CN111668175A - 板级扇出型散热结构及其制备方法、电子元器件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种板级扇出型散热结构的制备方法，提供第一金属板、第二金属板和第三金属板，于第三金属板的一侧制作微流道出口，形成第一散热模块，于第二金属板上制作若干沿第二金属板的厚度方向贯穿第二金属板的微流道，形成第二散热模块，于第三金属板的一侧制作微流道存储区入口和与微流道存储区入口连通的微流道存储区，形成第三散热模块；分别将第一散热模块、第三散热模块与第二散热模块贴装连接，然后切割处理，制得板级扇出型散热结构。本发明结合板级扇出封装的尺寸优势，采用板级整列的形式进行制作，模块化板级扇出型散热结构，可同时制作各个散热模块，使散热结构制作效率成倍提升，实现高效、大批量生产。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路封装技术领域，具体涉及一种板级扇出型散热结构的制备方法及采用该方法制得的板级扇出型散热结构和包含该板级扇出型散热结构的电子元器件。
背景技术
随着芯片功能化、系统化、微型化的发展，对芯片的散热提出了更高的挑战。尤其是在层叠封装结构中，芯片热管理的问题不容忽视。一般来说，电子元器件失效率会随着温度的上升呈指数规律上升，在70℃～80℃之间每上升1℃，电子元器件的可靠性则会降低5％。
现有的散热结构制作过程中，效率低下、成本较高，为了同时满足散热结构的高效散热效果以及大批量的制备，亟需推出一种新的高效制备工艺。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种板级扇出型散热结构的制备方法，满足散热结构的高效散热效果的同时可以实现高效、大批量生产。
本发明的目的之二在于提供一种板级扇出型散热结构及包含该板级扇出型散热结构的电子元器件，具有良好的散热效果。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，提供一种板级扇出型散热结构的制备方法，其特征在于，提供第一金属板、第二金属板和第三金属板，于所述第三金属板的一侧制作微流道出口，形成第一散热模块，于所述第二金属板上制作若干沿所述第二金属板的厚度方向贯穿所述第二金属板的微流道，形成第二散热模块，于所述第三金属板的一侧制作微流道存储区入口和与所述微流道存储区入口连通的微流道存储区，形成第三散热模块；分别将所述第一散热模块、所述第三散热模块与所述第二散热模块贴装连接，使所述微流道存储区通过所述微流道与所述微流道出口连通，然后切割处理，制得板级扇出型散热结构。
作为板级扇出型散热结构的制备方法的一种优选方案，所述第一散热模块的制备方法包括以下步骤：
S10a、提供第一载板和第一金属板，将所述第一金属板通过键合胶贴于所述第一载板上；
S10b、于所述第一载板上贴覆第一感光干膜；
S10c、对所述第一感光干膜进行曝光显影处理，使待蚀刻的微流道出口区域外露；
S10d、对外露的所述微流道出口区域进行蚀刻，制得微流道出口；
S10e、去除残留的所述第一感光干膜。
作为板级扇出型散热结构的制备方法的一种优选方案，所述第二散热模块的制备方法包括以下步骤：
S20a、提供第二载板和第二金属板，将所述第二金属板通过键合胶贴于所述第二载板的一侧；
S20b、于所述第二金属板远离所述第二载板的一侧贴覆第二感光干膜；
S20c、对所述第二感光干膜进行曝光显影处理，使待蚀刻的微流道区域外露；
S20d、对外露的所述微流道区域进行蚀刻，形成微流道；
S20e、去除残留的所述第二感光干膜。
作为板级扇出型散热结构的制备方法的一种优选方案，所述第三散热模块的制备方法包括以下步骤：
S30a、提供第三载板和第三金属板，将所述第三金属板通过键合胶贴于所述第三载板的一侧；
S30b、于所述第三金属板远离所述第三载板的一侧贴覆第三感光干膜；
S30c、对所述第三感光干膜进行曝光显影处理，使待蚀刻的微流道存储区入口区域外露；
S30d、对外露的所述微流道存储区入口区域进行蚀刻，形成微流道存储区入口；
S30e、去除残留的所述第三感光干膜，在所述第三金属板上贴覆第四感光干膜；
S30f、对所述第四感光干膜进行曝光显影处理，使邻近所述微流道存储区入口的微流道存储区的区域外露；
S30g、对外露的所述微流道存储区的区域进行蚀刻，形成与所述微流道存储区入口连通的微流道存储区；
S30h、去除残留的所述第四感光干膜。
作为板级扇出型散热结构的制备方法的一种优选方案，采用激光在所述第一金属板上制备所述微流道出口、在所述第二金属板上制备所述微流道以及在所述第三金属板上制备所述微流道存储区入口和所述微流道存储区。
作为板级扇出型散热结构的制备方法的一种优选方案，所述第一散热模块、所述第二散热模块和所述第三散热模块中，相邻两个散热模块之间通过以下任一种方式贴装：
首先通过plasma对三个散热模块进行清洗，然后相邻两个散热模块的金属板之间分别通过静电吸附贴合连接；或者，
首先通过plasma对三个散热模块进行清洗，然后相邻两个散热模块的金属板之间分别通过静电吸附贴合连接，最后再进行热压处理；或者，
首先对三个散热模块进行超声清洗以通过摩擦去除金属板表面的杂质，相邻两个散热模块的金属板对位贴合后进行热压处理；或者，
相邻两个散热模块的金属板之间通过键合胶贴合连接；或者，
相邻两个散热模块的金属板之间散热胶贴合连接。
作为板级扇出型散热结构的制备方法的一种优选方案，所述散热胶的组份包括石墨烯、硅胶、硅脂、甲基乙烯基聚硅氧烷混合物、甲基氢基聚硅氧烷混合物、氧化铝。
另一方面，提供一种板级扇出型散热结构，采用所述的板级扇出型散热结构的制备方法制得，包括由上至下依次连接的第一散热模块、第二散热模块和第三散热模块，所述第一散热模块包括第一金属板和开设于所述第一金属板靠近所述第二金属板一侧的呈槽型结构的微流道出口，所述微流道出口延伸至所述第一金属板的一侧壁，所述第二散热模块包括第二金属板和开设于所述第二金属板上的若干微流道，所述微流道位于所述微流道出口的下方并沿所述第二金属板的厚度方向贯穿所述第二金属板，所述第三散热模块包括第三金属板和所述第三金属板靠近所述第二金属板的一侧开设的微流道存储区和与所述微流道存储区连通的微流道存储区入口，所述微流道存储区正对所述微流道，所述微流道存储区通过所述微流道与所述微流道出口连通，所述微流道存储区入口远离所述微流道存储区的一端延伸至所述第三金属板的一侧壁。
作为板级扇出型散热结构的一种优选方案，所述第一散热模块、所述第二散热模块和所述第三散热模块中，相邻两个散热模块的金属板之间通过静电吸附贴合连接；或者，
所述第一散热模块、所述第二散热模块和所述第三散热模块中，相邻两个散热模块的金属板之间通过键合胶贴合连接；或者，
所述第一散热模块、所述第二散热模块和所述第三散热模块中，相邻两个散热模块的金属板之间通过散热胶贴合连接。
再一方面，提供一种电子元器件，包含芯片和所述的板级扇出型散热结构，所述芯片安装于所述第三散热模块远离所述第二散热模块的一侧。
本发明的有益效果：本发明的板级扇出型散热结构的制备方法通过结合板级扇出封装的尺寸优势，采用板级整列的形式进行制作，模块化板级扇出型散热结构，可同时对板级扇出型散热结构的各个散热模块进行制作，使散热结构的制作效率成倍提升，实现了高效、大批量生产，提升了成本优势；本发明中，冷却流体通过毛细管作用原理自动进入微流道存储区入口并存储于微流道存储区内，当微流道存储区内的冷却流体存储满了之后再次通过毛细管作用原理自动流入微流道中，并经微流道出口自动流出，其中，微流道存储区入口可以通过其他连接管与微流道出口连通，实现冷却流体的自动循环(整个循环过程无需设置微泵等动力装置)，对设置于第三金属板下方的芯片进行主动散热，与金属板对芯片的被动散热效果相结合，可以有效提高芯片的散热效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一所述的第一散热模块的制备方法的流程图。
图1-1是本发明实施例一所述的第一载板上贴覆键合胶后的剖视示意图。
图1-2是本发明实施例一所述的第一金属板贴于第一载板上的剖视示意图。
图1-3是本发明实施例一所述的第一感光干膜贴于第一金属板上的剖视示意图。
图1-4是本发明实施例一所述的第一感光干膜曝光显影后的剖视示意图。
图1-5是本发明实施例一所述的对外露的第一金属板蚀刻后的剖视示意图。
图2是本发明实施例一所述的第一散热模块的局部俯视示意图。
图3是本发明实施例一所述的第二散热模块的制备方法的流程图。
图3-1是本发明实施例一所述的第二载板上贴覆键合胶后的剖视示意图。
图3-2是本发明实施例一所述的第二金属板贴于第二载板上的剖视示意图。
图3-3是本发明实施例一所述的第二感光干膜贴于第二金属板上的剖视示意图。
图3-4是本发明实施例一所述的第二感光干膜曝光显影后的剖视示意图。
图3-5是本发明实施例一所述的对外露的第二金属板蚀刻后的剖视示意图。
图4是本发明实施例一所述的第二散热模块的局部俯视示意图。
图5是本发明实施例一所述的第三散热模块的制备方法的流程图。
图5-1是本发明实施例一所述的第三载板上贴覆键合胶后的剖视示意图。
图5-2是本发明实施例一所述的第三金属板贴于第三载板上的剖视示意图。
图5-3是本发明实施例一所述的第三感光干膜贴于第三金属板上的剖视示意图。
图5-4是本发明实施例一所述的第三感光干膜曝光显影后的剖视示意图。
图5-5是本发明实施例一所述的对外露于第三感光干膜的第三金属板蚀刻后的剖视示意图。
图5-6是本发明实施例一所述的贴于第三金属板上的第四感光干膜曝光显影后的剖视示意图。
图5-7是本发明实施例一所述的对外露于第四感光干膜的第三金属板蚀刻后的剖视示意图。
图6是本发明实施例一所述的第三散热模块的局部俯视示意图。
图7-1是本发明实施例一所述的第一散热模块、第二散热模块和第三散热模块对位剖视示意图。
图7-2是本发明实施例一所述的第一散热模块、第二散热模块和第三散热模块贴合后的剖视示意图。
图7-3是本发明实施例一所述的贴合、切割后的第一散热模块、第二散热模块和第三散热模块的剖视示意图。
图8是本发明实施例一所述的第一散热模块、第二散热模块和第三散热模块贴合后的俯视示意图。
图9是本发明实施例一所述的贴合、切割后的第一散热模块、第二散热模块和第三散热模块的俯视示意图。
图中：
11、第一载板；12、第一金属板；121、微流道出口；13、第一感光干膜；
21、第二载板；22、第二金属板；221、微流道；23、第二感光干膜；
31、第三载板；32、第三金属板；321、微流道存储区入口；322、微流道存储区；33、第三感光干膜；34、第四感光干膜。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供一种板级扇出型散热结构的制备方法，提供第一金属板、第二金属板和第三金属板，于所述第三金属板的一侧制作微流道出口，形成第一散热模块，于所述第二金属板上制作若干沿所述第二金属板的厚度方向贯穿所述第二金属板的微流道，形成第二散热模块，于所述第三金属板的一侧制作微流道存储区入口和与所述微流道存储区入口连通的微流道存储区，形成第三散热模块；分别将所述第一散热模块、所述第三散热模块与所述第二散热模块贴装连接，使所述微流道存储区通过所述微流道与所述微流道出口连通，然后切割处理，制得板级扇出型散热结构。
本发明的板级扇出型散热结构的制备方法通过结合板级扇出封装的尺寸优势，采用板级整列的形式进行制作，模块化板级扇出型散热结构，可同时对板级扇出型散热结构的各个散热模块进行制作，使散热结构的制作效率成倍提升，实现了高效、大批量生产，提升了成本优势；本发明中，冷却流体通过毛细管作用原理自动进入微流道存储区入口并存储于微流道存储区内，当微流道存储区内的冷却流体存储满了之后再次通过毛细管作用原理自动流入微流道中，并经微流道出口自动流出，其中，微流道存储区入口可以通过其他连接管与微流道出口连通，实现冷却流体的自动循环(整个循环过程无需设置微泵等动力装置)，对设置于第三金属板下方的芯片进行主动散热，与金属板对芯片的被动散热效果相结合，可以有效提高芯片的散热效果。
下面通过以下具体的实施例对本发明的板级扇出型散热结构的制备方法进行详细解释说明。
实施例一
本实施例通过贴感光干膜-曝光-显影-蚀刻的方式制备各个散热模块。
参考图1制备第一散热模块：
S10a、如图1-1和图1-2，提供第一载板11和第一金属板12，将所述第一金属板12通过键合胶贴于所述第一载板11上；
S10b、如图1-3，于所述第一载板11上贴覆第一感光干膜13；
S10c、如图1-4，对所述第一感光干膜13进行曝光显影处理，使待蚀刻的微流道出口区域外露；
S10d、如图1-5，对外露的所述微流道出口区域进行蚀刻，制得微流道出口121；
S10e、去除残留的所述第一感光干膜13，制得如图2所示的第一散热模块。
参考图3制备第二散热模块：
S20a、如图3-1和图3-2所示，提供第二载板21和第二金属板22，将所述第二金属板22通过键合胶贴于所述第二载板21的一侧；
S20b、如图3-3，于所述第二金属板22远离所述第二载板21的一侧贴覆第二感光干膜23；
S20c、如图3-4，对所述第二感光干膜23进行曝光显影处理，使待蚀刻的微流道区域外露；
S20d、如图3-5，对外露的所述微流道区域进行蚀刻，形成微流道221；
S20e、去除残留的所述第二感光干膜23，制得如图4所示的第二散热模块。
参考图5制备第三散热模块：
S30a、如图5-1和图5-2，提供第三载板31和第三金属板32，将所述第三金属板32通过键合胶贴于所述第三载板31的一侧；
S30b、如图5-3，于所述第三金属板32远离所述第三载板31的一侧贴覆第三感光干膜33；
S30c、如图5-4，对所述第三感光干膜33进行曝光显影处理，使待蚀刻的微流道存储区入口区域外露；
S30d、如图5-5，对外露的所述微流道存储区入口区域进行蚀刻，形成微流道存储区入口321。
S30e、去除残留的所述第三感光干膜33，在所述第三金属板32上贴覆第四感光干膜34；
S30f、如图5-6，对所述第四感光干膜34进行曝光显影处理，使邻近所述微流道存储区入口321的微流道存储区的区域外露；
S30g、如图5-7，对外露的所述微流道存储区的区域进行蚀刻，形成与所述微流道存储区入口321连通的微流道存储区322；
S30h、去除残留的所述第四感光干膜34，制得如图6所示的第二散热模块。
其中，第一散热模块、第二散热模块和第三散热模块的制备可以同步进行，以提高效率、降低生产成本。
所述第一金属板12、所述第二金属板22和所述第三金属板32的材料均为铜金属，具有良好的导热效果。铜板的压制方式，可以采用覆铜板或者镀铜的方式实现，在此不做限制。当然，本实施例的所述第一金属板12、所述第二金属板22和所述第三金属板32的材料不限于铜金属，也可以为其他具有导热性能的金属。
本实施例中，第一载板11、第二载板21和第三载板31的材料可为glass、SUS、Prepreg(BT)、FR4、FR5、P.P、EMC、PI等材料。
本实施例中，通过预先设计好的芯片在第一金属板12上的微流道出口121的位置、第二金属板22上的微流道221的位置以及第三金属板32上的微流道存储区入口321和微流道存储区322的位置进行设计，然后再通过贴感光干膜-曝光-显影-蚀刻的方式开孔位。其中，通过贴感光干膜-曝光-显影-蚀刻的方式开孔位为本领域常规技术，具体不再赘述。
在其他的实施例中，也可以采用激光在所述第一金属板12上制备微流道出口121、在所述第二金属板22上制备所述微流道221以及在所述第三金属板32上制备所述微流道存储区入口321和所述微流道存储区322。激光去除金属板上的材料为本领域常规技术，具体不再赘述。
进一步地，本实施例中的所述第一散热模块、所述第二散热模块和所述第三散热模块中，相邻两个散热模块之间通过以下方式贴装：
首先通过plasma对三个散热模块进行清洗，以去除金属板表面的氧化物以及开孔位过程中产生的金属碎屑等杂质，然后相邻两个散热模块的金属板之间分别通过静电吸附贴合连接；采用该方式可以使相邻金属板之间通过静电吸附快速贴合连接，提高了第一金属板12、所述第二金属板22和所述第三金属板32的贴装效率。
实际操作过程中，如图7-1～7-3，该贴装具体包括以下步骤：
(1)、通过plasma清洗第一散热模块、第二散热模块和第三散热模块；
(2)、将第一散热模块的第一金属板12对位贴于第二散热模块的第二金属板22的微流道221的出口侧，然后去除第二载板21；
(3)、将第三散热模块第三金属板32对位贴于第二散热模块的第二金属板22微流道221的入口侧，贴合后的第一散热模块、第二散热模块和第三散热模块如图8所示；
(4)、如图7-3所示，对贴装后的三个散热模块整体进行切割，完成板级扇出型散热结构的制作，制得如图9所示的板级扇出型散热结构。
实施例二
本实施例与上述实施例一基本相同(相同的部件名称沿用实施例一中的附图标记)，区别在于第一散热模块、第二散热模块和第三散热模块的贴装方式，该贴装具体包括以下步骤：
首先通过plasma对三个散热模块进行清洗，以去除金属板表面的氧化物以及开孔位过程中产生的金属碎屑等杂质，然后相邻两个散热模块的金属板之间分别通过静电吸附贴合连接，三块金属板通过静电吸附对位贴合后再进行热压处理。以铜材料的金属板为例，热压处理过程中金属板表面的铜原子活化，侵入与其贴合连接的另一金属板中，与上述实施例以相比，可以进一步提高金属板之间的贴合稳定性，从而提高了板级扇出型散热结构的结构稳定性，进而使芯片具有稳定的散热效果。
实际操作过程中，该贴装具体包括以下步骤：
(1)、通过plasma清洗第一散热模块、第二散热模块和第三散热模块；
(2)、将第一散热模块的第一金属板12对位贴于第二散热模块的第二金属板22的微流道221的出口侧，然后去除第二载板21；
(3)、将第三散热模块第三金属板32对位贴于第二散热模块的第二金属板22微流道221的入口侧；
(4)、对贴装后的三个散热模块进行热压处理；
(5)、对热压处理后的三个散热模块整体进行切割，完成板级扇出型散热结构的制作。
实施例三
本实施例与上述实施例一基本相同(相同的部件名称沿用实施例一中的附图标记)，区别在于第一散热模块、第二散热模块和第三散热模块的贴装方式，该贴装具体包括以下步骤：
首先对三个散热模块进行超声清洗以通过摩擦去除金属板表面的杂质，三个散热模块对位贴合后进行热压处理。
实际操作过程中，该贴装具体包括以下步骤：
(1)、对第一散热模块、第二散热模块和第三散热模块进行超声清洗；
(2)、将第一散热模块的第一金属板12对位贴于第二散热模块的第二金属板22的微流道221的出口侧，然后去除第二载板21；
(3)、将第三散热模块的第三金属板32对位贴于第二散热模块的第二金属板22微流道221的入口侧；
(4)、对贴装后的三个散热模块进行热压处理；
(5)、对热压处理后的三个散热模块整体进行切割，完成板级扇出型散热结构的制作。
实施例四
本实施例与上述实施例一基本相同(相同的部件名称沿用实施例一中的附图标记)，区别在于第一散热模块、第二散热模块和第三散热模块的贴装方式，该贴装具体包括以下步骤：
相邻两个散热模块的金属板之间通过键合胶贴合连接。
实际操作过程中，该贴装具体包括以下步骤：
(1)、将第一散热模块的第一金属板12通过键合胶对位贴于第二散热模块的第二金属板22的微流道221的出口侧，然后去除第二载板21，该键合胶的形状与第一金属板12未蚀刻部分的形状一致；
(3)、将第三散热模块的第三金属板32通过键合胶对位贴于第二金属板22微流道221的入口侧，该键合胶的形状与第三金属板32未蚀刻部分的形状一致；
(4)、对贴装后的三个散热模块进行热压处理；
(5)、对热压处理后的三个散热模块整体进行切割，完成板级扇出型散热结构的制作。
实施例五
本实施例与上述实施例四基本相同(相同的部件名称沿用实施例四中的附图标记)，区别在于将键合胶替换为散热胶，即相邻两个散热模块的金属板之间散热胶贴合连接。与实施例四相比，本实施例采用散热胶可以进一步提升板级扇出型散热结构的散热效果。
具体地，所述散热胶的组份包括石墨烯、硅胶、硅脂、甲基乙烯基聚硅氧烷混合物、甲基氢基聚硅氧烷混合物、氧化铝。其中石墨烯可以使散热胶具有良好的散热效果。
如图7-3所示，本发明的实施例还提供一种板级扇出型散热结构，采用上述任一实施例中的板级扇出型散热结构的制备方法制得，该板级扇出型散热结构包括由上至下依次连接的第一散热模块、第二散热模块和第三散热模块，所述第一散热模块包括第一金属板12和开设于所述第一金属板12靠近所述第二金属板22一侧的呈槽型结构的微流道出口121，所述微流道出口121延伸至所述第一金属板12的一侧壁，所述第二散热模块包括第二金属板22和开设于所述第二金属板22上的若干微流道221，所述微流道221位于所述微流道出口121的下方并沿所述第二金属板22的厚度方向贯穿所述第二金属板22，所述第三散热模块包括第三金属板32和所述第三金属板32靠近所述第二金属板22的一侧开设的微流道存储区322和与所述微流道存储区322连通的微流道存储区入口321，所述微流道存储区322正对所述微流道221，所述微流道存储区322通过所述微流道221与所述微流道出口121连通，所述微流道存储区入口321远离所述微流道存储区322的一端延伸至所述第三金属板32的一侧壁。
本发明中，冷却流体通过毛细管作用原理自动进入微流道存储区入口321并存储于微流道存储区322内，当微流道存储区322内的冷却流体存储满了之后再次通过毛细管作用原理自动流入微流道221中，并经微流道出口121自动流出，其中，微流道存储区入口321可以通过其他连接管与微流道出口121连通，实现冷却流体的自动循环(整个循环过程无需设置微泵等动力装置)，对设置于第一金属板12下方的芯片进行主动散热，与金属板对芯片的被动散热效果相结合，可以有效提高芯片的散热效果。
其中，所述第一散热模块、所述第二散热模块和所述第三散热模块中，相邻两个散热模块的金属板之间通过静电吸附贴合连接。金属板通过plasma清洗后可以去除表面的氧化物等杂质之后，即可通过静电吸附贴合连接。
在其他的实施方式中，所述第一散热模块、所述第二散热模块和所述第三散热模块中，相邻两个散热模块的金属板之间通过键合胶贴合连接，采用该方式可以省去清洗的步骤。
进一步地，所述第一散热模块、所述第二散热模块和所述第三散热模块中，相邻两个散热模块的金属板之间通过散热胶贴合连接。与采用键合胶相比，采用散热胶可以进一步提高散热效果。
本实施例中，所述第一金属板12、所述第二金属板22和所述第三金属板32均为铜板。
进一步地，所述微流道存储区入口321的数量为四个，四个所述微流道存储区入口321分别延伸至所述第三金属板32的四侧，所述微流道出口121的数量为四个，四个所述微流道出口121分别延伸至所述第一金属板12的四侧并分别与其中一个所述微流道存储区入口321对应。
其中，所述微流道存储区322的深度大于所述微流道存储区入口321的深度。
其中，微流道221的横截面的形状可以为方形、圆形、三角形等结构，具体不受限制。
本发明的实施例还提供一种电子元器件，该电子元器件包含芯片和上述实施例所述的板级扇出型散热结构，所述芯片安装于所述第三散热模块远离所述第二散热模块的一侧。其中，板级扇出型散热结构的主动散热和被动散热相结合，可以使芯片具有良好的散热效果。
需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。
Claims (10)
1.一种板级扇出型散热结构的制备方法，其特征在于，提供第一金属板、第二金属板和第三金属板，于所述第三金属板的一侧制作微流道出口，形成第一散热模块，于所述第二金属板上制作若干沿所述第二金属板的厚度方向贯穿所述第二金属板的微流道，形成第二散热模块，于所述第三金属板的一侧制作微流道存储区入口和与所述微流道存储区入口连通的微流道存储区，形成第三散热模块；分别将所述第一散热模块、所述第三散热模块与所述第二散热模块贴装连接，使所述微流道存储区通过所述微流道与所述微流道出口连通，然后切割处理，制得板级扇出型散热结构。
2.根据权利要求1所述的板级扇出型散热结构的制备方法，其特征在于，所述第一散热模块的制备方法包括以下步骤：
S10a、提供第一载板和第一金属板，将所述第一金属板通过键合胶贴于所述第一载板上；
S10b、于所述第一载板上贴覆第一感光干膜；
S10c、对所述第一感光干膜进行曝光显影处理，使待蚀刻的微流道出口区域外露；
S10d、对外露的所述微流道出口区域进行蚀刻，制得微流道出口；
S10e、去除残留的所述第一感光干膜。
3.根据权利要求1所述的板级扇出型散热结构的制备方法，其特征在于，所述第二散热模块的制备方法包括以下步骤：
S20a、提供第二载板和第二金属板，将所述第二金属板通过键合胶贴于所述第二载板的一侧；
S20b、于所述第二金属板远离所述第二载板的一侧贴覆第二感光干膜；
S20c、对所述第二感光干膜进行曝光显影处理，使待蚀刻的微流道区域外露；
S20d、对外露的所述微流道区域进行蚀刻，形成微流道；
S20e、去除残留的所述第二感光干膜。
4.根据权利要求1所述的板级扇出型散热结构的制备方法，其特征在于，所述第三散热模块的制备方法包括以下步骤：
S30a、提供第三载板和第三金属板，将所述第三金属板通过键合胶贴于所述第三载板的一侧；
S30b、于所述第三金属板远离所述第三载板的一侧贴覆第三感光干膜；
S30c、对所述第三感光干膜进行曝光显影处理，使待蚀刻的微流道存储区入口区域外露；
S30d、对外露的所述微流道存储区入口区域进行蚀刻，形成微流道存储区入口；
S30e、去除残留的所述第三感光干膜，在所述第三金属板上贴覆第四感光干膜；
S30f、对所述第四感光干膜进行曝光显影处理，使邻近所述微流道存储区入口的微流道存储区的区域外露；
S30g、对外露的所述微流道存储区的区域进行蚀刻，形成与所述微流道存储区入口连通的微流道存储区；
S30h、去除残留的所述第四感光干膜。
5.根据权利要求1所述的板级扇出型散热结构的制备方法，其特征在于，采用激光在所述第一金属板上制备所述微流道出口、在所述第二金属板上制备所述微流道以及在所述第三金属板上制备所述微流道存储区入口和所述微流道存储区。
6.根据权利要求1所述的板级扇出型散热结构的制备方法，其特征在于，所述第一散热模块、所述第二散热模块和所述第三散热模块中，相邻两个散热模块之间通过以下任一种方式贴装：
首先通过plasma对三个散热模块进行清洗，然后相邻两个散热模块的金属板之间分别通过静电吸附贴合连接；或者，
首先通过plasma对三个散热模块进行清洗，然后相邻两个散热模块的金属板之间分别通过静电吸附贴合连接，最后再进行热压处理；或者，
首先对三个散热模块进行超声清洗以通过摩擦去除金属板表面的杂质，相邻两个散热模块的金属板对位贴合后进行热压处理；或者，
相邻两个散热模块的金属板之间通过键合胶贴合连接；或者，
相邻两个散热模块的金属板之间散热胶贴合连接。
7.根据权利要求6所述的板级扇出型散热结构的制备方法，其特征在于，所述散热胶的组份包括石墨烯、硅胶、硅脂、甲基乙烯基聚硅氧烷混合物、甲基氢基聚硅氧烷混合物、氧化铝。
8.一种板级扇出型散热结构，其特征在于，采用权利要求1至7任一项所述的板级扇出型散热结构的制备方法制得，包括由上至下依次连接的第一散热模块、第二散热模块和第三散热模块，所述第一散热模块包括第一金属板和开设于所述第一金属板靠近所述第二金属板一侧的呈槽型结构的微流道出口，所述微流道出口延伸至所述第一金属板的一侧壁，所述第二散热模块包括第二金属板和开设于所述第二金属板上的若干微流道，所述微流道位于所述微流道出口的下方并沿所述第二金属板的厚度方向贯穿所述第二金属板，所述第三散热模块包括第三金属板和所述第三金属板靠近所述第二金属板的一侧开设的微流道存储区和与所述微流道存储区连通的微流道存储区入口，所述微流道存储区正对所述微流道，所述微流道存储区通过所述微流道与所述微流道出口连通，所述微流道存储区入口远离所述微流道存储区的一端延伸至所述第三金属板的一侧壁。
9.根据权利要求8所述的板级扇出型散热结构，其特征在于，所述第一散热模块、所述第二散热模块和所述第三散热模块中，相邻两个散热模块的金属板之间通过静电吸附贴合连接；或者，
所述第一散热模块、所述第二散热模块和所述第三散热模块中，相邻两个散热模块的金属板之间通过键合胶贴合连接；或者，
所述第一散热模块、所述第二散热模块和所述第三散热模块中，相邻两个散热模块的金属板之间通过散热胶贴合连接。
10.一种电子元器件，其特征在于，包含芯片和权利要求8或9所述的板级扇出型散热结构，所述芯片安装于所述第三散热模块远离所述第二散热模块的一侧。
Priority Applications (1)
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| CN202010516815.0A CN111668175A (zh) | 2020-06-09 | 2020-06-09 | 板级扇出型散热结构及其制备方法、电子元器件 |
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- 2020-06-09 CN CN202010516815.0A patent/CN111668175A/zh active Pending
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