[发明专利]一种微流道模组封装结构及其形成方法

说明书

本发明涉及一种微流道模组封装结构，包括：第一晶圆，其背面具有第一凸点；绝缘层，其位于第一晶圆的正面；金属布线层，其位于绝缘层中；焊盘,其位于绝缘层中，并与金属布线层电连接；第二晶圆，其背面具有第二凸点，第二晶圆与第一晶圆密封连接；微流道由第一晶圆和第二晶圆的连接形成，且与第一晶圆和第二晶圆的连接面连通；芯片，其与焊盘连接；焊球，其与焊盘连接；基板，其与焊球焊接；进液模组，其罩设在第二晶圆上，且四周与基板连接；第二晶圆液体通道，其与微流道连通；进液模组开口，其与第二晶圆液体通道连通；以及接口结构，其设置在进液模组开口和第二晶圆液体通道处。

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，尤其涉及一种微流道模组封装结构及其形成方法。

背景技术

对于热流密度比较高的芯片，微流道散热是非常有效的解决方案。目前有三种组装方案，第一种是把散热片(热沉，heat sink)通过界面导热胶(Thermal InterfaceMaterial，TIM胶)贴在封装盖的背面，该方案优点是容易实现，缺点是尺寸过大、热阻较大。第二种是直接在热源芯片背面制作微流道，热阻最小，但制作难度大。第三种是封装盖内集成冷板装置，该方案热阻较小，但是实现很困难。

现微流道模组现需满足实现散热与信号传播两种需求。IBM团队在封装盖内集成冷板的基础上，制作了双面散热的模块，下层采用在转接板中制作微流道的方式，满足散热的同时进行了电信号的传播。但是转接板方案中，存在硅通孔结构结构，硅通孔内填充了金属铜。集成微流道技术风险大，成本较高，易失效。

发明内容

本发明的任务是提供一种微流道模组封装结构及其形成方法，在具有微流道的第一晶圆的正面形成金属重布线层，并将芯片布置在金属重布线层上，在实现芯片散热的同时封装尺寸较小，且能够实现信号的芯片信号的高速传播。

在本发明的第一方面，针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种微流道模组封装结构来解决，包括：

第一晶圆，其背面具有第一凸点；

绝缘层，其位于所述第一晶圆的正面；

金属布线层，其位于所述绝缘层中；

焊盘,其位于所述绝缘层中，并与所述金属布线层电连接；

第二晶圆，其背面具有第二凸点，所述第二晶圆与所述第一晶圆通过焊接所述第一凸点与所述第二凸点密封连接；

微流道，所述微流道由所述第一晶圆和所述第二晶圆的连接形成，且与所述第一晶圆和所述第二晶圆的连接面连通；

芯片，其与所述焊盘连接；

焊球，其与所述焊盘连接，且位于所述芯片的四周；

基板，其与所述焊球焊接；

进液模组，其罩设在所述第二晶圆上，且四周与所述基板连接；

第二晶圆液体通道，其贯穿所述第二晶圆，并与所述微流道连通；

进液模组开口，其贯穿所述进液模组，且与所述第二晶圆液体通道连通；以及

接口结构，其设置在所述进液模组开口和所述第二晶圆液体通道处。

在本发明的一个实施例中，所述微流道由位于所述第一晶圆中的微流道主体和所述第二晶圆的背面密封连接构成。

在本发明的一个实施例中，所述接口结构为弹性橡胶圈、环氧树脂材料结构、无机材料结构或金属结构。

在本发明的一个实施例中，所述接口结构的一部分伸出所述进液模组开口；以及

所述接口结构与所述进液模组开口以及所述第二晶圆液体通道密封连接。