述第一吸热板和所述第二吸热板换热，使得所述第一吸热板和所述第二吸热板保持良好的散热效果，换热后的水，回流至所述水箱内，从而完成循环散热，对所述半导体芯片的散热效果更好。

技术特征：

1.一种半导体器件的封装结构，包括底座和半导体芯片，所述底座的上表面设置有安装凸起，所述安装凸起的内部设置有安装槽，所述安装槽的内部设置有所述半导体芯片，所述半导体芯片由封装胶体进行包裹，从所述半导体芯片的两侧分别引出有焊线，所述焊线的远离所述半导体芯片的一端设置有焊接垫，所述焊接垫与所述安装凸起的侧壁相贴合，所述焊接垫上设置有接线引脚，其特征在于，

2.如权利要求1所述的半导体器件的封装结构，其特征在于，

3.如权利要求1所述的半导体器件的封装结构，其特征在于，

4.如权利要求1所述的半导体器件的封装结构，其特征在于，

5.如权利要求4所述的半导体器件的封装结构，其特征在于，

6.如权利要求5所述的半导体器件的封装结构，其特征在于，

7.一种半导体器件的封装结构的制作方法，应用于如权利要求1所述的半导体器件的封装结构，其特征在于，步骤如下：

技术总结
本发明涉及半导体封装技术领域，具体涉及一种半导体器件的封装结构及制作方法；包括底座、半导体芯片和散热单元，散热单元包括第一吸热板、第二吸热板、水箱、泵体、输送主管、分流管、换热管路、第一输送管和第一回流管，通过第一吸热板吸收半导体芯片工作时底部产生的热量，通过第二吸热板吸收半导体芯片工作时顶部产生的热量，启动半导体制冷片，对水箱内的水进行制冷，启动泵体，将水箱内的冷水分别输送至换热管路和蛇形换热槽内，使得冷水分别与第一吸热板和第二吸热板换热，从而使得第一吸热板和第二吸热板保持良好的散热效果，换热后的水，回流至水箱内，从而完成循环散热，对半导体芯片的散热效果更好。

技术研发人员：顾岚雁,林河北,解维虎,陈永金
受保护的技术使用者：深圳市金誉半导体股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16