一種倒裝芯片的倒裝封裝結(jié)構(gòu)及倒裝芯片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及芯片封裝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種倒裝芯片的倒裝封裝結(jié)構(gòu)及倒裝芯片，適用于需要監(jiān)測芯片的裸片的工作溫度的情形中，特別適用于需要實(shí)時(shí)監(jiān)測芯片的裸片的溫度并根據(jù)監(jiān)測的溫度值自動控制芯片自身工作狀態(tài)或芯片外部散熱設(shè)備的工作狀態(tài)的自動散熱控制技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著集成電路集成度的增加，芯片的封裝技術(shù)也越來越多樣化，因?yàn)樾酒寡b技術(shù)具有縮短封裝內(nèi)的互連長度，進(jìn)而能夠更好地適應(yīng)高度集成的發(fā)展需求，目前已廣泛應(yīng)用于芯片封裝領(lǐng)域。芯片倒裝技術(shù)是在芯片晶體管有源層上直接制作焊點(diǎn)陣列作為輸入、輸出端子并以倒扣方式焊接于封裝基板上，從而實(shí)現(xiàn)芯片與基板間的電連接。
[0003]然而，芯片的晶體管工作時(shí)會將一定比例的電能轉(zhuǎn)化為熱能，從而使得芯片的裸片溫度升高，而構(gòu)成裸片的半導(dǎo)體材料都有其各自的工作溫度區(qū)間，當(dāng)其所處溫度高于正常溫度區(qū)間時(shí)，晶體管的運(yùn)行狀態(tài)就會惡化，如果溫度進(jìn)一步升高，晶體管將會被燒毀。因此為了保證芯片運(yùn)行的可靠性，需要實(shí)時(shí)監(jiān)測芯片的溫度，從而根據(jù)其監(jiān)測溫度實(shí)時(shí)控制芯片外部散熱設(shè)備以加快熱量散發(fā)，以保證芯片的正常運(yùn)行。傳統(tǒng)的芯片溫度測量通常是在封裝之外進(jìn)行(如圖1所示)，例如將溫度測量元件安裝在貼合于封裝外殼上的散熱設(shè)備內(nèi)部或?qū)囟葴y量元件直接貼裝在封裝外殼表面，或者將溫度測量元件安裝在倒裝芯片的承載電路板上。
[0004]在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下技術(shù)問題:
[0005]芯片產(chǎn)生的熱量主要來源于芯片中裸片的晶體管有源層，由于裸片的基底絕緣層和封裝外殼都有一定的熱阻，使得芯片外部的溫度會低于芯片內(nèi)部的裸片的晶體管有源層的實(shí)際溫度，因此，將溫度測量元件安裝在貼合于封裝外殼上的散熱設(shè)備內(nèi)部或直接貼裝在封裝外殼表面的方式無法準(zhǔn)確測量倒裝芯片裸片的實(shí)際溫度;而且將溫度測量元件安裝在芯片的承載電路板上的方式更是只能測量芯片周圍的空氣溫度，測量誤差更大。
[0006]綜上，現(xiàn)有芯片溫度測量方式不能準(zhǔn)確測量倒裝芯片的裸片工作時(shí)的溫度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種倒裝芯片的倒裝封裝結(jié)構(gòu)及倒裝芯片，其通過合理設(shè)置溫度測量元件的安裝位置，以實(shí)現(xiàn)對倒裝芯片的裸片的工作時(shí)的運(yùn)行溫度的準(zhǔn)確測量。
[0008]—方面，本發(fā)明提供一種倒裝芯片的倒裝封裝結(jié)構(gòu)，包括封裝基板、以倒裝方式焊接于所述封裝基板上的裸片、封裝外殼以及至少一個(gè)溫度測量元件，所述至少一個(gè)溫度測量元件設(shè)置在所述封裝基板中的位于所述裸片下方的第一空間中，所述第一空間中除去所述至少一個(gè)溫度測量元件所占用的空間以外的剩余空間填充有絕緣導(dǎo)熱物質(zhì)。
[0009]另一方面，本發(fā)明提供一種倒裝芯片，所述倒裝芯片包括上述倒裝芯片的倒裝封裝結(jié)構(gòu)。
[0010]本發(fā)明提供的倒裝芯片的倒裝封裝結(jié)構(gòu)及倒裝芯片，包括封裝基板、以倒裝方式焊接于所述封裝基板上的裸片、封裝外殼以及至少一個(gè)溫度測量元件，所述至少一個(gè)溫度測量元件設(shè)置在所述封裝基板中的位于所述裸片下方的第一空間中，所述第一空間中除去所述至少一個(gè)溫度測量元件所占用的空間以外的剩余空間填充有絕緣導(dǎo)熱物質(zhì)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，其通過將所述溫度測量芯片安裝在所述封裝基板中的位于所述裸片下方的一個(gè)凹陷空間，使得所述溫度測量器件與所述裸片之間只有一層絕緣導(dǎo)熱層，可見，該安裝方式一方面避免了基底絕緣層和塑封外殼熱阻的影響另一方面避免了僅僅測量倒裝芯片周圍空氣的溫度作為所述倒裝芯片的實(shí)際誤差所引起的較大誤差，因此，本發(fā)明設(shè)計(jì)的用于倒裝芯片的溫度測量結(jié)構(gòu)能夠更準(zhǔn)確地測量所述倒裝芯片裸片工作時(shí)產(chǎn)生的實(shí)際溫度。
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0012]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中倒裝芯片的溫度測量元件的安裝方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明倒裝芯片的倒裝封裝結(jié)構(gòu)一實(shí)施例的示意圖；
[0014]圖3為本發(fā)明倒裝芯片的倒裝封裝結(jié)構(gòu)另一實(shí)施的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4為上述實(shí)施例中晶體管有源層的電路區(qū)域和焊盤區(qū)域的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖5-圖9為本發(fā)明倒裝芯片的倒裝封裝結(jié)構(gòu)的制作流程。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0018]如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種倒裝芯片的倒裝封裝結(jié)構(gòu)，其包括封裝基板
10、以倒裝方式焊接于所述封裝基板10上的裸片11、封裝外殼12以及至少一個(gè)溫度測量元件13，所述至少一個(gè)溫度測量元件13設(shè)置在所述封裝基板10中的位于所述裸片11下方的第一空間14中，所述第一空間14中除去所述至少一個(gè)溫度測量元件13所占用的空間以外的剩余空間填充有絕緣導(dǎo)熱物質(zhì)。
[0019]本發(fā)明提供的倒裝芯片的倒裝封裝結(jié)構(gòu)，包括以倒裝方式焊接于封裝基板上的裸片、所述封裝基板、封裝外殼以及至少一個(gè)溫度測量元件，所述至少一個(gè)溫度測量元件設(shè)置在所述封裝基板中的位于所述裸片下方的第一空間中，所述第一空間中除去所述至少一個(gè)溫度測量元件所占用的空間以外的剩余空間填充有絕緣導(dǎo)熱物質(zhì)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，其通過將所述溫度測量芯片安裝在所述封裝基板中的位于所述裸片下方的一個(gè)凹陷空間，使得所述溫度測量器件與所述裸片之間只有一層絕緣導(dǎo)熱層，可見，該安裝方式一方面避免了基底絕緣層和塑封外殼熱阻的影響另一方面避免了僅僅測量倒裝芯片周圍空氣的溫度作為所述倒裝芯片的實(shí)際誤差所引起的較大誤差，因此，本發(fā)明設(shè)計(jì)的用于倒裝芯片的溫度測量結(jié)構(gòu)能夠更準(zhǔn)確地測量所述倒裝芯片裸片工作時(shí)產(chǎn)生的實(shí)際溫度。
[0020]如圖3所示，本發(fā)明提供一種倒裝芯片的倒裝封裝結(jié)構(gòu)，其包括封裝基板10、以倒裝方式焊接于所述封裝基板20上的裸片21、封裝外殼22、至少一個(gè)溫度測量元件23，其中，所述裸片21包括基底絕緣層211和晶體管有源層212，所述晶體管有源層212包括電路