[发明专利]一种三维堆叠封装结构及其制备方法

说明书

本发明提供一种三维堆叠封装结构及其制备方法，三维堆叠封装结构包括：相对设置的下基板和上基板；位于下基板和上基板之间的第一芯片，第一芯片与下基板电学连接；第一微流道液冷板，位于上基板和下基板之间且设置于第一芯片背离下基板的一侧；第二芯片，设置于上基板背向第一微流道液冷板的一侧，第二芯片与上基板电学连接。第一芯片产生的热量能够以较短的路径传输至第一微流道液冷板以对第一芯片进行散热，提高了第一芯片的散热效果，避免由于结温过高导致第一芯片失效。第二芯片产生的热量也能够通过第一微流道液冷板进行散热，提高了第二芯片的散热效果。综上，第一微流道液冷板的设置提高了三维堆叠封装结构的散热效果。

技术领域

本发明涉及芯片封装技术领域，具体涉及一种三维堆叠封装结构及其制备方法。

背景技术

随着电子系统微型化或便捷化趋势的不断推进，能够实现高密度产品的封装技术受到越来越多的关注。三维堆叠技术是把不同功能的芯片或结构，通过堆叠技术或过孔互连等微机械加工技术，使其在Z轴方向上形成立体集成、信号连通的三维立体堆叠加工技术，具有较高的封装密度。该技术用于微系统集成，是继片上系统(SOC)、多芯片模块(MCM)之后发展起来的系统级封装的先进制造技术。通过将三维堆叠封装结构设置在测试板上进行测试，在测试过程中，三维堆叠封装结构中的芯片产生较多的热量。

然而，现有三维堆叠封装结构的散热效果较差。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有三维堆叠封装结构的散热效果较差的缺陷，从而提供一种三维堆叠封装结构及其制备方法。

本发明提供一种三维堆叠封装结构，包括：相对设置的下基板和上基板；位于所述下基板和所述上基板之间的第一芯片，所述第一芯片与所述下基板电学连接；第一微流道液冷板，所述第一微流道液冷板位于所述上基板和所述下基板之间且设置于所述第一芯片背离所述下基板的一侧；第二芯片，所述第二芯片设置于所述上基板背向所述第一微流道液冷板的一侧，所述第二芯片与所述上基板电学连接。

可选的，所述第一微流道液冷板包括第一微流道入口和第一微流道出口，所述第一微流道入口和第一微流道出口位于所述第一微流道液冷板背离所述第一芯片的一侧；所述上基板中设置有与所述第一微流道入口相对应的第一通孔、以及与所述第一微流道出口相对应的第二通孔；所述三维堆叠封装结构还包括：进液管，所述进液管的一端穿过所述第一通孔与所述第一微流道入口连通；出液管，所述出液管的一端穿过所述第二通孔与所述第一微流道出口连通。

可选的，所述三维堆叠封装结构还包括：热交换器，所述热交换器包括出液口和进液口，所述进液口与所述出液管远离所述第一微流道出口的一端连通；液泵，所述液泵与所述热交换器的出液口连通，且所述液泵与所述进液管远离所述第一微流道入口的一端连通。

可选的，所述三维堆叠封装结构还包括：位于所述下基板背向所述上基板一侧的测试板，且所述测试板的面积大于所述下基板的面积；第二连接件，所述第二连接件位于所述下基板和所述测试板之间，所述第二连接件电学连接所述下基板与所述测试板；所述热交换器和液泵位于所述测试板超出所述下基板在所述测试板的正投影的区域。

可选的，所述上基板朝向所述第一芯片的一侧设置有凹槽，所述第一微流道液冷板背向所述下基板的一侧表面嵌入所述凹槽中。

可选的，所述三维堆叠封装结构还包括：第一连接件，所述第一连接件设置于所述下基板与所述上基板之间且位于所述第一芯片的侧部，所述第一连接件电学连接将所述下基板和所述上基板。

可选的，所述第一连接件为焊球。

可选的，所述三维堆叠封装结构还包括：位于所述第一微流道液冷板与所述第一芯片之间的第一导热粘接层。

可选的，所述第二芯片背离所述上基板的一侧设置有第二微流道液冷板。