一種多芯片封裝粘結(jié)層導(dǎo)熱齒結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多芯片封裝粘結(jié)層導(dǎo)熱齒結(jié)構(gòu)，它包含鰭狀散熱片(3)，該鰭狀散熱片(3)的上表面通過粘合劑層(4)與封裝基板(2)相連，所述的封裝基板(2)的上表面設(shè)有導(dǎo)熱齒(6)，該導(dǎo)熱齒(6)通過焊接粘接層(5)焊接在封裝基板(2)，所述的導(dǎo)熱齒(6)上固定有多個(gè)間歇排列的半導(dǎo)體芯片(1)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠在半導(dǎo)體芯片與鰭狀散熱片之間開辟了熱量傳導(dǎo)快速通道，使每個(gè)芯片都能夠很好的散熱，從而既能夠保護(hù)芯片，又能夠?qū)π酒M(jìn)行有效的散熱。
【專利說明】一種多芯片封裝粘結(jié)層導(dǎo)熱齒結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體散熱【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種多芯片封裝粘結(jié)層導(dǎo)熱齒結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代集成電路的制造包括若干步驟。首先在半導(dǎo)體晶圓上制造集成電路，該半導(dǎo)體晶圓包含多個(gè)重復(fù)的半導(dǎo)體芯片，每個(gè)都包括半導(dǎo)體集成電路。然后從晶圓切割半導(dǎo)體芯片并且對(duì)其進(jìn)行封裝。
[0003]芯片封裝的熱可靠性和熱穩(wěn)定性已經(jīng)成為芯片設(shè)計(jì)亟待解決的問題之一，對(duì)于芯片散熱，除了利用硬件(散熱器)實(shí)現(xiàn)芯片散熱外，芯片本身的設(shè)計(jì)也會(huì)對(duì)散熱產(chǎn)生明顯影響。而芯片本身產(chǎn)生的熱量，除了少部分通過芯片表面以及焊點(diǎn)向外散熱以外，主要熱量是通過芯片底部向散熱基板傳導(dǎo)散熱的。因此，現(xiàn)今芯片設(shè)計(jì)一般有兩種思路，一種是采用高熱導(dǎo)率新型半導(dǎo)體材料如碳化硅(SiC)，其熱導(dǎo)率是傳統(tǒng)硅器件的三到四倍，以提高芯片對(duì)高溫應(yīng)用的性能；另一種是采用不同結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)熱材料粘設(shè)計(jì)散熱器對(duì)芯片進(jìn)行散熱。但是，由于需要考慮到芯片到基板的可靠粘結(jié)，一般采用的粘結(jié)焊料并不能有效地進(jìn)行熱量傳輸，限制了以上兩種思路在改進(jìn)散熱功能上的作用。因此，對(duì)于芯片封裝結(jié)構(gòu)不能有效的對(duì)芯片進(jìn)行散熱，芯片發(fā)生熱奔、破裂風(fēng)險(xiǎn)很高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是提供一種多芯片封裝粘結(jié)層導(dǎo)熱齒結(jié)構(gòu)，它能有效地解決【背景技術(shù)】中所存在的問題。
[0005]為了解決【背景技術(shù)】中所存在的問題，它包含鰭狀散熱片3，該鰭狀散熱片3的上表面通過粘合劑層4與封裝基板2相連，所述的封裝基板2的上表面設(shè)有導(dǎo)熱齒6，該導(dǎo)熱齒6通過焊接粘接層5焊接在封裝基板2，所述的導(dǎo)熱齒6上固定有多個(gè)間歇排列的半導(dǎo)體芯片I。
[0006]所述的半導(dǎo)體芯片I的半導(dǎo)體材料為選自娃、鍺、碳化娃和氮化鎵中的至少一種。
[0007]所述的焊接粘接層5為鉛錫焊料或者錫鉛銀焊料中的至少一種焊料焊接而成。
[0008]所述的焊接粘接層5為銀漿粘接技術(shù)、低熔點(diǎn)玻璃粘接技術(shù)、導(dǎo)電膠粘接技術(shù)、環(huán)氧樹脂粘接技術(shù)或共晶焊技術(shù)中的至少一種。
[0009]所述的封裝基板2為銅基板、氧化鋁(Al2O3)陶瓷、氧化鈹(BeO)陶瓷、氮化鋁(AlN)陶瓷中的至少一種。
[0010]所述的粘合劑層4為導(dǎo)熱硅膠、銀漿、鋁粉漿或錫粉漿中的至少一種。
[0011]所述的鰭狀散熱片3為銅、銅合金或金剛石材料中的至少一種加工制作而成。
[0012]由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠在半導(dǎo)體芯片與鰭狀散熱片之間開辟了熱量傳導(dǎo)快速通道，使每個(gè)芯片都能夠很好的散熱，從而既能夠保護(hù)芯片，又能夠?qū)π酒M(jìn)行有效的散熱。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本發(fā)明，下面將結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例作簡(jiǎn)單的介紹。
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本發(fā)明中實(shí)施例2的俯視圖；
[0016]圖3是本發(fā)明中實(shí)施例3的俯視圖；
[0017]圖4是本發(fā)明中實(shí)施例4的俯視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0019]實(shí)施例1
[0020]參看圖1，它包含鰭狀散熱片3，該鰭狀散熱片3的上表面通過粘合劑層4與封裝基板2相連，所述的封裝基板2的上表面設(shè)有導(dǎo)熱齒6，該導(dǎo)熱齒6通過焊接粘接層5焊接在封裝基板2，所述的導(dǎo)熱齒6上固定有多個(gè)間歇排列的半導(dǎo)體芯片I。
[0021]所述的半導(dǎo)體芯片I的半導(dǎo)體材料為選自硅、鍺、碳化硅和氮化鎵中的至少一種。
[0022]所述的焊接粘接層5為鉛錫焊料或者錫鉛銀焊料中的至少一種焊料焊接而成。
[0023]所述的焊接粘接層5為銀漿粘接技術(shù)、低熔點(diǎn)玻璃粘接技術(shù)、導(dǎo)電膠粘接技術(shù)、環(huán)氧樹脂粘接技術(shù)或共晶焊技術(shù)中的至少一種。
[0024]所述的封裝基板2為銅基板、氧化鋁(Al2O3)陶瓷、氧化鈹(BeO)陶瓷、氮化鋁(AlN)陶瓷中的至少一種。
[0025]所述的粘合劑層4為導(dǎo)熱硅膠、銀漿、鋁粉漿或錫粉漿中的至少一種。
[0026]所述的鰭狀散熱片3為銅、銅合金或金剛石材料中的至少一種加工制作而成。
[0027]實(shí)施例2
[0028]參看圖2，通過焊接粘接層5固定在封裝基板2上的導(dǎo)熱齒6由若干個(gè)經(jīng)過分切的子導(dǎo)熱齒條組成，每個(gè)獨(dú)立的子導(dǎo)熱齒條首尾分別通過焊接粘接層5固定在相鄰的兩個(gè)半導(dǎo)體芯片I底部，且半導(dǎo)體芯片I底部的兩側(cè)的子導(dǎo)熱齒之間為相互平行錯(cuò)開的設(shè)置。
[0029]實(shí)施例3
[0030]參看圖3，通過焊接粘接層5固定在封裝基板2上的導(dǎo)熱齒6由兩根完整的子導(dǎo)熱齒條組成，兩根獨(dú)立的子導(dǎo)熱齒條在半導(dǎo)體芯片I的底部回形彎折，相互為鏡像的錯(cuò)開設(shè)置，彎折完成后延伸至與相鄰的下一個(gè)半導(dǎo)體芯片I的底部繼續(xù)彎折。
[0031]實(shí)施例4
[0032]參看圖4，通過焊接粘接層5固定在封裝基板2上的導(dǎo)熱齒6由位于半導(dǎo)體芯片I上下兩側(cè)的兩根主導(dǎo)熱齒和子導(dǎo)熱齒組成，所述子導(dǎo)熱齒的一端與與主導(dǎo)熱齒焊接連接，其另一端延伸至半導(dǎo)體芯片I的底部，兩根主導(dǎo)熱齒上的子導(dǎo)熱齒之間為相互錯(cuò)開設(shè)置。
[0033]由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠在半導(dǎo)體芯片與鰭狀散熱片之間開辟了熱量傳導(dǎo)快速通道，使每個(gè)芯片都能夠很好的散熱，從而既能夠保護(hù)芯片，又能夠?qū)π酒M(jìn)行有效的散熱。
[0034]最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種多芯片封裝粘結(jié)層導(dǎo)熱齒結(jié)構(gòu)，其特征在于它包含鰭狀散熱片(3)，該鰭狀散熱片(3)的上表面通過粘合劑層(4)與封裝基板(2)相連，所述的封裝基板(2)的上表面設(shè)有導(dǎo)熱齒出)，該導(dǎo)熱齒(6)通過焊接粘接層(5)焊接在封裝基板(2)，所述的導(dǎo)熱齒(6)上固定有多個(gè)間歇排列的半導(dǎo)體芯片(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多芯片封裝粘結(jié)層導(dǎo)熱齒結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的半導(dǎo)體芯片(I)的半導(dǎo)體材料為選自娃、鍺、碳化娃和氮化鎵中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多芯片封裝粘結(jié)層導(dǎo)熱齒結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的焊接粘接層(5)為鉛錫焊料或者錫鉛銀焊料中的至少一種焊料焊接而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多芯片封裝粘結(jié)層導(dǎo)熱齒結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的焊接粘接層(5)為銀漿粘接技術(shù)、低熔點(diǎn)玻璃粘接技術(shù)、導(dǎo)電膠粘接技術(shù)、環(huán)氧樹脂粘接技術(shù)或共晶焊技術(shù)中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多芯片封裝粘結(jié)層導(dǎo)熱齒結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的封裝基板(2)為銅基板、氧化鋁(Al2O3)陶瓷、氧化鈹(BeO)陶瓷、氮化鋁(AlN)陶瓷中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多芯片封裝粘結(jié)層導(dǎo)熱齒結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的粘合劑層(4)為導(dǎo)熱硅膠、銀漿、鋁粉漿或錫粉漿中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多芯片封裝粘結(jié)層導(dǎo)熱齒結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的鰭狀散熱片(3)為銅、銅合金或金剛石材料中的至少一種加工制作而成。
【文檔編號(hào)】H01L23/367GK104269386SQ201410428872
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】宋慶文, 李家昌, 張藝蒙, 湯曉燕, 王悅湖, 張玉明 申請(qǐng)人:西安電子科技大學(xué)