[发明专利]一种高散热封装结构及其制备方法

说明书

本发明公开一种高散热封装结构及其制备方法，该高散热封装结构包括载板，载板上间隔设置多个芯片，芯片周边及相邻芯片之间设置第一填充层，每个芯片上均设置散热铜块，散热铜块周边及相邻散热铜块之间设置第二填充层，所有散热铜块上设置电镀散热铜层，载板上还设置与电镀散热铜层连接的散热铜柱，散热铜柱与地网络连接，电镀散热铜层完全覆盖所有散热铜块、散热铜柱和第二填充层，电镀散热铜层上设置金属镀层，载板远离芯片的一面设置封装锡球。本发明通过设置散热铜块、散热铜柱和电镀散热铜层，实现产品封装电磁屏蔽需求，也提高了封装散热能力，多个芯片之间热阻更均衡，同时可调整电镀散热铜层的厚度来匹配不同产品的散热需求，更具通用性。

技术领域

本发明属于半导体封装结构技术领域，具体涉及一种高散热封装结构及其制备方法。

背景技术

现有封装工艺受本身结构的限制无法实现高功耗大散热的封装需求，限制了半导体封装结构的发展。因此，亟需设计一种新的高散热封装结构。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种高散热封装结构及其制备方法。

为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用的技术方案为：

一种高散热封装结构，包括载板，所述载板上间隔设置有多个芯片，芯片周边及相邻芯片之间设置有第一填充层，每个芯片上均设置有散热铜块，散热铜块周边及相邻散热铜块之间设置有第二填充层，所有散热铜块上设置有同一层电镀散热铜层，所述载板上还设置有与电镀散热铜层连接的散热铜柱，所述散热铜柱与地网络连接，所述电镀散热铜层完全覆盖所有散热铜块、散热铜柱和第二填充层，所述电镀散热铜层上设置有金属镀层，所述载板远离芯片的一面设置有封装锡球。

进一步的，所述散热铜块通过导电胶水设置于芯片上，所述导电胶水使用半烧结银导电胶水，热导率为40W/m℃-100W/m℃。

进一步的，所述电镀散热铜层的厚度为50-100μm。

进一步的，所述散热铜块的厚度不小于500μm。

进一步的，所述金属镀层的厚度不小于10μm。

进一步的，所述载板采用Panel级铜板或者钢板制成，其上设置有载版介质层、载板互联孔和载板线路层。

一种高散热封装结构的制备方法，包括以下步骤：

1)制备载板；

2)在载板上完成贴装芯片；

3)对芯片进行一次塑封料填充或者Film压合，形成第一填充层；

4)对第一填充层进行曝光，显影，蚀刻留下需要保留塑封料或者Film部分，然后整体研磨，将芯片表面研磨出来；

5)在研磨后的芯片表面点导电胶水，再贴装散热铜块；

6)烘烤后进行二次Film填充或者塑封，形成第二填充层，填充/塑封后研磨到散热铜块表面，进行整面溅射Ti/Ni形成种子层，再通过线路工艺，压合感光干膜，通过曝光、显影、蚀刻、电镀形成需要的图形，再通过电镀形成散热铜柱，要求散热铜柱与地网络连接；进一步研磨到散热铜块表面，进行整面溅射Ti/Ni形成种子层，然后整面电镀形成一整面电镀散热铜层，电镀散热铜层的厚度根据散热需求调整；

7)在电镀散热铜层表面进行表面处理形成金属镀层，起到保护作用；然后打印、植球、切割，形成最终成品。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明公开了一种高散热封装结构及其制备方法，能够提高封装结构的散热能力，解决了热功耗大的芯片散热问题，芯片之间的散热铜块互联热传导，多个芯片之间热阻更均衡；通过电镀铜工艺形成散热铜柱，与地网络形成通路，可达到电磁屏蔽效果。

附图说明