一种一体式芯片散热通道及其散热通道的加工工艺的制作方法

本发明涉及芯片封装，具体涉及一种一体式芯片散热通道及其散热通道的加工工艺。

背景技术：

1、芯片封装主要是在半导体制造的后道制程中完成的，即利用膜技术及微细连接技术，将半导体元器件及其他构成要素在框架或基板上布置、固定及连接，引出接线端子，并通过塑性绝缘介质灌封固定，构成整体主体结构的工艺，芯片封装最基本的功能是保护电路芯片免受周围环境的影响（包括物理、化学的影响），制造完成的芯片如附图1所示。

2、在芯片封装制造完成后，我们需要考虑芯片的散热问题。一般情况下，为了解决这个问题，我们会在芯片外部安装一个独立的散热机构。然而，由于芯片内部存在多层结构，发热源需要经过这些层状结构才能传递到散热机构上。不可避免地，材料都具有一定的热阻，导致发热源在散热过程中的散热效率降低，从而对芯片的正常工作产生影响。

技术实现思路

1、本发明提供一种一体式芯片散热通道及其散热通道的加工工艺，以解决现有的芯片散热效率低的问题。

2、本发明的一种一体式芯片散热通道及其散热通道的加工工艺采用如下技术方案：

3、一种一体式芯片散热通道，包括壳体、晶粒、重布线层和支撑板。

4、晶粒设置有多个，多个晶粒均设置于壳体内，且多个晶粒固定设置于同一平面内，每个晶粒均具有第一表面和第二表面；每个晶粒的第一表面上均设置有第一触点；重布线层用于将多个晶粒上的第一触点传导至壳体外侧；支撑板设置有多个，多个支撑板均连接于重布线层上，每个支撑板均抵接壳体内侧壁，晶粒的第二表面与壳体内侧壁之间能够围成降温腔，降温腔内填充有冷却液。

5、进一步地，每个晶粒的各个表面上均涂覆有钝化层，钝化层上设置有多个第一缺口，每个第一缺口与第一触点连通。

6、进一步地，重布线层包括多个布线板和多个锡球；多个锡球在壳体外表面的一个侧壁上阵列排布；布线板为导电材质，每个布线板连接一个晶粒的第一触点与一个锡球。

7、进一步地，壳体上设置多个接触焊垫，每个接触焊垫与一个布线板导通，锡球设置在接触焊垫上。

8、一种一体式芯片散热通道的加工工艺，用于加工上述任意一项所述的一体式芯片散热通道，包括以下步骤：

9、s100：在晶粒各个表面涂覆介电层，并固化介电层；

10、s200：在晶粒第一表面上的介电层外侧涂覆涂布层；

11、s300：在涂布层上开窗，确定出晶粒的第一触点；

12、s400：在晶粒的第二表面设置低温区域。

13、进一步地，步骤s400中包括：

14、s410：在涂布层的开窗处设置重布线层，并将重布线层与第一触点连接；

15、s420：在重布线层上设置支撑件，支撑件用于围成降温槽；

16、s430：在支撑件上设置封堵盖，封堵盖用于封堵降温槽，形成降温腔；

17、s440：向降温腔内填充冷却液。

18、进一步地，步骤s420中包括：

19、s421：在支撑板和晶粒的第二表面再次涂覆介电层，并固化介电层；

20、s422：在晶粒第二表面上的介电层外侧涂覆涂布层；

21、s423：在无支撑板的涂布层上开窗，确定出降温槽。

22、进一步地，步骤s420中包括：

23、s424：在晶粒的第二表面的介电层外侧中部滴上介电层；

24、s425：独立转动芯片，在离心力的作用下形成中部凹陷的降温槽。

25、进一步地，步骤s430中包括：

26、s431：使用介电层材料制造一个封堵盖，并将封堵盖封堵降温槽形成降温腔；

27、s432：向降温腔内填充冷却液。

28、进一步地，步骤s430中包括：

29、s433：向降温槽内填充中间介质，中间介质在受热时处于液态；

30、s434：在中间介质表面和支撑板表面的介电层外侧再次涂覆介电层，并固化介电层；

31、s435：加热中间介质，并使用冷却液置换中间介质。

32、本发明的有益效果是：本发明的一种一体式芯片散热通道及其散热通道的加工工艺，其中一体式芯片散热通道中包括壳体、晶粒、重布线层和支撑板，将多个晶粒固定设置在同一平面内，且多个晶粒均设置在安装腔内，将每个晶粒的第一表面上设置一个第一触点，其中第一触点用于晶粒输入或输出信号，在重布线层的作用下，将多个晶粒上的第一触点传导至壳体外侧，便于对晶粒进行连接。晶粒的第二表面与壳体内侧壁之间形成降温腔，并且在降温腔内填充冷却液，冷却液在降温腔内能够流动。晶粒在工作时发热，流动的冷却液能够将晶粒工作时散发的热量扩散至整个冷却液中，从而在壳体内部某一个或多个晶粒发热时，降温腔内流动的冷却液将热量均匀分布在降温腔内，更加便于晶粒进行散热，多个晶粒构成的芯片散热效果提升。

33、进一步地，通过使用多种不同的方式对降温腔进行加工，确保降温腔处于相对密闭的环境，同时可根据实际经济情况选取相对应的加工工艺。

技术特征：

1.一种一体式芯片散热通道，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一体式芯片散热通道，其特征在于：每个晶粒的各个表面上均涂覆有钝化层，钝化层上设置有多个第一缺口，每个第一缺口与第一触点连通。

3.根据权利要求1所述的一体式芯片散热通道，其特征在于：重布线层包括多个布线板和多个锡球；多个锡球在壳体外表面的一个侧壁上阵列排布；布线板为导电材质，每个布线板连接一个晶粒的第一触点与一个锡球。

4.根据权利要求3所述的一体式芯片散热通道，其特征在于：壳体上设置多个接触焊垫，每个接触焊垫与一个布线板导通，锡球设置在接触焊垫上。

5.一种一体式芯片散热通道的加工工艺，用于加工权利要求1-4中任意一项所述的一体式芯片散热通道，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一体式芯片散热通道的加工工艺，其特征在于，步骤s400中包括：

7.根据权利要求6所述的一体式芯片散热通道的加工工艺，其特征在于，步骤s420中包括：

8.根据权利要求6所述的一体式芯片散热通道的加工工艺，其特征在于，步骤s420中包括：

9.根据权利要求7-8中任意一项所述的一体式芯片散热通道的加工工艺，其特征在于，步骤s430中包括：

10.根据权利要求7-8任意一项所述的一体式芯片散热通道的加工工艺，其特征在于：步骤s430中包括：

技术总结
本发明涉及芯片封装技术领域，具体涉及一种一体式芯片散热通道及其散热通道的加工工艺，其中一种一体式芯片散热通道中包括壳体、晶粒、重布线层和支撑板，在重布线层的作用下，将多个晶粒上的第一触点传导至壳体外侧，便于对晶粒进行连接。晶粒的第二表面与壳体内侧壁之间形成降温腔，并且在降温腔内填充冷却液，冷却液在降温腔内能够流动。晶粒在工作时发热，流动的冷却液能够将晶粒工作时散发的热量扩散至整个冷却液中，从而在壳体内部某一个或多个晶粒发热时，降温腔内流动的冷却液将热量均匀分布在降温腔内，更加便于晶粒进行散热，多个晶粒构成的芯片散热效果提升。

技术研发人员：李更,李晓慧,姚大平
受保护的技术使用者：江苏中科智芯集成科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17