本公開涉及半導(dǎo)體，尤其涉及一種封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法、電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、芯片的制程工藝向更小尺寸微縮，使得芯片功耗和熱流密度不斷攀升，加之2.5d，3d異構(gòu)芯片的快速發(fā)展，芯片內(nèi)部存在嚴(yán)重散熱問(wèn)題。芯片級(jí)液冷散熱設(shè)計(jì)通過(guò)在芯片封裝內(nèi)部設(shè)計(jì)微尺度通道(通道寬度在幾微米到幾百微米之間)，使液體工質(zhì)直接從芯片內(nèi)部帶走熱量，大大降低芯片內(nèi)熱阻或者界面熱阻。目前，芯片級(jí)液冷散熱器的制造方法是業(yè)界關(guān)注的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開提供一種封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法、電子設(shè)備，能夠提供一種制造包含芯片級(jí)液冷散熱器的封裝結(jié)構(gòu)的可行方法。

2、第一方面，本公開提供一種封裝結(jié)構(gòu)的制作方法，包括：

3、在第一晶圓的第一側(cè)上形成芯片散熱器的微通道結(jié)構(gòu)，其中，在所述第一晶圓的與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)上形成有器件層；

4、將所述第一晶圓與空的第二晶圓鍵合形成第三晶圓，使得所述第二晶圓覆蓋所述微通道結(jié)構(gòu)。

5、在一些實(shí)施例中，還包括：

6、將所述第三晶圓切片和封裝成多個(gè)第一芯片封裝結(jié)構(gòu)；其中，每個(gè)所述第一芯片封裝結(jié)構(gòu)中含有作為臨時(shí)蓋板的所述第二晶圓的一部分；

7、從每個(gè)所述第一芯片封裝結(jié)構(gòu)中去除所述臨時(shí)蓋板；

8、形成多個(gè)具有芯片散熱器的分液結(jié)構(gòu)的第二芯片；

9、將每個(gè)所述第二芯片鍵合到一個(gè)去除了所述臨時(shí)蓋板的所述第一芯片封裝結(jié)構(gòu)之上，形成第二芯片封裝結(jié)構(gòu)。

10、在一些實(shí)施例中，還包括：

11、在所述第二芯片封裝結(jié)構(gòu)的頂部形成與所述分液結(jié)構(gòu)連通的進(jìn)出口孔；

12、將進(jìn)出口管與所述第二芯片封裝結(jié)構(gòu)連接，使得所述進(jìn)出口管與所述進(jìn)出口孔連通。

13、在一些實(shí)施例中，還包括：

14、在所述第二芯片封裝結(jié)構(gòu)的基板上形成圍擋部，所述圍擋部在頂部開口且包圍所述第二芯片封裝結(jié)構(gòu)的芯片；

15、在所述圍擋部所圍繞的區(qū)域內(nèi)注入灌封膠并固化成封裝層；

16、其中，注入的所述灌封膠的厚度大于所述進(jìn)出口管與所述第二芯片封裝結(jié)構(gòu)的連接位置到所述基板的距離。

17、在一些實(shí)施例中，所述形成多個(gè)具有芯片散熱器的分液結(jié)構(gòu)的第二芯片的步驟包括：

18、在第四晶圓的一側(cè)上形成芯片散熱器的分液結(jié)構(gòu)；

19、將所述第四晶圓切片成多個(gè)所述第二芯片。

20、在一些實(shí)施例中，在所述將所述第一晶圓與空的第二晶圓鍵合形成第三晶圓的步驟中，鍵合溫度小于400℃。

21、在一些實(shí)施例中，在所述將每個(gè)所述第二芯片鍵合到一個(gè)去除了所述臨時(shí)蓋板的所述第一芯片封裝結(jié)構(gòu)之上的步驟中，鍵合溫度小于150℃。

22、在一些實(shí)施例中，所述第三晶圓的厚度小于1mm。

23、第二方面，本公開實(shí)施例還提供一種封裝結(jié)構(gòu)，包括：

24、基板；

25、位于所述基板上的第一芯片，所述第一芯片的第一側(cè)上形成有芯片散熱器的微通道結(jié)構(gòu)，所述第一芯片的與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)上形成有器件層，所述器件層與所述基板電連接；

26、第二芯片，所述第二芯片與所述第一芯片鍵合，且頂部形成有與所述微通道結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的進(jìn)出口孔；

27、進(jìn)出口管，所述進(jìn)出口管與所述第二芯片連接，并與所述進(jìn)出口孔連通；

28、圍擋部，所述圍擋部設(shè)置在所述基板上，所述圍擋部在頂部開口且包圍所述第一芯片和所述第二芯片；

29、封裝層，所述封裝層位于所述圍擋部所圍繞的區(qū)域內(nèi)，所述封裝層的厚度大于所述進(jìn)出口管與所述第二芯片的連接位置到所述基板的距離。

30、在一些實(shí)施例中，所述第二芯片上形成有所述芯片散熱器的分液結(jié)構(gòu)，所述分液結(jié)構(gòu)與所述進(jìn)出口孔、所述微通道結(jié)構(gòu)均連通。

31、第三方面，本公開實(shí)施例還提供一種電子設(shè)備，包括上述的封裝結(jié)構(gòu)。

32、在本公開實(shí)施例中，在第一晶圓上形成芯片散熱器的微通道結(jié)構(gòu)后，將空的第二晶圓與第一晶圓鍵合形成第三晶圓，使第二晶圓覆蓋微通道結(jié)構(gòu)，此時(shí)，可以利用現(xiàn)有的封裝量產(chǎn)流程中的吸盤對(duì)第三晶圓進(jìn)行吸附，解決因微通道結(jié)構(gòu)不封閉而導(dǎo)致的晶圓不可吸取的問(wèn)題，有利于實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種封裝結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制作方法，其特征在于，還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的制作方法，其特征在于，所述形成多個(gè)具有芯片散熱器的分液結(jié)構(gòu)的第二芯片的步驟包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的制作方法，其特征在于，在所述將所述第一晶圓與空的第二晶圓鍵合形成第三晶圓的步驟中，鍵合溫度小于400℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的制作方法，其特征在于，在所述將每個(gè)所述第二芯片鍵合到一個(gè)去除了所述臨時(shí)蓋板的所述第一芯片封裝結(jié)構(gòu)之上的步驟中，鍵合溫度小于150℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的制作方法，其特征在于，所述第三晶圓的厚度小于1mm。

9.一種封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二芯片上形成有所述芯片散熱器的分液結(jié)構(gòu)，所述分液結(jié)構(gòu)與所述進(jìn)出口孔、所述微通道結(jié)構(gòu)均連通。

11.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求9或10所述的封裝結(jié)構(gòu)。

技術(shù)總結(jié)
本公開提供一種封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法、電子設(shè)備，封裝結(jié)構(gòu)的制作方法包括：在第一晶圓的第一側(cè)上形成芯片散熱器的微通道結(jié)構(gòu)，其中，在所述第一晶圓的與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)上形成有器件層；將所述第一晶圓與空的第二晶圓鍵合形成第三晶圓，使得所述第二晶圓覆蓋所述微通道結(jié)構(gòu)。

技術(shù)研發(fā)人員：孟福生,嚴(yán)斌,武祥為,孫儉俊,龐健,李光耀,歐陽(yáng)可青
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市中興微電子技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9