[发明专利]一种针对射频芯片热集中点的三维堆叠散热模组制作方法

说明书

本发明公开了一种针对射频芯片热集中点的三维堆叠散热模组制作方法，具体包括如下步骤：101)上散热底座制作步骤、102)散热底座制作步骤、103)芯片集成步骤；本发明通过在芯片底部设置散热微流通道做散热器，同时在芯片发热点位置或附近区域分布设置加装二次散热微流通道，使该区域热量能够更快的被散热流体带走，避免了热点因为热量较大而导致芯片失效的问题的一种针对射频芯片热集中点的三维堆叠散热模组制作方法。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，更具体的说，它涉及一种针对射频芯片热集中点的三维堆叠散热模组制作方法。

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，其发热的位置可能只是某几个面积很小的点，即使整体散热器在芯片下方全力工作，其散热能力对面积较小的发热点依然是微乎其微，极可能导致芯片的失效。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种针对射频芯片热集中点的三维堆叠散热模组制作方法。

本发明的技术方案如下：

一种针对射频芯片热集中点的三维堆叠散热模组制作方法，具体包括如下步骤：

101)上散热底座制作步骤：上散热底座包括上层和下层，在上层和下层表面都通过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；在种子层上制作RDL；

在上层和下层的上表面都通过光刻和刻蚀工艺制作微流沟槽；其中，微流沟槽直接通过射频芯片发热点区域，或者微流沟槽均匀分布在射频芯片发热点之外的区域；

将上层和下层的上表面通过共晶键合工艺形成内部具有微流通的上散热底座；

102)散热底座制作步骤：重复步骤101)制作下散热底座，将上散热底座和下散热底座通过共晶键合工艺进行键合；其中，上散热底座和下散热底座的微流沟槽呈交叉分布的方式进行堆叠设置；

103)芯片集成步骤：在散热底座表面的相应位置处贴合射频芯片，形成三维堆叠散热模组。

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。

进一步的，绝缘层厚度范围在10nm到100um之间；种子层本身结构为一层或多层结构，厚度范围都在1nm到100um，材质采用钛、铜、铝、银、钯、金、铊、锡、镍中的一种或多种混合；绝缘层厚度范围在10nm到1000um。

进一步的，上层和下层都采用4、6、8、12寸晶圆中的一种，厚度范围为200um到2000um，材质采用玻璃、石英、碳化硅、氧化铝、环氧树脂或聚氨酯。

进一步的，微流沟槽深度范围在10um到700um，长度范围在100um到10mm之间。