[发明专利]一种基于多层散热结构的三维射频模组制作方法

说明书

本发明公开了一种基于多层散热结构的三维射频模组制作方法，具体包括如下步骤：101)转接板制作步骤、102)底板制作步骤、103)键合步骤、104)芯片安置步骤；本发明通过在芯片底部设置导热金属或者导热管道，使热量能够快速的导到散热底座中，然后通过在散热底座中设置多层微流道液相散热通道，散热通道中冷却液采用不同的流动方向运动，以此来平衡不同层别以及不同芯片一侧的微流道中液体的温度，使微流道在芯片底部的散热能力趋于一致的一种基于多层散热结构的三维射频模组制作方法。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，更具体的说，它涉及一种基于多层散热结构的三维射频模组制作方法。

背景技术

电子产品的迅猛发展是当今封装技术进化的主要驱动力,小型化、高密度、高频高速、高性能、高可靠性和低成本是先进封装的主流发展方向,其中系统级封装是最重要也是最有潜力满足这种高密度系统集成的技术之一。

在各种系统级封装中，利用硅转接板作为系统级封装的基板技术，为芯片到芯片和芯片到PCB板提供了最短的连接距离，最小的焊盘尺寸和中心间距。与其他互连技术如引线键合技术相比，硅转接板技术的优点包括：更好的电学性能、更高的带宽、更高的密度、更小的尺寸、更轻的重量。

但是硅转接板埋置工艺需要用到较为苛刻的散热结构，对于某些射频芯片来说，如果需要散热的面积较大，则会出现冷却液在一端进入微流道后，随着在芯片底部前进的距离越来越大，温度也越来越高，导致在留到芯片另一端时，散热能力大大降低，进而造成芯片表面的散热能力不一致，大大影响芯片工作时候的可靠性。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种基于多层散热结构的三维射频模组制作方法。

本发明的技术方案如下：

一种基于多层散热结构的三维射频模组制作方法，具体包括如下步骤：

101)转接板制作步骤：通过光刻、干法或者湿法刻蚀工艺在转接板上表面制作微流道凹槽和TSV孔；微流道凹槽设置在TSV孔两侧；转接板上表面沉积氧化硅或者氮化硅，或者直接热氧化形成绝缘层，通过物理溅射，磁控溅射或者蒸镀工艺在绝缘层上方制作种子层；转接板上表面制作RDL；

减薄转接板下表面使TSV孔的底部露出，通过光刻和电镀工艺在转接板下表面制作焊接焊盘；

102)底板制作步骤：通过光刻、干法或者湿法刻蚀工艺在底板上表面制作微流道凹槽和TSV孔；微流道凹槽设置在TSV孔两侧；底板上表面沉积氧化硅或者氮化硅，或者直接热氧化形成绝缘层，通过物理溅射，磁控溅射或者蒸镀工艺在绝缘层上方制作种子层；底板上表面制作RDL；

103)键合步骤：通过焊接的方式把步骤101)的转接板和步骤102)底板键合形成带有多层微流道凹槽的散热底座；其中，转接板的TSV孔和底板的TSV孔贯通形成孔洞；

104)芯片安置步骤：孔洞中填充导热介质；或者对孔洞的侧壁或整个进行电镀金属形成种子层，然后对孔洞进行导热介质填充；切割散热底座成单个模组，在孔洞上面焊接功率芯片，且连通微流道凹槽，形成具有散热结构的三维射频模组。

进一步的，RDL制作过程包括RDL走线和焊盘，通过沉积氧化硅或者氮化硅制作绝缘层，并通过光刻、干法刻蚀使芯片PAD露出；通过光刻，电镀工艺进行RDL走线布置，其中RDL走线采用铜、铝、镍、银、金、锡中的一种或多种混合，其结构采用一层或多层结构，厚度范围为10nm到1000um；通过光刻，电镀工艺制作键合金属形成焊盘，焊盘开窗直径在10um到10000um之间。

进一步的，在RDL表面再覆盖绝缘层，并通过开窗工艺露出焊盘。