[发明专利]一种水冷型扇出封装结构及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于集成电路封装领域，涉及一种水冷型扇出封装结构及其制作方法。

背景技术

半导体工业通过持续减小最小特征尺寸来继续提高各种各样电子元件的整合密度，使得在给定的面积下可以集成更多的电子元件。目前，最先进的封装解决方案包括晶圆级芯片尺寸封装(Wafer level chip-scale package)、扇出型晶圆级封装(Fan-out wafer level package)倒装芯片(Flip chip)以及堆叠型封装(Package on Package，POP)等等。

传统的扇出型晶圆级封装(Fan-out wafer level packaging，FOWLP)一般包括如下几个步骤：首先从晶圆切下单个微芯片，并采用标准拾放设备将芯片正面朝下粘贴到载体的粘胶层上；然后形成塑封层，将芯片嵌入塑封层内；在塑封层固化后，去除载体及粘胶层，然后进行再分布引线层工艺及植球回流工艺，最后进行切割和测试。再分布引线层(Redistribution Layers，RDL)是倒装芯片组件中芯片与封装之间的接口界面。再分布引线层是一个额外的金属层，由核心金属顶部走线组成，用于将裸片的I/O焊盘向外绑定到诸如凸点焊盘等其它位置。凸点通常以栅格图案布置，每个凸点都浇铸有两个焊盘(一个在顶部，一个在底部)，它们分别连接再分布引线层和封装基板。传统的扇出型晶圆级封装容易导致芯片与RDL层之间发生偏移，导致良率较低。

堆叠型封装(Package on Package，PoP)可以使单个封装体内纵向堆叠多个芯片，将纵向分离的逻辑和存储球栅阵列结合，层叠的各封装体之间通过标准接口来传输信号，从而实现元件密度的倍增，使单个封装体实现更多的功能，广泛应用于手机、个人数字助理(PDA)、数码相机等领域。

先进封装中，硅通孔技术(Through-silicon via，TSV)有着重大影响，其是穿透基片(特别是硅基片)的垂直电连接技术。TSV几乎可以代替所有封装中的引线键合(Wire-Bonding)的地方，提高所有种类芯片封装的电气性能，包括提高集成度，缩小芯片尺寸，特别是在系统集封装(System-in-Packaging，SiP)，圆片级封装(Wafer-Level Packaging–WLP)以及三维垂直叠层封装(3D Packaging)这些先进封装之中。

无论是那种封装结构，由于均存在芯片发热，因此均面临散热问题。现有的封装结构多采用金属散热盖板结构，其利用了金属片的优良的导热性。但随着给定的面积下集成的电子元件越来越多，传统的金属散热盖板渐渐不能满足现有封装结构的散热需求，导致芯片效能降低。

因此，如何提供一种新型的封装结构及其制作方法，以提高散热效率，提升芯片效能，成为本领域技术人员亟待解决的一个重要技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种水冷型扇出封装结构及其制作方法，用于解决现有技术中封装结构散热效率低，导致芯片效能降低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种水冷型扇出封装结构，所述水冷型扇出封装结构包括：

封装基板，包括相对设置的第一表面及第二表面；

芯片模组，结合于所述封装基板的第一表面上；

散热罩，结合于所述封装基板的第一表面上，并具有一收容所述芯片模组的收容空间；

冷却液入口与冷却液出口，分别设置于所述散热罩的不同区域，其中，所述冷却液入口用于往所述收容空间内通入冷却液，所述冷却液出口用于排出所述收容空间内携带有所述芯片模组产生热能的冷却液。

可选地，所述冷却液包含循环冷却水。

可选地，所述冷却液入口与冷却液出口均设置于所述散热罩的顶部。

可选地，所述冷却液入口与冷却液出口至少有一个设置于所述散热罩的侧面。

可选地，所述散热罩通过粘接、焊接或紧固方式固定于所述封装基板的第一表面上。

可选地，所述封装基板的第二表面上还设有若干焊料凸块。

本发明还提供一种水冷型扇出封装结构的制作方法，包括如下步骤：

提供一封装基板及一芯片模组，所述封装基板包括相对设置的第一表面与第二表面；

将所述芯片模组固定于所述封装基板的第一表面上；