CN110010546A - 一种竖立放置射频模块的相变散热结构的制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种竖立放置射频模块的相变散热结构的制作工艺，包括以下步骤：在射频芯片转接板上面制作凹槽和TSV，通过电镀工艺在凹槽和TSV内填充金属，在TSV开口一面制作焊盘；在射频芯片转接板上面制作空腔，去除空腔内TSV，在空腔内电镀金属层；把射频芯片焊接在空腔内；在射频芯片转接板上面制作RDL，使射频芯片PAD跟凹槽金属上端互联；减薄转接板背面使TSV露出，在背面制作金属块跟TSV底部互联；在顶部封盖下表面制作金属屏蔽层和焊盘；将顶部封盖跟射频芯片转接板做晶圆级键合；切割键合片得到单一射频芯片模组；在散热器底座上表面制作焊盘，在底座上挖腔，在腔的侧面和底部挖孔，分别连接液态喷雾管路和排气管路。
Description
技术领域
本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种竖立放置射频模块的相变散热结构的制作工艺。
背景技术
微波毫米波射频集成电路技术是现代国防武器装备和互联网产业的基础，随着智能通信、智能家居、智能物流、智能交通等“互联网+”经济的快速兴起，承担数据接入和传输功能的微波毫米波射频集成电路也存在巨大现实需求及潜在市场。
但是对于高频率的微系统，天线阵列的面积越来越小，且天线之间的距离要保持在某个特定范围，才能使整个模组具备优良的通信能力。但是对于射频芯片此种模拟器件芯片来讲，其面积不能像数字芯片一样成倍率的缩小，会出现特高频率的射频微系统将没有足够的面积同时放置PA/LNA，且越来越大的功率也使传统的风冷散热方式逐渐不能满足需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种竖立放置射频模块的相变散热结构的制作工艺。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种竖立放置射频模块的相变散热结构的制作工艺，包括以下步骤：
在射频芯片转接板上面制作凹槽和TSV，然后通过电镀工艺在凹槽和TSV内填充金属，然后在TSV开口一面制作焊盘；在射频芯片转接板上面制作空腔，去除空腔内TSV，在空腔内6电镀金属层；把射频芯片焊接在空腔内；
在射频芯片转接板上面制作RDL，使射频芯片PAD跟凹槽金属上端互联；减薄转接板背面使TSV露出，在背面制作金属块跟TSV底部互联；
在顶部封盖下表面制作金属屏蔽层和焊盘；减薄顶部封盖上表面，然后将顶部封盖跟射频芯片转接板做晶圆级键合；切割键合片得到单一射频芯片模组；
在散热器底座上表面制作焊盘，在底座上挖腔，在腔的侧面和底部挖孔，分别连接液态喷雾管路和排气管路；把散热器底座和单一射频模组底部做键合，完成整个相变散热结构。
优选地，所述在射频芯片转接板上面制作凹槽和TSV，然后通过电镀工艺在凹槽和TSV内填充金属，然后在TSV开口一面制作焊盘；在射频芯片转接板上面制作空腔，去除空腔内TSV，在空腔内电镀金属层；把射频芯片焊接在空腔内具体为：
通过光刻，刻蚀工艺在射频芯片转接板上面分别制作凹槽和TSV，凹槽和TSV尺寸范围在1um到1000um，深度在10um到1000um；在硅片上方沉积氧化硅或者氮化硅等绝缘层，或者直接热氧化，绝缘层厚度范围在10nm到100um之间；通过物理溅射，磁控溅射或者蒸镀工艺在绝缘层上方制作种子层，种子层厚度范围在1nm到100um，为一层或多层；
电镀铜，使铜金属充满凹槽和TSV，200到500度温度下密化使铜更致密；铜CMP工艺使硅片表面铜去除，使硅片表面只剩下填铜；
在TSV开口一面制作焊盘，其过程包括制作绝缘层，绝缘层厚度范围在10nm到1000um，其材质为氧化硅或者氮化硅；通过光刻，电镀工艺在硅片表面制作焊盘；
通过光刻和干法刻蚀工艺在转接板上面制作空腔，空腔尺寸范围在1um到1000um，深度在10um到1000um；通过湿法腐蚀工艺去除空腔内TSV，通过光刻和电镀工艺在空腔内电镀金属层；
把射频芯片通过共晶键合或者胶粘的工艺固定在空腔底部。
优选地，所述在射频芯片转接板上面制作RDL，使射频芯片PAD跟凹槽金属上端互联；减薄转接板背面使TSV露出，在背面制作金属块跟TSV底部互联具体为：
通过光刻和电镀工艺，在射频芯片转接板上面制作RDL，使射频芯片PAD跟凹槽金属上端互联；
减薄转接板背面使TSV露出，通过光刻和电镀工艺在背面制作金属块跟TSV底部互联。
优选地，所述在顶部封盖下表面制作金属屏蔽层和焊盘；减薄顶部封盖上表面，然后将顶部封盖跟射频芯片转接板做晶圆级键合；切割键合片得到单一射频芯片模组具体为：
通过光刻和电镀工艺在顶部封盖下表面制作金属屏蔽层和焊盘；厚度范围在1nm到100um，为一层或多层，金属材质为钛、铜、铝、银、钯、金、铊、锡或镍；
减薄顶部封盖上表面，减薄厚度控制在10um到1000um，然后将顶部封盖跟射频芯片转接板做晶圆级键合；
通过干法刻蚀或者机械切割键合片得到单一射频芯片模组。
优选地，所述在散热器底座上表面制作焊盘，在底座上挖腔，在腔的侧面和底部挖孔，分别连接液态喷雾管路和排气管路；把散热器底座和单一射频模组底部做键合，完成整个相变散热结构具体为：
在散热器底座上表面制作焊盘，在底座上挖腔，在腔的侧面挖孔，制作排气孔；
挖腔深度控制在在200um到19000um；通过机械钻孔或激光打孔工艺在腔体底部制作喷雾孔；
排气孔和喷雾孔分别连接排气管路和液态喷雾管路；
把散热器底座和单一射频模组底部做键合，完成整个相变散热结构。
一种竖立放置射频模块的相变散热结构的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
在射频芯片转接板上面制作凹槽和TSV，然后通过电镀工艺在凹槽和TSV内填充金属，然后在TSV开口一面制作焊盘；在转接板上面制作空腔，去除空腔内TSV，在空腔内电镀金属层；把射频芯片焊接在空腔内；
在射频芯片转接板上面制作RDL，使射频芯片PAD跟凹槽金属上端互联；减薄转接板背面使TSV露出，在背面制作金属块跟TSV底部互联；
在顶部封盖下表面制作金属屏蔽层和焊盘；减薄顶部封盖上表面，然后将顶部封盖跟射频芯片转接板做晶圆级键合；切割键合片得到单一射频芯片模组；
用载片把带有焊盘的固定转接板做临时键合，减薄固定转接板表面，在减薄的面上制作焊盘和空腔；把单一射频芯片模组竖直放在空腔里，在模组跟转接板缝隙处填充焊锡或者胶水；
在散热器底座上表面制作焊盘，在底座上挖腔，在腔的侧面和底部挖孔，分别连接液态喷雾管路和排气管路；把散热器底座和单一射频模组底部做键合，完成整个相变散热结构；
去除固定转接板上表面载片，在上表面用贴片工艺放置天线，完成整个模组。
优选地，所述在射频芯片转接板上面制作凹槽和TSV，然后通过电镀工艺在凹槽和TSV内填充金属，然后在TSV开口一面制作焊盘；在射频芯片转接板上面制作空腔，去除空腔内TSV，在空腔内电镀金属层；把射频芯片焊接在空腔内具体为：
通过光刻，刻蚀工艺在射频芯片转接板上面分别制作凹槽和TSV，凹槽和TSV尺寸范围在1um到1000um，深度在10um到1000um；在硅片上方沉积氧化硅或者氮化硅等绝缘层，或者直接热氧化，绝缘层厚度范围在10nm到100um之间；通过物理溅射，磁控溅射或者蒸镀工艺在绝缘层上方制作种子层，种子层厚度范围在1nm到100um，为一层或多层；
电镀铜，使铜金属充满凹槽和TSV，200到500度温度下密化使铜更致密；铜CMP工艺使硅片表面铜去除，使硅片表面只剩下填铜；
在TSV开口一面制作焊盘，其过程包括制作绝缘层，绝缘层厚度范围在10nm到1000um，其材质为氧化硅或者氮化硅；通过光刻，电镀工艺在硅片表面制作焊盘；
通过光刻和干法刻蚀工艺在转接板上面制作空腔，空腔尺寸范围在1um到1000um，深度在10um到1000um；通过湿法腐蚀工艺去除空腔内TSV，通过光刻和电镀工艺在空腔内电镀金属层；
把射频芯片通过共晶键合或者胶粘的工艺固定在空腔底部。
优选地，所述在射频芯片转接板上面制作RDL，使射频芯片PAD跟凹槽金属上端互联；减薄转接板背面使TSV露出，在背面制作金属块跟TSV底部互联具体为：
通过光刻和电镀工艺，在射频芯片转接板上面制作RDL，使射频芯片PAD跟凹槽金属上端互联；
减薄转接板背面使TSV露出，通过光刻和电镀工艺在背面制作金属块跟TSV底部互联。
优选地，所述在顶部封盖下表面制作金属屏蔽层和焊盘；减薄顶部封盖上表面，然后将顶部封盖跟射频芯片转接板做晶圆级键合；切割键合片得到单一射频芯片模组具体为：
通过光刻和电镀工艺在顶部封盖下表面制作金属屏蔽层和焊盘；厚度范围在1nm到100um，为一层或多层，金属材质为钛、铜、铝、银、钯、金、铊、锡或镍；
减薄顶部封盖上表面，减薄厚度控制在10um到1000um，然后将顶部封盖跟射频芯片转接板做晶圆级键合；
通过干法刻蚀或者机械切割键合片得到单一射频芯片模组。
优选地，所述用载片把带有焊盘的固定转接板做临时键合，减薄固定转接板表面，在减薄的面上制作焊盘和空腔；把单一射频芯片模组竖直放在空腔里，在模组跟转接板缝隙处填充焊锡或者胶水具体为：
用载片把带有焊盘的固定转接板做临时键合，减薄固定转接板表面，减薄厚度控制在10um到1000um；
通过光刻和电镀工艺在减薄的面上制作焊盘，厚度范围在1nm到100um，为一层或多层，金属材质为钛、铜、铝、银、钯、金、铊、锡或镍；
通过光刻和刻蚀工艺在减薄的面上制作空腔，空腔深度控制在10um到1000um；
把单一射频芯片模组竖直放在空腔里，在模组跟转接板缝隙处填充焊锡或者胶水。
采用本发明具有如下的有益效果：本发明通过加工一种转接板来镶嵌射频芯片，使其可以跟天线稳定互联，且射频芯片模组是竖立焊接在转接板上，减小了水平方向的面积；同时在射频模组的底部外部设置带有液体沟槽的外壳，外壳能把射频模组整体包围，然后通过外壳沟槽中的相变散热使整个模组散热。
附图说明
图1a所示为本发明实施例的竖直方式射频模块的相变散热结构的制作工艺中在射频芯片转接板上面分别制作凹槽和TSV的结构示意图；
图1b所示为本发明实施例的竖直方式射频模块的相变散热结构的制作工艺中在射频芯片转接板上面制作RDL的结构示意图；
图1c所示为本发明实施例的竖直方式射频模块的相变散热结构的制作工艺中在顶部封盖下表面制作金属屏蔽层和焊盘的结构示意图；
图1d所示为本发明实施例的竖直方式射频模块的相变散热结构的制作工艺中在天线下表面分别制作RDL和焊盘的结构示意图；
图1e所示为本发明实施例的竖直方式射频模块的相变散热结构的制作工艺中把单一射频芯片模组竖立焊接在天线底部焊盘上，在模组跟转接板缝隙处填充焊锡或者胶水的结构示意图；
图1f所示为本发明实施例的竖直方式射频模块的相变散热结构的制作工艺中用载片把带有焊盘的固定转接板做临时键合，减薄固定转接板表面的结构示意图；
图1g所示为本发明实施例的竖直方式射频模块的相变散热结构的制作工艺中在减薄的面上制作焊盘的结构示意图；
图1h所示为本发明实施例的竖直方式射频模块的相变散热结构的制作工艺中把单一射频芯片模组竖直放在空腔里，在模组跟转接板缝隙处填充焊锡或者胶水的结构示意图；
图1i所示为本发明实施例的竖直方式射频模块的相变散热结构的制作工艺中在散热器底座上表面制作焊盘，在底座上挖腔，在腔的侧面挖孔，制作排气孔的结构示意图；
图1j所示为本发明实施例以天线基板为互联转接板的竖直方式射频模块的相变散热结构的制作工艺中把散热器底座和单一射频模组底部做键合，完成整个相变散热结构的结构示意图；
图1k所示为本发明实施例把单一天线芯片以表面贴片方式焊接载射频模块上，并在竖直方式射频模块的相变散热结构的制作工艺中把散热器底座和单一射频模组底部做键合，完成整个相变散热结构示意图；
如图1l所示本发明实施例的竖直方式射频模块的相变散热结构的制作工艺中去除固定转接板上表面载片，在上表面用贴片工艺放置天线，完成整个模组的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
此外，在不同的实施例中可能使用重复的标号或标示。这些重复仅为了简单清楚地叙述本发明，不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间具有任何关联性。
本发明的各实施方式中提到的有关于步骤的标号，仅仅是为了描述的方便，而没有实质上先后顺序的联系。各具体实施方式中的不同步骤，可以进行不同先后顺序的组合，实现本发明的发明目的。
本发明所介绍的一种竖立放置射频模块的相变散热结构的制作工艺：
具体实施方式1包括：
A：在射频芯片转接板上面制作凹槽和TSV，然后通过电镀工艺在凹槽和TSV内填充金属，然后在TSV开口一面制作焊盘；在转接板上面制作空腔，去除空腔内TSV，在空腔内电镀金属层；把射频芯片焊接在空腔内；
如图1a所示，通过光刻，刻蚀工艺在射频芯片转接板101上面分别制作凹槽104和TSV102，凹槽和TSV尺寸范围在1um到1000um，深度在10um到1000um；在硅片上方沉积氧化硅或者氮化硅等绝缘层，或者直接热氧化，绝缘层厚度范围在10nm到100um之间；通过物理溅射，磁控溅射或者蒸镀工艺在绝缘层上方制作种子层，种子层厚度范围在1nm到100um，其可以是一层也可以是多层，金属材质可以是钛、铜、铝、银、钯、金、铊、锡、镍等；
此步骤的硅片包括4，6，8，12寸晶圆，厚度范围为200um到2000um，也可以是其他材质，包括玻璃，石英，碳化硅，氧化铝等无机材料，也可以是环氧树脂，聚氨酯等有机材料，其主要功能是提供支撑作用。
电镀铜，使铜金属充满凹槽和TSV，200到500度温度下密化使铜更致密；铜CMP工艺使硅片表面铜去除，使硅片表面只剩下填铜；硅片表面绝缘层可以用干法刻蚀或者湿法腐蚀工艺去除；硅片表面绝缘层也可以保留；
在TSV开口一面制作焊盘，其过程包括制作绝缘层，绝缘层厚度范围在10nm到1000um，其材质可以是氧化硅或者氮化硅；通过光刻，电镀工艺在硅片表面制作焊盘；焊盘厚度范围在1nm到100um，其可以是一层也可以是多层，金属材质可以是钛、铜、铝、银、钯、金、铊、锡、镍等；
通过光刻和干法刻蚀工艺在转接板上面制作空腔，空腔尺寸范围在1um到1000um，深度在10um到1000um；通过湿法腐蚀工艺去除空腔内TSV，通过光刻和电镀工艺在空腔内电镀金属层，厚度范围在1nm到100um，其可以是一层也可以是多层，金属材质可以是钛、铜、铝、银、钯、金、铊、锡、镍等；
把射频芯片通过共晶键合或者胶粘的工艺固定在空腔底部；
B：在射频芯片转接板上面制作RDL，使射频芯片PAD跟凹槽金属上端互联；减薄转接板背面使TSV露出，在背面制作金属块跟TSV底部互联；
如图1b所示，通过光刻和电镀工艺，在射频芯片转接板上面制作RDL，使射频芯片PAD跟凹槽金属上端互联；
减薄转接板背面使TSV露出，通过光刻和电镀工艺在背面制作金属块跟TSV底部互联；
C：在顶部封盖下表面制作金属屏蔽层和焊盘；减薄顶部封盖上表面，然后将顶部封盖跟射频芯片转接板做晶圆级键合；切割键合片得到单一射频芯片模组；
如图1c所示，通过光刻和电镀工艺在顶部封盖下表面制作金属屏蔽层和焊盘；厚度范围在1nm到100um，其可以是一层也可以是多层，金属材质可以是钛、铜、铝、银、钯、金、铊、锡、镍等；
此步骤的硅片包括4，6，8，12寸晶圆，厚度范围为200um到2000um，也可以是其他材质，包括玻璃，石英，碳化硅，氧化铝等无机材料，也可以是环氧树脂，聚氨酯等有机材料，其主要功能是提供支撑作用。
减薄顶部封盖上表面，减薄厚度控制在10um到1000um，然后将顶部封盖跟射频芯片转接板做晶圆级键合；
通过干法刻蚀或者机械切割键合片得到单一射频芯片模组；
D：在天线下表面制作RDL和焊盘，把双面带有焊盘的固定转接板通过晶圆级键合工艺跟天线做键合，在固定转接板表面开腔，使天线底部焊盘露出；把单一射频芯片模组竖立焊接在天线底部焊盘上，在模组跟转接板缝隙处填充焊锡或者胶水；
如图1d所示，通过光刻和电镀工艺在天线下表面分别制作RDL和焊盘，厚度范围在1nm到100um，其可以是一层也可以是多层，金属材质可以是钛、铜、铝、银、钯、金、铊、锡、镍等；
把双面带有焊盘的固定转接板通过晶圆级键合工艺跟天线做键合，在固定转接板表面开腔，腔体尺寸范围在1um到1000um，深度在10um到1000um；开腔使天线底部焊盘露出；此处固定转接板厚度范围在100um到1000um之间；
如图1e所示，把单一射频芯片模组竖立焊接在天线底部焊盘上，在模组跟转接板缝隙处填充焊锡或者胶水；
E：在散热器底座上表面制作焊盘，在底座上挖腔，在腔的侧面和底部挖孔，分别连接液态喷雾管路和排气管路；把散热器底座和单一射频模组底部做键合，完成整个相变散热结构；
如图1i所示，在散热器底座上表面制作焊盘，在底座上挖腔，在腔的侧面挖孔，制作排气孔；
此处底座包括4，6，8，12寸晶圆，厚度范围为200um到20000um，也可以是其他材质，包括玻璃，石英，碳化硅，氧化铝等无机材料，也可以是环氧树脂，聚氨酯等有机材料，其主要功能是提供支撑作用；此处挖腔深度控制在在200um到19000um；最后通过机械钻孔或激光打孔工艺在腔体底部制作喷雾孔；
排气孔和喷雾孔分别连接排气管路和液态喷雾管路；
如图1j所示，把散热器底座和单一射频模组底部做键合，完成整个相变散热结构。
具体实施方式2包括：
A：在射频芯片转接板上面制作凹槽和TSV，然后通过电镀工艺在凹槽和TSV内填充金属，然后在TSV开口一面制作焊盘；在转接板上面制作空腔，去除空腔内TSV，在空腔内电镀金属层；把射频芯片焊接在空腔内；
如图1a所示，通过光刻，刻蚀工艺在射频芯片转接板101上面分别制作凹槽104和TSV102，凹槽和TSV尺寸范围在1um到1000um，深度在10um到1000um；在硅片上方沉积氧化硅或者氮化硅等绝缘层，或者直接热氧化，绝缘层厚度范围在10nm到100um之间；通过物理溅射，磁控溅射或者蒸镀工艺在绝缘层上方制作种子层，种子层厚度范围在1nm到100um，其可以是一层也可以是多层，金属材质可以是钛、铜、铝、银、钯、金、铊、锡、镍等；
此步骤的硅片包括4，6，8，12寸晶圆，厚度范围为200um到2000um，也可以是其他材质，包括玻璃，石英，碳化硅，氧化铝等无机材料，也可以是环氧树脂，聚氨酯等有机材料，其主要功能是提供支撑作用。
电镀铜，使铜金属充满凹槽和TSV，200到500度温度下密化使铜更致密；铜CMP工艺使硅片表面铜去除，使硅片表面只剩下填铜；硅片表面绝缘层可以用干法刻蚀或者湿法腐蚀工艺去除；硅片表面绝缘层也可以保留；
在TSV开口一面制作焊盘，其过程包括制作绝缘层，绝缘层厚度范围在10nm到1000um，其材质可以是氧化硅或者氮化硅；通过光刻，电镀工艺在硅片表面制作焊盘；焊盘厚度范围在1nm到100um，其可以是一层也可以是多层，金属材质可以是钛、铜、铝、银、钯、金、铊、锡、镍等；
通过光刻和干法刻蚀工艺在转接板上面制作空腔，空腔尺寸范围在1um到1000um，深度在10um到1000um；通过湿法腐蚀工艺去除空腔内TSV，通过光刻和电镀工艺在空腔内电镀金属层，厚度范围在1nm到100um，其可以是一层也可以是多层，金属材质可以是钛、铜、铝、银、钯、金、铊、锡、镍等；
把射频芯片通过共晶键合或者胶粘的工艺固定在空腔底部；
B：在射频芯片转接板上面制作RDL，使射频芯片PAD跟凹槽金属上端互联；减薄转接板背面使TSV露出，在背面制作金属块跟TSV底部互联；
如图1b所示，通过光刻和电镀工艺，在射频芯片转接板上面制作RDL，使射频芯片PAD跟凹槽金属上端互联；
减薄转接板背面使TSV露出，通过光刻和电镀工艺在背面制作金属块跟TSV底部互联；
C：在顶部封盖下表面制作金属屏蔽层和焊盘；减薄顶部封盖上表面，然后将顶部封盖跟射频芯片转接板做晶圆级键合；切割键合片得到单一射频芯片模组；
如图1c所示，通过光刻和电镀工艺在顶部封盖下表面制作金属屏蔽层和焊盘；厚度范围在1nm到100um，其可以是一层也可以是多层，金属材质可以是钛、铜、铝、银、钯、金、铊、锡、镍等；
此步骤的硅片包括4，6，8，12寸晶圆，厚度范围为200um到2000um，也可以是其他材质，包括玻璃，石英，碳化硅，氧化铝等无机材料，也可以是环氧树脂，聚氨酯等有机材料，其主要功能是提供支撑作用。
减薄顶部封盖上表面，减薄厚度控制在10um到1000um，然后将顶部封盖跟射频芯片转接板做晶圆级键合；
通过干法刻蚀或者机械切割键合片得到单一射频芯片模组；
D：用载片把带有焊盘的固定转接板做临时键合，减薄固定转接板表面，在减薄的面上制作焊盘和空腔；把单一射频芯片模组竖直放在空腔里，在模组跟转接板缝隙处填充焊锡或者胶水；
如图1f所示，用载片把带有焊盘的固定转接板做临时键合，减薄固定转接板表面；减薄厚度控制在10um到1000um；
如图1g所示，通过光刻和电镀工艺在减薄的面上制作焊盘，厚度范围在1nm到100um，其可以是一层也可以是多层，金属材质可以是钛、铜、铝、银、钯、金、铊、锡、镍等；
通过光刻和刻蚀工艺在减薄的面上制作空腔，空腔深度控制在10um到1000um；
如图1h所示，把单一射频芯片模组竖直放在空腔里，在模组跟转接板缝隙处填充焊锡或者胶水；
E：在散热器底座上表面制作焊盘，在底座上挖腔，在腔的侧面和底部挖孔，分别连接液态喷雾管路和排气管路；把散热器底座和单一射频模组底部做键合，完成整个相变散热结构；
如图1i所示，在散热器底座上表面制作焊盘，在底座上挖腔，在腔的侧面挖孔，制作排气孔；
此处底座包括4，6，8，12寸晶圆，厚度范围为200um到20000um，也可以是其他材质，包括玻璃，石英，碳化硅，氧化铝等无机材料，也可以是环氧树脂，聚氨酯等有机材料，其主要功能是提供支撑作用；此处挖腔深度控制在在200um到19000um；最后通过机械钻孔或激光打孔工艺在腔体底部制作喷雾孔；
排气孔和喷雾孔分别连接排气管路和液态喷雾管路；
如图1k所示，把散热器底座和单一射频模组底部做键合，完成整个相变散热结构；
F：去除固定转接板上表面载片，在上表面用贴片工艺放置天线，完成整个模组；
如图1l所示，去除固定转接板上表面载片，在上表面用贴片工艺放置天线，完成整个模组。
应当理解，本文所述的示例性实施例是说明性的而非限制性的。尽管结合附图描述了本发明的一个或多个实施例，本领域普通技术人员应当理解，在不脱离通过所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种形式和细节的改变。
Claims (10)
1.一种竖立放置射频模块的相变散热结构的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
在射频芯片转接板上面制作凹槽和TSV，然后通过电镀工艺在凹槽和TSV内填充金属，然后在TSV开口一面制作焊盘；在射频芯片转接板上面制作空腔，去除空腔内TSV，在空腔内6电镀金属层；把射频芯片焊接在空腔内；
在射频芯片转接板上面制作RDL，使射频芯片PAD跟凹槽金属上端互联；减薄转接板背面使TSV露出，在背面制作金属块跟TSV底部互联；
在顶部封盖下表面制作金属屏蔽层和焊盘；减薄顶部封盖上表面，然后将顶部封盖跟射频芯片转接板做晶圆级键合；切割键合片得到单一射频芯片模组；
在散热器底座上表面制作焊盘，在底座上挖腔，在腔的侧面和底部挖孔，分别连接液态喷雾管路和排气管路；把散热器底座和单一射频模组底部做键合，完成整个相变散热结构。
2.如权利要求1所述的竖立放置射频模块的相变散热结构的制作工艺，其特征在于，所述在射频芯片转接板上面制作凹槽和TSV，然后通过电镀工艺在凹槽和TSV内填充金属，然后在TSV开口一面制作焊盘；在射频芯片转接板上面制作空腔，去除空腔内TSV，在空腔内电镀金属层；把射频芯片焊接在空腔内具体为：
通过光刻，刻蚀工艺在射频芯片转接板上面分别制作凹槽和TSV，凹槽和TSV尺寸范围在1um到1000um，深度在10um到1000um；在硅片上方沉积氧化硅或者氮化硅等绝缘层，或者直接热氧化，绝缘层厚度范围在10nm到100um之间；通过物理溅射，磁控溅射或者蒸镀工艺在绝缘层上方制作种子层，种子层厚度范围在1nm到100um，为一层或多层；
电镀铜，使铜金属充满凹槽和TSV，200到500度温度下密化使铜更致密；铜CMP工艺使硅片表面铜去除，使硅片表面只剩下填铜；
在TSV开口一面制作焊盘，其过程包括制作绝缘层，绝缘层厚度范围在10nm到1000um，其材质为氧化硅或者氮化硅；通过光刻，电镀工艺在硅片表面制作焊盘；
通过光刻和干法刻蚀工艺在转接板上面制作空腔，空腔尺寸范围在1um到1000um，深度在10um到1000um；通过湿法腐蚀工艺去除空腔内TSV，通过光刻和电镀工艺在空腔内电镀金属层；
把射频芯片通过共晶键合或者胶粘的工艺固定在空腔底部。
3.如权利要求1或2所述的竖立放置射频模块的相变散热结构的制作工艺，其特征在于，所述在射频芯片转接板上面制作RDL，使射频芯片PAD跟凹槽金属上端互联；减薄转接板背面使TSV露出，在背面制作金属块跟TSV底部互联具体为：
通过光刻和电镀工艺，在射频芯片转接板上面制作RDL，使射频芯片PAD跟凹槽金属上端互联；
减薄转接板背面使TSV露出，通过光刻和电镀工艺在背面制作金属块跟TSV底部互联。
4.如权利要求1或2所述的竖立放置射频模块的相变散热结构的制作工艺，其特征在于，所述在顶部封盖下表面制作金属屏蔽层和焊盘；减薄顶部封盖上表面，然后将顶部封盖跟射频芯片转接板做晶圆级键合；切割键合片得到单一射频芯片模组具体为：
通过光刻和电镀工艺在顶部封盖下表面制作金属屏蔽层和焊盘；厚度范围在1nm到100um，为一层或多层，金属材质为钛、铜、铝、银、钯、金、铊、锡或镍；
减薄顶部封盖上表面，减薄厚度控制在10um到1000um，然后将顶部封盖跟射频芯片转接板做晶圆级键合；
通过干法刻蚀或者机械切割键合片得到单一射频芯片模组。
5.如权利要求1或2所述的竖立放置射频模块的相变散热结构的制作工艺，其特征在于，所述在散热器底座上表面制作焊盘，在底座上挖腔，在腔的侧面和底部挖孔，分别连接液态喷雾管路和排气管路；把散热器底座和单一射频模组底部做键合，完成整个相变散热结构具体为：
在散热器底座上表面制作焊盘，在底座上挖腔，在腔的侧面挖孔，制作排气孔；
挖腔深度控制在在200um到19000um；通过机械钻孔或激光打孔工艺在腔体底部制作喷雾孔；
排气孔和喷雾孔分别连接排气管路和液态喷雾管路；
把散热器底座和单一射频模组底部做键合，完成整个相变散热结构。
6.一种竖立放置射频模块的相变散热结构的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
在射频芯片转接板上面制作凹槽和TSV，然后通过电镀工艺在凹槽和TSV内填充金属，然后在TSV开口一面制作焊盘；在转接板上面制作空腔，去除空腔内TSV，在空腔内电镀金属层；把射频芯片焊接在空腔内；
在射频芯片转接板上面制作RDL，使射频芯片PAD跟凹槽金属上端互联；减薄转接板背面使TSV露出，在背面制作金属块跟TSV底部互联；
在顶部封盖下表面制作金属屏蔽层和焊盘；减薄顶部封盖上表面，然后将顶部封盖跟射频芯片转接板做晶圆级键合；切割键合片得到单一射频芯片模组；
用载片把带有焊盘的固定转接板做临时键合，减薄固定转接板表面，在减薄的面上制作焊盘和空腔；把单一射频芯片模组竖直放在空腔里，在模组跟转接板缝隙处填充焊锡或者胶水；
在散热器底座上表面制作焊盘，在底座上挖腔，在腔的侧面和底部挖孔，分别连接液态喷雾管路和排气管路；把散热器底座和单一射频模组底部做键合，完成整个相变散热结构；
去除固定转接板上表面载片，在上表面用贴片工艺放置天线，完成整个模组。
7.如权利要求6所述的竖立放置射频模块的相变散热结构的制作工艺，其特征在于，所述在射频芯片转接板上面制作凹槽和TSV，然后通过电镀工艺在凹槽和TSV内填充金属，然后在TSV开口一面制作焊盘；在射频芯片转接板上面制作空腔，去除空腔内TSV，在空腔内电镀金属层；把射频芯片焊接在空腔内具体为：
通过光刻，刻蚀工艺在射频芯片转接板上面分别制作凹槽和TSV，凹槽和TSV尺寸范围在1um到1000um，深度在10um到1000um；在硅片上方沉积氧化硅或者氮化硅等绝缘层，或者直接热氧化，绝缘层厚度范围在10nm到100um之间；通过物理溅射，磁控溅射或者蒸镀工艺在绝缘层上方制作种子层，种子层厚度范围在1nm到100um，为一层或多层；
电镀铜，使铜金属充满凹槽和TSV，200到500度温度下密化使铜更致密；铜CMP工艺使硅片表面铜去除，使硅片表面只剩下填铜；
在TSV开口一面制作焊盘，其过程包括制作绝缘层，绝缘层厚度范围在10nm到1000um，其材质为氧化硅或者氮化硅；通过光刻，电镀工艺在硅片表面制作焊盘；
通过光刻和干法刻蚀工艺在转接板上面制作空腔，空腔尺寸范围在1um到1000um，深度在10um到1000um；通过湿法腐蚀工艺去除空腔内TSV，通过光刻和电镀工艺在空腔内电镀金属层；
把射频芯片通过共晶键合或者胶粘的工艺固定在空腔底部。
8.如权利要求6或7所述的竖立放置射频模块的相变散热结构的制作工艺，其特征在于，所述在射频芯片转接板上面制作RDL，使射频芯片PAD跟凹槽金属上端互联；减薄转接板背面使TSV露出，在背面制作金属块跟TSV底部互联具体为：
通过光刻和电镀工艺，在射频芯片转接板上面制作RDL，使射频芯片PAD跟凹槽金属上端互联；
减薄转接板背面使TSV露出，通过光刻和电镀工艺在背面制作金属块跟TSV底部互联。
9.如权利要求6或7所述的竖立放置射频模块的相变散热结构的制作工艺，其特征在于，所述在顶部封盖下表面制作金属屏蔽层和焊盘；减薄顶部封盖上表面，然后将顶部封盖跟射频芯片转接板做晶圆级键合；切割键合片得到单一射频芯片模组具体为：
通过光刻和电镀工艺在顶部封盖下表面制作金属屏蔽层和焊盘；厚度范围在1nm到100um，为一层或多层，金属材质为钛、铜、铝、银、钯、金、铊、锡或镍；
减薄顶部封盖上表面，减薄厚度控制在10um到1000um，然后将顶部封盖跟射频芯片转接板做晶圆级键合；
通过干法刻蚀或者机械切割键合片得到单一射频芯片模组。
10.如权利要求6或7所述的竖立放置射频模块的相变散热结构的制作工艺，其特征在于，所述用载片把带有焊盘的固定转接板做临时键合，减薄固定转接板表面，在减薄的面上制作焊盘和空腔；把单一射频芯片模组竖直放在空腔里，在模组跟转接板缝隙处填充焊锡或者胶水具体为：
用载片把带有焊盘的固定转接板做临时键合，减薄固定转接板表面，减薄厚度控制在10um到1000um；
通过光刻和电镀工艺在减薄的面上制作焊盘，厚度范围在1nm到100um，为一层或多层，金属材质为钛、铜、铝、银、钯、金、铊、锡或镍；
通过光刻和刻蚀工艺在减薄的面上制作空腔，空腔深度控制在10um到1000um；
把单一射频芯片模组竖直放在空腔里，在模组跟转接板缝隙处填充焊锡或者胶水。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Feng Guangjian Inventor before: Feng Guangjian Inventor before: Wang Zhiyu Inventor before: Zhang Bing Inventor before: Zhou Qi Inventor before: Zhang Xun Inventor before: Yu Faxin |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20200804 Address after: 313100 Workshop No. 8, North Park, Second Division of Changxing National University Science and Technology Park, Chenwang Road and Taihu Road Intersection, Changxing County Economic and Technological Development Zone, Huzhou City, Zhejiang Province Applicant after: ZHEJIANG JIMAIKE MICROELECTRONIC Co.,Ltd. Address before: 310030 6, B block 3, three Garden Road, three pier Town, Xihu District, Hangzhou, Zhejiang. Applicant before: HANGZHOU ZHENLEI MICROWAVE TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |