[发明专利]一种制作3D封装芯片的散热方法

权利要求书

1.一种制作3D封装芯片的散热方法，其特征在于包括采用步骤如下：

A、采用硅通孔技术，将各块芯片单体（2）制作硅通孔，并向硅通孔中填充导电材料，作为各块芯片单体连接的电极引线；

B、向步骤A所得的芯片单体（2）的背面涂覆氧化硅，得到氧化硅层；

C、将由步骤B所得芯片单体（2）的正面涂覆光刻胶，得光刻胶层；

D、用激光直写光刻胶层，显影后得到散热流体通道图案；

E、用由氢氟酸、硝酸和冰醋酸组成的蚀刻溶液，对散热流体通道图案进行蚀刻，得到相互连通的散热流体通道（3）；

F、重复步骤C和D，并用激光分别在芯片单体两侧边相应位置处直写出两个与散热流体通道（3）连通的通道连通孔（11）；

G、将步骤F所得芯片单体（2）置于蚀刻气体SF₆中，通过平面曝光、溅射化学反应和辅助能量离子，除去芯片单体（2）上的通道连通孔（11）及其正面上的散热流体通道（3）内侧壁上的硅；

H、对步骤G所得芯片单体的正面涂覆牺牲层聚合物，得到牺牲层，用于保护并使散热流体通道（2）成型，涂覆后对该面抛光成平整平面；

I、在步骤H所得的平整平面上涂覆耐热层聚合物，得到耐热层（9），并对耐热层（9）进行激光直写操作，制作出芯片单体（2）正面的电极连接点（10）和流体通道接口（6）；

J、用氢氟酸蚀刻除去芯片单体背面的氧化硅层；

K、用耐热层聚合物制作与芯片单体（2）背面的通道连通孔（11）的口部连接的流体通道接头（5）；

L、对芯片单体（2）背面的电极引线端部制作凸出的焊锡点（8）；

M、对步骤L所得的芯片单体（2）的正面与另一芯片单体（2）的背面层叠，使得一芯片单体（2）的正面上的电极连接点（10）与另一芯片单体（2）的背面上的焊锡点（8）对接，并进行热固化连接，同时使一芯片单体（2）正面上的流体通道接口（6）与另一芯片单体（2）背面上的流体通道接头（5）对接，得到由若干块芯片单体（2）组成的芯片组本体（1）；

N、用有机溶剂溶解芯片组本体（1）上的牺牲层，得到畅通的散热流体通道（3）；

O、将步骤N所得的芯片组本体（1）的上部黏合一层平整玻璃，得到玻璃层（7），以将流体通道接口（6）封堵住，芯片组本体（1）底部的流体通道接头（5）与循环散热装置（4）连接。

2.按权利要求1所述一种制作3D封装芯片的散热方法，其特征在于所述步骤O中循环散热装置（4）包括循环散热泵（41），所述循环散热泵（41）输出口连接有输送管（42），所述输送管（42）另一端与位于芯片组本体（1）底部的一散热流体通道对接孔（6）连接，所述循环散热泵（41）输入口连接有回流管（43），所述回流管（43）另一端与与位于芯片组本体（1）底部的另一个散热流体通道对接孔（6）连接，所述回流管（43）中部设有用于冷却液流经散热的散热片体（44）。

3.按权利要求2所述一种制作3D封装芯片的散热方法，其特征在于所述循环散热泵（41）上设有用于将冷却液注入其内的注液口（45）和用于将其内的冷却液排出的排液口（46）。

4.按权利要求1所述一种制作3D封装芯片的散热方法，其特征在于所述步骤B中氧化硅层厚度约为2-4um。

5.按权利要求1所述一种制作3D封装芯片的散热方法，其特征在于所述步骤E中氢氟酸、硝酸和冰醋酸为分析纯溶液，按体积比为1:3:5配制。

6.按权利要求1所述一种制作3D封装芯片的散热方法，其特征在于所述步骤E中流体通道深度为100-300um。

7.按权利要求1所述一种制作3D封装芯片的散热方法，其特征在于所述步骤N中有机溶剂为丙酮溶液。