芯片及电子设备的制作方法

本技术涉及芯片，尤其涉及一种芯片及电子设备。

背景技术：

1、随着芯片性能的提升和尺寸的微型化，芯片呈现出越来越高的热流密度。目前的芯片平均热流密度达到500瓦特每平方厘米（w/cm2），如此高的热流密度会导致芯片温度过高而失效。因此，如何提升芯片的散热能力是行业内急需解决的问题。

技术实现思路

1、本技术提供芯片及电子设备，芯片可以快速高效的进行散热，进而避免芯片因温度过高而导致失效。

2、本技术第一方面提供一种芯片，芯片可以应用于手机等电子设备中，并且倒装于手机的电路板上。芯片包括衬底和器件层，芯片安装于电路板时，器件层朝向电路板，衬底背离电路板。

3、衬底包括支撑层和散热层，芯片安装于电路板时，散热层位于背离电路板的一侧，并且散热层可以暴露于空气中。支撑层可以用于支撑器件层，散热层可以用于进行散热。支撑层和散热层沿芯片的厚度方向层叠连接。器件层层叠连接于支撑层背离散热层的表面。散热层包括散热部和间隔部，散热部和间隔部沿垂直于芯片的厚度方向的方向排布且连接；散热部设有多个第一散热缝隙，多个第一散热缝隙贯穿散热部背离支撑层的表面；任意相邻的两个第一散热缝隙之间均形成第一散热翅片。也就是说，多个第一散热翅片和多个第一散热缝隙交替排布。

4、第一散热翅片和第一散热缝隙可以增加芯片与空气的接触面积，使得芯片可以与空气快速进行热交换，芯片可以快速高效的进行散热，进而避免芯片因温度过高而导致失效。

5、具体的，第一散热翅片包括沿其厚度方向相背的两个第一散热侧面，两个第一散热侧面分别相邻的两个第一散热缝隙的侧面，第一散热缝隙还包括连接于两个第一散热侧面之间的散热底面。

6、相关技术中未设置散热翅片，因此，芯片仅有表面及侧面可以与空气接触，芯片与空气的接触面积较小，散热效果较差。而本技术中，一方面，芯片的表面和侧面可以与空气接触，对芯片进行散热。另一方面，第一散热缝隙可以供空气进入，此时，第一散热侧面和散热底面均可以与进入第一散热缝隙的空气接触，增加了芯片与空气的接触面积。进入第一散热缝隙内的空气可以与第一散热侧面和散热底面进行热交换，增加了芯片与空气的热交换效率，降低了芯片的整体温度，提升了芯片的散热性能，降低了芯片工作过程中过热而失效的风险。

7、一些实施例中，多个第一散热缝隙还贯穿散热部朝向支撑层的表面。可以增加第一散热缝隙的深度，也即可以增加第一散热翅片沿z轴方向的长度，进而增加第一散热侧面的面积，进一步增加了芯片与空气的接触面积，增加了芯片与空气的热交换效率，提升了芯片的散热性能。

8、一些实施例中，支撑层设有多个第二散热缝隙，多个第二散热缝隙贯穿支撑层朝向散热层的表面；任意相邻的两个第二散热缝隙之间均形成第二散热翅片；沿芯片的厚度方向，多个第二散热翅片与多个第一散热翅片相对，多个第二散热缝隙与多个第二散热缝隙相对且连通。

9、第二散热翅片和第二散热缝隙可以进一步增加芯片与空气的接触面积，提升芯片可以与空气进行热交换的效率，增加芯片的散热性能。

10、具体的，第二散热翅片具有沿其厚度方向相背的两个第二散热侧面，两个第二散热侧面分别两个第一散热侧面平齐，散热底面连接于两个第二散热侧面之间。第二散热缝隙可以供空气进入，此时，第二散热侧面可以与进入第二散热缝隙的空气接触，进一步增加了芯片与空气的接触面积。进入第二散热缝隙内的空气可以与第二散热侧面进行热交换，增加了芯片与空气的热交换效率，降低了芯片的整体温度，提升了芯片的散热性能，降低了芯片工作过程中过热而失效的风险。

11、一些实施例中，至少部分第一散热缝隙还贯穿散热部的侧面。由此，第一散热缝隙形成空气流道，便于空气穿过第一散热缝隙，空气穿过第一散热缝隙过程中，会与第一散热翅片进行热交换，进而使芯片进行散热，可以提升芯片的散热性能。

12、一些实施例中，散热部还包括连接部，连接部层叠于支撑层的表面，第一散热翅片层叠于连接部背离支撑层的表面。也即，第一散热缝隙未贯穿散热部连接于支撑层的一侧，此时，连接部也可以起到支撑器件层的作用。

13、一些实施例中，第一散热翅片包括第一散热侧面，第一散热侧面朝向第一散热缝隙，第一散热侧面相对芯片的厚度方向倾斜。由此，第一散热侧面的面积增加，可以进一步芯片与空气的接触面积，从而进一步增加芯片的散热性能。

14、一些实施例中，散热层的热辐射系数大于支撑层的热辐射系数。热辐射系数越大的材料与空气的热交换效率越高，散热效率也越高，因此，设置散热层的热辐射系数大于支撑层的热辐射系数，可以增加散热效率，提升芯片的散热效果，以使散热层可以更好的使芯片降温，防止芯片过热而失效。

15、一些实施例中，支撑层的材质包括硅，散热层的材质包括二氧化硅。二氧化硅的热辐射系数大于硅的热辐射系数，硅材质的支撑层可以起到良好的支撑作用，而二氧化硅材质的散热层可以提升芯片的散热效果。

16、一些实施例中，支撑层的材质包括硅，散热层的材质包括氮化硅。氮化硅的热辐射系数大于硅的热辐射系数，硅材质的支撑层可以起到良好的支撑作用，而氮化硅材质的散热层可以提升芯片的散热效果。

17、一些实施例中，散热部为两个，两个散热部对称的分布于间隔部的两侧。散热部用于进行散热，间隔部用于供贴片机的吸嘴吸附。两个散热部可以增加芯片的散热效果，而两个散热部对称的分布于间隔部的两侧，可以增加贴片机的吸嘴吸吸附芯片时的稳定性，防止贴片机吸附芯片时芯片出现倾斜，进而可以增加芯片装配至电路板的装配效率，提升电路板的产品良率。

18、一些实施例中，沿芯片的厚度方向，散热层的厚度尺寸h1介于10微米至20微米之间。若散热层厚度尺寸过大，会导致支撑层厚度过小，影响支撑层对器件层的支撑。若散热层厚度尺寸过小，会导致芯片的散热性能提升不明显。而散热层的厚度尺寸h1介于10微米至20微米之间，既能使得支撑层对器件层可靠支撑，又能使得散热层有足够的空间设置第一散热翅片和第一散热缝隙，以使芯片的散热性能得到明显提升。

19、一些实施例中，第一散热缝隙的宽度尺寸k1介于5微米至12微米之间。若第一散热缝隙的宽度尺寸小于5微米，则加工难度较大，生产成本较高。若第一散热缝隙的宽度尺寸大于12微米，因散热部的整体空间有限，第一散热缝隙宽度过大，会导致预留给第一散热翅片的空间减小，会导致第一散热翅片的数量过少，进而导致第一散热侧面的总面积减小，最终导致芯片与空气接触的面积减小，芯片的散热性能变差。而第一散热缝隙的宽度尺寸k1介于5微米至12微米之间，既能使得空气更好的进入第一散热缝隙，又能使第一散热翅片的数量满足需求，使得第一散热侧面的总面积满足芯片的散热需求，使得芯片与空气有足够的接触面积，以使芯片具有良好的散热性能。

20、一些实施例中，沿垂直于芯片的厚度方向的方向，第一散热翅片的厚度尺寸h2介于3微米至7微米之间。若第一散热翅片的厚度尺寸小于3微米，会导致加工难度较大，加工过程中容易出现碎裂问题。若第一散热翅片的厚度尺寸大于7微米，因散热部的整体空间有限，第一散热翅片的厚度尺寸过厚，会导致第一散热翅片的数量过少，进而导致第一散热侧面的总面积减小，最终导致芯片与空气接触的面积减小，芯片的散热性能变差。而第一散热翅片的厚度尺寸h2介于3微米至7微米之间，既能降低第一散热翅片的加工难度，又能使第一散热翅片的数量满足需求，使得第一散热侧面的总面积满足芯片的散热需求，使得芯片与空气有足够的接触面积，以使芯片具有良好的散热性能。

21、一些实施例中，散热层在支撑层的表面的正投影的面积为第一面积s1，散热部在支撑层的表面的正投影的面积为第二面积s2，s1和s2满足以下关系：0.3s1≤s2≤0.7s1。若第二面积s2过小，则散热部的空间有效，因而不能设置足够数量的第一散热翅片及第一散热缝隙。若第二面积s2过大，则会导致第一面积s1过小，进而导致间隔部过小，间隔部过小会影响贴片机对芯片的吸附。本实施例中，设置0.3s1≤s2≤0.7s1，既能使得散热部有足够的空间设置较多数量的第一散热翅片及第一散热缝隙，进而是芯片具有良好的散热性能，又能使间隔部可以被贴片机可靠吸附，增加芯片装配至电路板的效率。

22、一些实施例中，衬底的材质包括硅、二氧化硅、碳化硅、氮化硅和砷化镓中至少一种。

23、本技术第二方面提供一种电子设备，包括：电路板和本技术第一方面中任一项的芯片，芯片安装于电路板，且器件层朝向电路板，散热层背离电路板。