具有散热通道的封装结构的制作方法

本技术涉及封装，尤其涉及一种具有散热通道的封装结构。

背景技术：

1、随着摩尔定律速度放缓，为了继续提升设备性能，行业转向了3d芯片堆叠互连技术。3d芯片堆叠互连技术既可以增加芯片之间的带宽，又能改善计算性能。然而，芯片的堆叠对散热却带来了极大的挑战。在一个芯片单元内堆叠多个裸片(die)，导致热量堆积，单位面积的热流密度大大提升，若不能通过有效的手段进行散热，必然会导致芯片热可靠性出现问题。同时，多个堆叠芯片封装在一个封装结构中时，散热问题进一步加剧。

2、因此，如何提高封装结构的散热性能成为目前研究的重点。

技术实现思路

1、本实用新型解决的技术问题是如何提高封装结构的散热性能。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种具有散热通道的封装结构，包括：基板；至少一芯片单元，设置在所述基板上；塑封体，包覆所述芯片单元，一散热通道设置在所述塑封体内，且环绕所述芯片单元，所述散热通道的开口位于所述塑封体的顶面，所述散热通道内设置有冷却液体；冷却盖，设置在所述塑封体顶面上，所述冷却盖与所述塑封体顶面围合成冷却腔，且所述开口位于所述冷却腔底部，被所述开口包围的所述塑封体的顶面具有朝向所述开口倾斜的斜坡。

3、在一实施例中，所述封装结构包括多个所述芯片单元时，所述散热通道环绕每一所述芯片单元，且被所述开口包围的每一区域的所述塑封体的顶面均具有朝向所述开口倾斜的斜坡。

4、在一实施例中，被所述开口包围的所述塑封体的顶面呈锥形构型。

5、在一实施例中，所述斜坡自所述塑封体的顶面的一侧向另一侧倾斜。

6、在一实施例中，所述散热通道设置在所述塑封体的外缘区域，且所有的所述芯片单元位于所述散热通道所围合的区域内。

7、在一实施例中，在所述冷却腔底部，位于所述开口与所述冷却盖侧边之间的所述塑封体顶面具有朝向所述开口倾斜的斜坡。

8、在一实施例中，所述冷却液的液面低于所述开口的边缘，或者所述冷却液的液面与所述开口的边缘平齐。

9、在一实施例中，所述散热通道贯穿所述塑封体至所述基板。

10、在一实施例中，在所述基板表面具有隔离层，所述隔离层的表面作为所述散热通道的底面。

11、在一实施例中，在所述散热通道的内表面以及所述塑封体的顶面具有导热层。

12、在一实施例中，所述冷却盖为倒置的凹型构型，且所述冷却盖的侧边底部设置在所述塑封体顶面且与所述导热层连接。

13、在一实施例中，所述冷却盖的侧边底部朝向所述冷却腔内弯折形成连接部，所述连接部与所述导热层焊接。

14、在一实施例中，所述芯片单元包括一个芯片或者多个堆叠设置的芯片，或者所述芯片单元包括一个芯片与多个堆叠设置的芯片的组合。

15、在本实用新型实施例提供的封装结构中，所述散热通道环绕所述芯片单元，且所述散热通道的开口位于所述冷却腔底部，所述散热通道与所述冷却腔构成包围所述芯片单元的散热空间，当所述封装结构内部的热量，例如所述芯片单元的热量，传递至所述冷却液，所述冷却液吸收热量后汽化，汽化的冷却液升入冷却腔，并在所述冷却盖处冷凝，从而将热量通过冷却盖散发，实现封装结构的散热。同时，被所述开口包围的所述塑封体的顶面具有朝向所述开口倾斜的斜坡，在所述冷却盖处凝结的冷却液滴落后，会重新流入所述散热通道内，不会在所述塑封体的顶面留存，从而可使冷却液能够在封装结构内部更好地流通，进一步提高了封装结构的散热性能。

技术特征：

1.一种具有散热通道的封装结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构包括多个所述芯片单元时，所述散热通道环绕每一所述芯片单元，且被所述开口包围的每一区域的所述塑封体的顶面均具有朝向所述开口倾斜的斜坡。

3.根据权利要求1或2所述的封装结构，其特征在于，被所述开口包围的所述塑封体的顶面呈锥形构型。

4.根据权利要求1或2所述的封装结构，其特征在于，所述斜坡自所述塑封体的顶面的一侧向另一侧倾斜。

5.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述散热通道设置在所述塑封体的外缘区域，且所有的所述芯片单元位于所述散热通道所围合的区域内。

6.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，在所述冷却腔底部，位于所述开口与所述冷却盖侧边之间的所述塑封体顶面具有朝向所述开口倾斜的斜坡。

7.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述冷却液的液面低于所述开口的边缘，或者所述冷却液的液面与所述开口的边缘平齐。

8.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述散热通道贯穿所述塑封体至所述基板。

9.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，在所述基板表面具有隔离层，所述隔离层的表面作为所述散热通道的底面。

10.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，在所述散热通道的内表面以及所述塑封体的顶面具有导热层。

11.根据权利要求10所述的封装结构，其特征在于，所述冷却盖为倒置的凹型构型，且所述冷却盖的侧边底部设置在所述塑封体顶面且与所述导热层连接。

12.根据权利要求11所述的封装结构，其特征在于，所述冷却盖的侧边底部朝向所述冷却腔内弯折形成连接部，所述连接部与所述导热层焊接。

13.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述芯片单元包括一个芯片或者多个堆叠设置的芯片，或者所述芯片单元包括一个芯片与多个堆叠设置的芯片的组合。

技术总结
本技术提供一种具有散热通道的封装结构，包括：基板；至少一芯片单元，设置在所述基板上；塑封体，包覆所述芯片单元，一散热通道设置在所述塑封体内，且环绕所述芯片单元，所述散热通道的开口位于所述塑封体的顶面，所述散热通道内设置有冷却液体；冷却盖，设置在所述塑封体顶面上，所述冷却盖与所述塑封体顶面围合成冷却腔，且所述开口位于所述冷却腔底部，被所述开口包围的所述塑封体的顶面具有朝向所述开口倾斜的斜坡。本技术提供的封装结构具有良好的散热性能。

技术研发人员：王菲菲,徐俊,单晶晶,翟士建
受保护的技术使用者：星科金朋半导体（江阴）有限公司
技术研发日：20231205
技术公布日：2024/12/30