[实用新型]一种散热型芯片扇出结构

说明书

本实用新型涉及芯片封装领域，具体涉及一种散热型芯片扇出结构，所述散热型芯片扇出结构包括芯片下基板、芯片本体、芯片上基板，所述芯片下基板的表面开设有芯片槽和沟槽，所述芯片槽内部固定所述芯片本体，所述沟槽包括完全填充沟槽和/或部分填充沟槽，至少一个所述沟槽为所述部分填充沟槽，所述完全填充沟槽内全部空间填充导电物质，所述部分填充沟槽内部分空间填充所述导电物质。本实用新型的散热型芯片扇出结构的沟槽中部分填充导电物质，在沟槽内导电物质上方留出冷却介质流动的空间，利用电路沟槽自身结构将芯片内部元器件的热量传递出来，从而增加散热效率，解决芯片发热问题。

技术领域

本实用新型涉及芯片封装领域，具体涉及一种散热型芯片扇出结构。

背景技术

近年来，随着科技的不断进步，微电子芯片的的应用无处不在，从各种智能手机、可穿戴设备到导弹、卫星、超级计算机等国家重器，芯片的应用贯穿了生产生活、国防科技的方方面面，芯片即将成为人类生存进步不可缺少的器件。当前的芯片越来越精细化，运行速度越来越快、体积也越来越小，显然这种更高的集成度对芯片的应用是更加有利的。然而由此带来的芯片散热问题日益凸显，更多的集成晶体管带来强大计算力的同时也会产生巨大的热量，过高的热量如果无法及时排除芯片外部，将会导致芯片的工作稳定性降低，出错率增加，同时芯片模块与外界环境所形成的的热应力会直接造成芯片电性能、工作频率、机械强度及可靠性的紊乱。

因此，如何将大量的热量及时排散掉，使得芯片温度保持在较低水平已经成为一个急需解决的问题。在芯片的各种热阻中，芯片与外界热沉之间界面材料引入的热阻是控制总热阻的一个关键，也成为迄今为止几乎所有热阻研究关心的目标。在以往的研究中一直力求减小芯片与外界环境的接触热阻，通过外界强化冷却技术来降低温度内部元器件的温度。然而被忽略的一个事实是，芯片中发热的根源是芯片内部的电子元器件，而非元器件之外的多层封装结构，因此，若能将芯片内部器件的热量通过扇出结构直接排除，则在芯片散热问题上取得一大突破，将最大限度地降低发热元件乃至芯片的热负荷。在芯片扇出结构中，现有技术往往只注重如何将I/O扇出，忽略了芯片散热问题。扇出电路与封装原材料完全接触，芯片内部核心将热量传导到扇出电路后，需要经过热阻较大的封装原材料才能将热量散出。此外，扇出的方式是往往都是应用铜线或者金线将I/O口扇出，其扇出工艺复杂，良品率低，封装风险不可控。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种散热型芯片扇出结构，具体技术方案如下：

一种散热型芯片扇出结构，包括芯片下基板、芯片本体、芯片上基板，所述芯片下基板的表面开设有芯片槽和沟槽，所述芯片槽内部固定所述芯片本体，所述沟槽包括完全填充沟槽和/或部分填充沟槽，至少一个所述沟槽为所述部分填充沟槽；所述完全填充沟槽内全部空间填充导电物质，所述部分填充沟槽内部分空间填充所述导电物质，所述沟槽包括扇入沟槽和扇出沟槽，所述扇入沟槽连接至少一个所述扇出沟槽，相互连接的所述扇入沟槽和所述扇出沟槽为完全填充沟槽，或相互连接的所述扇入沟槽和所述扇出沟槽为部分填充沟槽。

进一步地，所述沟槽在同一平面内或不同平面内。

进一步地，所述沟槽的截面形状包括V形、U形、半圆形、方形中的一种或多种。

进一步地，所述导电物质为石墨烯、碳纳米管、铜、金、钛中的一种或多种。

进一步地，所述芯片槽和所述沟槽的加工方式为静电纺丝、激光刻蚀、机械加工中的一种或多种。

进一步地，所述沟槽为所述部分填充沟槽。

本实用新型的散热型芯片扇出结构的沟槽中部分填充导电物质，沟槽内导电物质上方留出的空间可通入冷却流体，利用电路沟槽自身结构将芯片内部元器件的热量传递出来，从而增加散热效率，解决芯片发热问题。沟槽只需应用化学或物理方法进行微流道刻制，然后喷印导电物质即可，加工简单、工艺性能可控，将来可用于大规模高计算力的芯片生产制造。

附图说明