[发明专利]一种控制散热器流量的三维异构模组制作方法

说明书

本发明公开了一种控制散热器流量的三维异构模组制作方法，具体包括如下步骤：101)标尺制作步骤、102)TSV孔制作步骤、103)键合步骤；本发明提供能满足多种液体流速需求的一种控制散热器流量的三维异构模组制作方法。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，更具体的说，它涉及一种控制散热器流量的三维异构模组制作方法。

背景技术

微波毫米波射频集成电路技术是现代国防武器装备和互联网产业的基础，随着智能通信、智能家居、智能物流、智能交通等“互联网+”经济的快速兴起，承担数据接入和传输功能的微波毫米波射频集成电路也存在巨大现实需求及潜在市场。

但是对于高频率的微系统，天线阵列的面积越来越小，且天线之间的距离要保持在某个特定范围，才能使整个模组具备优良的通信能力。但是对于射频芯片这种模拟器件芯片来讲，其面积不能像数字芯片一样成倍率的缩小，这样就会出现特高频率的射频微系统将没有足够的面积同时放置PA/LNA，需要把PA/LNA堆叠起来，如此基于导热铜柱对上层芯片进行散热将变得非常困难。

为解决这个问题，在芯片下方设置液冷散热微流道开始被引入，液冷通道可以通过控制单位时间内流入模组内液体的量来控制模组中芯片的温度，以此保证芯片在工作时不会因为温度过高而提前失效。但是在实际应用中发现对于多层堆叠的微流通道，不同层的微流道中液体的流速除了跟下面的泵体压力，微流道的入口直径和出口直径以及微流道的横截面积关系较大，而这些关键尺寸在设计时就已经固化，这样对于不同层的堆叠，其实需要的模组的参数是不同的，如果按照不同的层数来设计不同的尺寸，会大大增加流片费用。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供能满足多种液体流速需求的一种控制散热器流量的三维异构模组制作方法。

本发明的技术方案如下：

一种控制散热器流量的三维异构模组制作方法，具体包括如下步骤：

101)标尺制作步骤：在待键合载板和底座键合载板的表面设置标尺，标尺用于待键合载板和底座键合载板上芯片的对准检验；标尺采用线条状或者直角状；

其中，标尺制作过程如下：在待键合载板和底座键合载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，通过光刻，电镀工艺在种子层上制作对准标记金属形成标尺；或者通过光刻、干法刻蚀工艺在待键合载板和底座键合载板上表面刻蚀出相应凹槽形成标尺，或者在凹槽基础上通过大马士革工艺或者PVD工艺在凹槽内填充金属形成标尺，或者在填充金属处再用氧化硅或氮化硅覆盖形成标尺；

待键合载板和底座键合载板都采用4、6、8、12寸中的一种尺寸，厚度范围为200um到2000um之间，材质采用硅、玻璃、石英、碳化硅、氧化铝、环氧树脂、聚氨酯中的一种；

102)TSV孔制作步骤：待键合载板和底座键合载板上都通过光刻，刻蚀工艺制作TSV孔，TSV孔的直径范围在1um到1000um，深度在10um到1000um之间；减薄待键合载板和底座键合载板的底部，使TSV孔底部露出；或者待键合载板或底座键合载板其中之一的TSV孔改成长条形凹槽；

103)键合步骤：用共晶键合工艺把待键合载板和底座键合载板键合在一起，使步骤102)的TSV孔与TSV孔，或者TSV孔与凹槽相互连接形成微流道；其中，形成微流道前进行对准过程，在待键合载板周围设置推动装置，由推动装置微调待键合载板的位置，使不同面积的微流道注入散热液体后能有一样的控温效果，达到该效果后去除推动装置。

进一步的，步骤103)中形成微流道之后通过红外或者X-ray检测对准表面的差异程度，以判断是否符合设定需求，若不符合继续通过推动装置进行调整，直到符合设定需求。

进一步的，推动装置采用可实现手动0.1微米精度的微调装置，实现对功能模组进行两个轴向的微小移动和旋转移动。