專利名稱：一種用于單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝的散熱結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微電子封裝技術(shù)領(lǐng)域，涉及到單芯片封裝、ニ維或三維多芯片系統(tǒng)級封裝領(lǐng)域，具體為ー種用于單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝(SiP)的散熱結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著微電子芯片高速度、高密度、高性能的發(fā)展，熱管理成了微系統(tǒng)封裝中的一個非常重要的問題。集成電路中的散熱問題在許多應(yīng)用中是很重要的，以CPU為代表的高性能單芯片的功耗已經(jīng)超過了 100W，散熱將會直接影響芯片的設(shè)計性能。為適應(yīng)人們對電子產(chǎn)品小型化、多功能、環(huán)保型等方向的需求，新型異質(zhì)集成技術(shù)系統(tǒng)級封裝(System-in-Package, SiP)為微電子新型技術(shù)的典型代表之一。越來越多的芯片采用ニ維平鋪或三維堆疊的方式系統(tǒng)的集成在尺寸很小的封裝內(nèi)，系統(tǒng)封裝內(nèi)的熱積累問題不容忽視。因此，微電子封裝中的散熱問題一直是封裝設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)之一。 散熱主要有對流、傳導(dǎo)和輻射三種方式。常見的散熱方法有被動散熱方法和主動散熱方法，其中被動散熱方法一般包括散熱器、導(dǎo)熱孔等，主動散熱方法一般包括風(fēng)冷散熱、水冷散熱、氣冷散熱、液冷散熱、熱電制冷散熱、熱管散熱等。在上述散熱方法中，熱電制冷散熱和熱管散熱等方法實現(xiàn)困難，成本高。液冷散熱和氣冷散熱對制作エ藝以及材料的要求比較苛刻，對散熱通道的エ藝性，可靠性要求很高，現(xiàn)有的ー些技術(shù)還不成熟，成本也比較高。風(fēng)冷散熱技術(shù)成熟并且價格適中，成為最為常見且使用率最高的一種散熱方法。目前針對芯片或模塊散熱的研究主要集中在導(dǎo)熱孔，埋入式散熱片(heatspreader)以及傳導(dǎo)性很好的熱界面材料(TIM)三個方面。Intersilcorporation的Nirmal K. bharma 在“Package for integrated circuit withthermal vias and methodthereof” (US006861283B2)基板中添加導(dǎo)熱孔進行散熱，將芯片或模塊的散熱問題轉(zhuǎn)移到印制電路板(PCB)，具有結(jié)構(gòu)簡單易實現(xiàn)的特點。這種方法將熱管理問題轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)中，弓丨起PCB系統(tǒng)上的熱點集中。Advanced Semiconductor Engineering的Yaw-Yu Yang在“Heatspreader and semiconductor device package naving the same” (US20050104201A1),Free scale Semiconductor 的 Chee Seng Foong 等人 在“Heat spreader forsemiconductor package”(US 20080067645A1), ChipPAC 的 Taekeun Lee 等人在“Plasticball grid array package with integralheatsink，，(US20070176289Al)等專利的研究都集中在將散熱片埋入到塑封(molding compound)中提高引線鍵合封裝的散熱效率。由于散熱片近距離甚至直接接觸裸芯片，可以將熱在最小的熱阻路徑上傳導(dǎo)至散熱片，因此具有散熱效果好的特點。這種方式存在的主要問題是需要設(shè)計特制的塑封模具和采用先進的新型塑封設(shè)備，成本上會大大增加。第三種采用 Μ材料包圍芯片與散熱器連接的散熱方法，如ViaTechnologies的 Chi-hsing Hsu 在“Chip Package and Manufacturing Methodthereof，，(US20080093733A1)中有詳細闡述。為了達到很好的散熱效果，需選用導(dǎo)熱效果很好的TIM材料，成本問題也是該方法的主要略勢?；趯ι鲜龈鞣N散熱技術(shù)的研究，由于塑封材料熱導(dǎo)率非常低，引線鍵合形式的芯片散熱成為了散熱技術(shù)研究的重點。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問題為了滿足日益增長單芯片和模塊功耗帶來的散熱問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝的散熱結(jié)構(gòu)。(ニ)技術(shù)方案為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種用于單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝的散熱結(jié)構(gòu)，該散熱結(jié)構(gòu)包括位于基板與芯片之間的散熱片，用于吸收芯片散發(fā)的熱量，該散熱片的上表面與芯片的下表面直接接觸，下表面與基板的上表面直接接觸；位于散熱片四個端點的支撐結(jié)構(gòu)，該支撐結(jié)構(gòu)一端與散熱片的上表面直接接觸，另一端與散熱器的下表面直接接觸，用于將吸收自芯片的熱量從散熱片傳導(dǎo)至散熱器；以及位于芯片上方的散熱器，用于散發(fā)經(jīng)由散熱片和支撐結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)過來的熱量。上述方案中，所述散熱片是能夠起到導(dǎo)熱作用的片狀結(jié)構(gòu)，由銅、鋁、金或銀，以及上述各種材料的合金制成。上述方案中，所述支撐結(jié)構(gòu)，采用銅、鋁、金、銀等金屬材料或焊錫球，以及上述各種材料的合金制成。上述方案中，所述散熱器為帶有翅片的散熱器或異形的散熱器。上述方案中，所述散熱器與所述支撐結(jié)構(gòu)是一體成型結(jié)構(gòu)。上述方案中，所述散熱器與所述支撐結(jié)構(gòu)是分別成型結(jié)構(gòu)。上述方案中，所述芯片與所述基板之間采用引線鍵合或者倒裝焊形式進行互聯(lián)。上述方案中，所述基板與印制電路板PCB之間采用球柵陣列BGA、引腳陣列PGA或平面柵格陣列LGA進行互聯(lián)。(三)有益效果從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果I、本發(fā)明提供的用于單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝的散熱結(jié)構(gòu)，將裸芯片正下方緊密接觸大面積散熱片結(jié)構(gòu)，將熱量更多的傳導(dǎo)至散熱器，經(jīng)由系統(tǒng)風(fēng)冷將熱量直接帶走，減少經(jīng)由基板傳導(dǎo)至PCB帶來的系統(tǒng)熱點問題。2、本發(fā)明提供的用于單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝的散熱結(jié)構(gòu)，為芯片或模塊散熱提供了除頂部、四周以外的第三個連接散熱片的熱傳導(dǎo)方向。從機理上來說，増加了熱傳導(dǎo)的途徑、面積以及熱輻射，提高了散熱效率。還可以靈活的與其它散熱方式相結(jié)合，提高整體散熱效果。3、本發(fā)明提供的用于單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝的散熱結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單易實現(xiàn)，并能方便與其它散熱方法相結(jié)合，在單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝散熱問題上，特別是大功耗芯片或系統(tǒng)封裝有很好的應(yīng)用前景。


圖Ia是依照本發(fā)明第一實施例的用于單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝的散熱結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖Ib是依照本發(fā)明第一實施例的用于單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝的散熱結(jié)構(gòu)橫截面圖；其中101-芯片；102-引線鍵合線；103-導(dǎo)熱的支撐結(jié)構(gòu)；104-散熱片結(jié)構(gòu)；105-基板球柵陣列(BGA)焊球；106-基板介質(zhì)層材料；107-基板金屬層；108-用于粘接的 Μ材料，包括導(dǎo)熱膠，TIM1, TIM2等材料；109-塑封；110-散熱器；111-基板,包括106的介質(zhì)層材料和107的金屬層；112-塑封邊界；113-用于避開打線的散熱片開孔。圖2a是依照本發(fā)明第二實施例用于單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝的散熱結(jié)構(gòu)的剖視圖；
圖2b是依照本發(fā)明第二實施例的用于單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝的散熱結(jié)構(gòu)橫截面圖；其中201、214-芯片；202-引線鍵合線；204-散熱片結(jié)構(gòu)；206-基板介質(zhì)層材料；207-基板金屬層；208-用于粘接的 Μ材料，包括導(dǎo)熱膠，TIM1, TIM2等材料；209-塑封；210-散熱器；211-基板，包括206的介質(zhì)層材料和207的金屬層；212-塑封邊界；213-用于避開打線的散熱片開孔。215-導(dǎo)熱的支撐焊球；216-用于焊接的金屬焊盤；217-基板引腳陣列(PGA)引腳；圖3a是依照本發(fā)明第三實施例用于單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝的散熱結(jié)構(gòu)的剖視圖3b是依照本發(fā)明第三實施例的用于單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝的散熱結(jié)構(gòu)橫截面圖；其中301、314-芯片；302-引線鍵合線；304-散熱片結(jié)構(gòu)；305-基板球柵陣列(BGA)焊球；306-基板介質(zhì)層材料；307-基板金屬層；308-用于粘接的 Μ材料，包括導(dǎo)熱膠，TIM1, TIM2等材料；309-塑封；311-基板，包括306的介質(zhì)層材料和307的金屬層；312-塑封邊界；313-用于避開打線的散熱片開孔；圖4a至圖4d為依照本發(fā)明實施例的仿真圖；其中，仿真條件為外部系統(tǒng)風(fēng)扇風(fēng)速lm/s，系統(tǒng)機柜為JEDEC的標準測試機柜，環(huán)境溫度為20°C，芯片功耗8. 8W ；圖4a為普通封裝散熱系統(tǒng)時芯片溫度分布圖；圖4b為本發(fā)明散熱片厚度為O. Imm時芯片溫度分布圖；圖4c為不同散熱片厚度下芯片最高溫度列表；圖4d為不同散熱片厚度下芯片最高溫度變化曲線圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進ー步詳細說明。本發(fā)明將裸芯片正下方緊密接觸大面積散熱片結(jié)構(gòu)，將熱量更多的傳導(dǎo)至散熱器，經(jīng)由系統(tǒng)風(fēng)冷將熱量直接帶走，減少經(jīng)由基板傳導(dǎo)至PCB帶來的系統(tǒng)熱點問題。為芯片或模塊散熱提供了除頂部、四周以外的第三個連接散熱片的熱傳導(dǎo)方向。從機理上來說，增加了熱傳導(dǎo)的途徑、面積以及熱輻射，提高了散熱效率。還可以靈活的與其它散熱方式相結(jié)合，提高整體散熱效果?；谏鲜鰧崿F(xiàn)原理，本發(fā)明提供的這種用于單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝的散熱結(jié)構(gòu)，包括散熱片、支撐結(jié)構(gòu)和散熱器。其中，散熱片位于基板與芯片之間，用于吸收芯片散發(fā)的熱量，該散熱片的上表面與芯片的下表面直接接觸，下表面與基板的上表面直接接觸；支撐結(jié)構(gòu)位于散熱片四個端點，該支撐結(jié)構(gòu)一端與散熱片的上表面直接接觸，另一端與散熱器的下表面直接接觸，用于將吸收自芯片的熱量從散熱片傳導(dǎo)至散熱器；散熱器位于芯片上方，用于散發(fā)經(jīng)由散熱片和支撐結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)過來的熱量。其中，所述散熱片是能夠起到導(dǎo)熱作用的片狀結(jié)構(gòu)，由銅、鋁、金或銀，以及上述各種材料的合金制成。散熱片可以為基板表層大面積的覆銅層或用于為增加散熱效率而附加的散熱結(jié)構(gòu)。散熱片的總厚度取決于打線劈刀尺寸和散熱效果。所述支撐結(jié)構(gòu)采用銅、鋁、 金、銀或焊錫球，以及上述各種材料的合金制成。支撐結(jié)構(gòu)不但用干支撐散熱器，而且還起到了熱傳導(dǎo)的作用。所述散熱器為帶有翅片的散熱器或異形的散熱器，散熱器與支撐結(jié)構(gòu)是一體成型結(jié)構(gòu)，或者是分別成型結(jié)構(gòu)。另外，該散熱器與芯片之間具有塑封結(jié)構(gòu)，該塑封結(jié)構(gòu)包覆于芯片之上。芯片與基板之間采用引線鍵合或者倒裝焊形式進行互聯(lián)?；迮c印制電路板(PCB)之間采用球柵陣列(BGA)、引腳陣列(PGA)或平面柵格陣列(LGA)進行互聯(lián)。在本發(fā)明的一個實施例中，將本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)風(fēng)冷進行結(jié)合，對比傳統(tǒng)散熱方法，芯片最高溫度降低了 24°C。影響該結(jié)構(gòu)散熱效果的最主要因素是散熱片上開孔的大小和位置。散熱片上開孔是為了打線空間設(shè)計，開孔的大小和位置決定了孔間導(dǎo)體橋的等效熱阻。導(dǎo)體橋越寬越短，等效熱阻越小，散熱效果越好。相反由于散熱片材料的導(dǎo)熱率很高，導(dǎo)致散熱片厚度變化大小對散熱效果影響不大，因此使用普通的基板表層大面積覆銅也能得到很好的散熱效率。將單芯片或多芯片正下方直接與散熱片(heat spreader)接觸,并通過具有導(dǎo)熱效果的支撐結(jié)構(gòu)將熱傳導(dǎo)至散熱器(heat sink)。本發(fā)明為芯片或模塊散熱提供了除頂部、四周以外的第三個連接散熱片的熱傳導(dǎo)方向，盡量減少熱量經(jīng)過基板傳導(dǎo)至PCB帶來的系統(tǒng)熱點問題。該散熱結(jié)構(gòu)簡單易實現(xiàn)，與現(xiàn)有常規(guī)制造エ藝兼容，并具有與其它散熱方法靈活相結(jié)合的特點。可廣泛應(yīng)用于單芯片或系統(tǒng)封裝，尤其是大功耗封裝的散熱問題。圖Ia和圖Ib分別是依照本發(fā)明第一實施例的用于單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝的散熱結(jié)構(gòu)的剖視圖和橫截面圖；其中，圖Ia顯示本發(fā)明散熱結(jié)構(gòu)剖面圖。ー款引線鍵合裸芯片101通過高導(dǎo)熱率的 Μ材料108表貼于散熱片104上，散熱片104與封裝基板111直接接觸。散熱片104與四個支撐結(jié)構(gòu)103通過 Μ材料108相連，支撐結(jié)構(gòu)103除支撐作用外還有良好的導(dǎo)熱作用，采用銅、鋁、金、銀以及上述各種材料的合金制成。支撐結(jié)構(gòu)103與散熱器110通過TIM材料108相連。形成從裸芯片正下方到散熱片，支撐結(jié)構(gòu)和散熱器構(gòu)成的新的散熱通道，能夠?qū)⒏嗟男酒瑹崃總鲗?dǎo)至散熱器風(fēng)冷散出，并減少基板和印制電路板PCB的熱點問題?；迮cPCB之間采用球柵陣列BGA。圖Ib顯示本發(fā)明散熱結(jié)構(gòu)俯視圖。散熱片上開孔113是為了打線空間設(shè)計，開孔的大小和位置決定了孔間導(dǎo)體橋的等效熱阻和散熱效果。112為芯片塑封邊界，與支撐結(jié)構(gòu)103的形狀和位置有夫。圖2a和圖2b分別是依照本發(fā)明第二實施例用于單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝的散熱結(jié)構(gòu)的剖視圖和橫截面圖；其中圖2a顯示本發(fā)明散熱結(jié)構(gòu)剖面圖。ー款引線鍵合裸芯片201、214通過高導(dǎo)熱率的TIM材料208平鋪表貼于散熱片204上，散熱片204與封裝基板211直接接觸。散熱片204與四個支撐焊球215通過焊盤216相連，支撐焊球215除支撐作用外還有良好的導(dǎo)熱作用。支撐焊球215與散熱器210通過焊盤216相連。形成從裸芯片正下方到散熱片，支撐焊球和散熱器構(gòu)成新的散熱通道，能夠?qū)⒏嗟男酒瑹崃總鲗?dǎo)至散熱器風(fēng)冷散出，并減少基板和印制電路板PCB的熱點問題。基板與PCB之間采用引腳陣列PGA。圖2b顯示本發(fā)明散熱結(jié)構(gòu)俯視圖。散熱片上開孔213是為了打線空間設(shè)計，開孔的大小和位置決定了孔間導(dǎo)體橋的等效熱阻和散熱效果。212為芯片塑封邊界，與支撐焊球215的直徑和位置有夫。圖3a和圖3b分別是依照本發(fā)明第三實施例用于單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝的散熱、結(jié)構(gòu)的剖視圖和橫截面圖；其中圖3a顯示本發(fā)明散熱結(jié)構(gòu)剖面圖。ー款引線鍵合裸芯片301、314通過高導(dǎo)熱率的TIM材料308平鋪表貼于散熱片204上，散熱片304與封裝基板311直接接觸。散熱片304與異形散熱器318通過 Μ材料308相連。形成從裸芯片正下方到散熱片和散熱器構(gòu)成新的散熱通道，能夠?qū)⒏嗟男酒瑹崃總鲗?dǎo)至散熱器風(fēng)冷散出，并減少基板和印制電路板PCB的熱點問題?；迮cPCB之間采用引腳陣列PGA。圖3b顯示本發(fā)明散熱結(jié)構(gòu)俯視圖。散熱片上開孔313是為了打線空間設(shè)計，開孔的大小和位置決定了孔間導(dǎo)體橋的等效熱阻和散熱效果。312為 芯片塑封邊界，與異形散熱器318的形狀有夫。圖4a至圖4d為依照本發(fā)明實施例的仿真圖；其中，仿真條件為外部系統(tǒng)風(fēng)扇風(fēng)速lm/s，系統(tǒng)機柜為JEDEC的標準測試機柜，環(huán)境溫度為20°C，芯片功耗8. 8W ；圖4a為普通封裝散熱系統(tǒng)時芯片溫度分布圖；圖4b為本發(fā)明散熱片厚度為O. Imm時芯片溫度分布圖；圖4c為不同散熱片厚度下芯片最聞溫度列表；圖4d為不同散熱片厚度下芯片最高溫度變化曲線圖。圖4a_4d為本發(fā)明的封裝散熱結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的封裝散熱結(jié)構(gòu)對比仿真結(jié)果。仿真模型的參數(shù)和邊界條件一定情況下，對溫度分布云圖，芯片最高溫度等仿真結(jié)果進行總結(jié)和對比分析，具體描述如下圖4a:采用傳統(tǒng)的封裝散熱結(jié)構(gòu)的芯片溫度分布云圖。芯片的最高溫度為127. 789°C，分布在芯片的中心處，最低溫度為120. 611°C，分布在芯片的四個邊角處。圖4b :采用了本發(fā)明的封裝散熱結(jié)構(gòu)的中芯片的溫度分布云圖。芯片的最高溫度為103. 128°C，同樣分布在芯片的中心處，最低溫度為95. 7911°C，分布在芯片的四個邊角處。圖4c:統(tǒng)計了不同散熱片的厚度，傳統(tǒng)封裝散熱結(jié)構(gòu)和本發(fā)明散熱結(jié)構(gòu)下，芯片工作時的最高溫度數(shù)據(jù)。圖4d :根據(jù)圖4c所示的表格數(shù)據(jù)繪制的散熱片的厚度與芯片的仿真結(jié)果中最高溫度之間的關(guān)系，從圖中可以看出，在本發(fā)明實例下，芯片最高溫度在本發(fā)明散熱結(jié)構(gòu)下比傳統(tǒng)散熱結(jié)構(gòu)下降了超過20攝氏度。當散熱片在合適的開孔大小和位置下，本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)散熱片的厚度對其散熱效率的影響不大，最高溫度基本穩(wěn)定在103. 128°C。當厚度達到一定的數(shù)值如O. Imm且無開孔時對散熱效率才會產(chǎn)生較大影響，芯片的最高溫度由103. 128°C降低到97. 8549°C，但互連需求下對本發(fā)明散熱片的開孔是必要的。為突出本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、易加工的特點，下面進ー步介紹本發(fā)明提供的這種用于單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝的散熱結(jié)構(gòu)的制作エ藝，具體エ藝步驟如下步驟I :基板加工，使用常規(guī)基板加工エ藝。若使用表層大面積覆銅作為散熱片時，外層表面處理需采用導(dǎo)熱性能較好的鎳金、鎳鈀金等材料，杜絕使用導(dǎo)熱性能差的阻焊材料。若添加附加散熱片時，可將散熱片與基板用半固化片壓合而成，表面處理材料同樣需要高導(dǎo)熱率材料。附加散熱片由銅、鋁、金或銀，以及上述各種材料的合金制成。散熱片厚度受打線劈刀尺寸所限。步驟2 :貼芯片通過共晶和環(huán)氧兩種方式，使用具有粘接作用的 Μ材料將芯片貼合于添加了散熱片的基板，選用TIM的導(dǎo)熱率越高越好，例如具有高導(dǎo)熱率的導(dǎo)熱銀膠，導(dǎo)熱銀漿，導(dǎo)熱膠帶等。步驟3:引線鍵合使用常規(guī)鍵合エ藝，深腔エ藝，包括熱壓鍵合、超聲鍵合、熱超聲鍵合等，塑封引線材料包括有金、銅、鋁、銀等金屬絲。步驟4 :塑封使用熱壓等塑封エ藝形成對裸芯片的保護。步驟5 :添加支撐結(jié)構(gòu)支撐結(jié)構(gòu)采用銅、鋁、金、銀等金屬以及上述各種材料的合金材料時，可通過共晶和環(huán)氧兩種方式，將支撐結(jié)構(gòu)利用具有粘接作用的TM材料固定于散熱片之上，選用TIM材料與步驟2中TIM材料相同。當支撐結(jié)構(gòu)為支撐焊球時，可使用植球和回流的方法將支撐焊球與散熱片連接。步驟6 :添加散熱器散熱器與支撐結(jié) 構(gòu)或支撐焊球的裝配方式與步驟5類似。本發(fā)明結(jié)構(gòu)エ藝實現(xiàn)與其它散熱方法兼容，可以靈活的與其它散熱結(jié)構(gòu)相結(jié)合，例如埋入式散熱片、添加導(dǎo)熱孔等等。以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進ー步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，該散熱結(jié)構(gòu)包括 位于基板與芯片之間的散熱片，用于吸收芯片散發(fā)的熱量，該散熱片的上表面與芯片的下表面直接接觸，下表面與基板的上表面直接接觸； 位于散熱片四個端點的支撐結(jié)構(gòu)，該支撐結(jié)構(gòu)一端與散熱片的上表面直接接觸，另ー端與散熱器的下表面直接接觸，用于將吸收自芯片的熱量從散熱片傳導(dǎo)至散熱器；以及位于芯片上方的散熱器，用于散發(fā)經(jīng)由散熱片和支撐結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)過來的熱量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述散熱片是能夠起到導(dǎo)熱作用的片狀結(jié)構(gòu)，由銅、鋁、金或銀，以及上述各種材料的合金制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述支撐結(jié)構(gòu)，采用銅、鋁、金、銀或焊錫球，以及上述各種材料的合金制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述散熱器為帶有翅片的散熱器或異形的散熱器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述散熱器與所述支撐結(jié)構(gòu)是一體成型結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述散熱器與所述支撐結(jié)構(gòu)是分別成型結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述芯片與所述基板之間采用引線鍵合或者倒裝焊形式進行互聯(lián)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述基板與印制電路板PCB之間采用球柵陣列BGA、引腳陣列PGA或平面柵格陣列LGA進行互聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝的散熱結(jié)構(gòu)，包括位于基板與芯片之間的散熱片，用于吸收芯片散發(fā)的熱量，該散熱片的上表面與芯片的下表面直接接觸，下表面與基板的上表面直接接觸；位于散熱片四個端點的支撐結(jié)構(gòu)，該支撐結(jié)構(gòu)一端與散熱片的上表面直接接觸，另一端與散熱器的下表面直接接觸，用于將吸收自芯片的熱量從散熱片傳導(dǎo)至散熱器；以及位于芯片上方的散熱器，用于散發(fā)經(jīng)由散熱片和支撐結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)過來的熱量。本發(fā)明提供的用于單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝的散熱結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單易實現(xiàn)，并能方便與其它散熱方法相結(jié)合，在單芯片封裝和系統(tǒng)級封裝散熱問題上，特別是大功耗芯片或系統(tǒng)封裝有很好的應(yīng)用前景。
文檔編號H05K7/20GK102683302SQ20111005538
公開日2012年9月19日 申請日期2011年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月8日
發(fā)明者張靜, 李君 , 郭學(xué)平 申請人:中國科學(xué)院微電子研究所