CN111883431B - 一种具有高效散热结构的封装基板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有高效散热结构的封装基板，包括封装层和嵌入在封装层中的器件和金属通孔柱，所述器件设置在相邻的金属通孔柱之间，所述器件具有被其高度分隔开的端子面和背面，其中在所述器件的端子面和背面上设置有散热层和重新布线层。还公开了一种具有高效散热结构的封装基板的制造方法。
Description
技术领域
本发明涉及半导体封装结构，具体涉及具有散热结构的封装基板及其制造方法。
背景技术
在电子行业，CPU、GPU及电源管理等高运算量、高产热、高功率的器件/芯片必须采用芯片双面散热的方式才能满足稳定的功能和温度。
在现有的封装结构中，双面散热的方式通常是在芯片正面通过与端子连接的锡球将热从封装基板导热通道导出，而芯片背面则是通过热接触层导热到金属盖将热导出。然而，此种方式存在许多技术问题。首先，热接触层材料通常是金属硅胶等，其导热系数通常为0.8W/(m.K)～2W/(m.K)，导热效果远不如与金属层直接接触好，例如铜的导热系数为400w/m.k，二者的导热效果相差200倍以上。其次，热接触层需要采用专用设备，精准控制贴装头的升温降温速度和温度，否则会导致热接触层贴附不良和漏贴异常，同时对加工的无尘等级要求极高；再次，热接触层只能够加工特定尺寸的产品，否则需要重新开模具，提高成本。金属盖子为了加工的可行性，都是采用固定的尺寸，而且厚重，与个性化和轻、薄、小的市场趋势不符；金属盖子采用连接层与基板或PCB相连，气密性、连接强度要求使得加工的成本极高。
发明内容
本发明的实施方案涉及提供一种具有高效散热结构的封装基板的解决方案。
在第一方面中，本发明提供一种具有高效散热结构的封装基板的制造方法，包括如下步骤：
(a)准备临时承载体；
(b)在所述临时承载体的表面设置粘合层；
(c)在所述粘合层上施加金属层；
(d)在所述金属层的表面施加光阻层并图案化；
(e)在所述光阻层的图案中填充金属形成通孔柱；
(f)移除所述光阻层和金属层；
(g)在暴露出的粘合层上贴附器件；
(h)用封装材料包封所述器件和通孔柱；
(i)减薄所述封装材料以露出所述通孔柱的端部；
(j)移除所述器件上表面上的封装材料；
(k)移除所述临时承载体和粘合层；和
(l)在所得结构的上下表面上形成重新布线层。
在一些实施方案中，所述粘合层优选包括双面胶带，其中所述双面胶带两面可具有不同的粘性。步骤(b)包括将双面胶带的粘性较大的一面贴合在所述临时承载体的表面上。步骤(c)包括将所述双面胶带的粘性较小的一面上施加金属层。
在一些实施方案中，步骤(c)中金属层选自钛、镍、钒、铜、铝、钨、铬、银和金中的至少一种。
在一些实施方案中，步骤(e)包括在光阻层图案中电镀填充铜形成铜通孔柱。
在一些实施方案中，在步骤(f)中，移除所述金属层后暴露出的粘合层仍具有粘性。
在一些实施方案中，步骤(g)包括将器件设置在相邻通孔柱之间的空腔内并粘贴在暴露出的粘合层上。
在一些实施方案中，步骤(h)中的封装材料选自环氧树脂、苯并环丁烯树脂、聚酰亚胺树脂中的至少其一。
在一些实施方案中，步骤(i)包括通过磨板或等离子蚀刻的方式减薄所述封装材料以暴露出所述通孔柱的端部。
在一些实施方案中，步骤(j)包括通过激光开孔或光刻开孔的方式移除所述器件的上表面上的封装材料。
在一些实施方案中，步骤(k)包括通过直接剥离所述粘合层来移除所述临时承载体和粘合层。
在一些实施方案中，步骤(l)还包括在所述器件的端子面和背面上施加金属层。
在一些实施方案中，步骤(l)还包括在所述器件的端子面和背面上的金属层上施加散热层。
在一些实施方案中，所述金属层的材料为铜，所述散热层的材料选自铜、镍、银、金和其合金中的至少其一。
在一些实施方案中，步骤(l)还包括：
在所述金属层表面上施加光刻胶并图案化；
在图案中填充金属形成重新布线层；
移除所述光刻胶；和
移除暴露的金属层。
在另一方面中，本发明提供一种具有高效散热结构的封装基板，包括封装层和嵌入在封装层中的器件和金属通孔柱，所述器件设置在相邻的金属通孔柱之间，所述器件具有被其高度分隔开的端子面和背面，其中在所述器件的端子面和背面上设置有散热层和重新布线层。
在一些实施方案中，在所述器件的端子面和背面与所述散热层之间还设置有金属层。
在一些实施方案中，还包括在重新布线层上增层形成的附加层。
所述具有高效散热结构的封装基板可以是通过第一方面所述的制造方法生产得到的。
附图说明
为了更好地理解本发明并示出本发明的实施方式，以下纯粹以举例的方式参照附图。
具体参照附图时，必须强调的是特定的图示是示例性的并且目的仅在于说明性地讨论本发明的优选实施方案，并且基于提供被认为是对于本发明的原理和概念方面的描述最有用和最易于理解的图示的原因而被呈现。就此而言，没有试图将本发明的结构细节以超出对本发明基本理解所必须的详细程度来图示；参照附图的说明使本领域技术人员认识到本发明的几种形式可如何实际体现出来。在附图中：
图1是具有高效散热结构的封装基板的截面示意图；
图2(a)～2(o)示出图1所示具有高效散热结构的封装基板的制造步骤的截面示意图。
具体实施方式
图1示出具有高效散热结构的封装基板的截面示意图。封装基板100具有由聚合物电介质构成的封装材料层107，在封装材料层107中嵌入有器件106，例如芯片等以及金属通孔柱105，例如铜柱。器件106设置在相邻的金属通孔柱105之间，器件106具有被其高度分隔开的端子面和背面，在器件106的端子面和背面上设置有散热层109和重新布线层110。在器件106的端子面和背面与散热层109之间还设置有金属层108，金属层108可以是通过溅射等方式施加在器件106的端子面和背面上的薄铜层或其它导热金属，起到将器件106上产生的热迅速导入散热层109的作用。
散热层109可以是具有一定面积的高导热系数的金属层，厚度范围可以是10μm～200μm。散热层109的材料可以为铜、镍、银、金和其合金中的至少其一，例如可以是铜镍合金或铜镍金合金等。散热层109可以与外部施加的散热器等直接导通连接，以进一步增加散热效率。
封装基板100还可以包括重新布线层110，散热层109可以是重新布线层110的一部分。重新布线层110的作用是将各器件的输入输出端引出，并将所有器件的端子重新排列成最终封装体的输入与输出。根据设计需要和达到的功能，可以在基板上形成多层重新布线层。在形成重新布线层110后，还可以在其上通过施加绝缘层进行增层形成附加层(图1未示出)。
本文公开的封装基板100是无芯的，嵌入式器件如芯片106的两面即端子面和背面均可具有导热层108和散热层109，可以高效地进行双面散热，从而能够实现诸如CPU、GPU等高功率器件的高效散热，满足其稳定运行的温度。
图2(a)～2(o)示出图1所示具有高效散热结构的封装基板100的制造步骤的截面示意图。
参照图2(a)～2(o)，具有高效散热结构的封装基板100的制造方法包括如下步骤：准备临时承载体101—步骤(a)，如图2(a)所示。通常，临时承载体可以是金属基板、玻璃基板或双层铜箔覆铜板等，并且临时承载体的厚度小于200μm，其为无芯基板的制造过程提供刚性支撑。
接着，在临时承载体101的表面贴合双面胶带102—步骤(b)，如图2(b)所示。通常，双面胶带102为市售的可以热分解或者可以采用紫外线照射分解的透明膜。本发明采用的双面胶带102可具有两面的粘性不同的特性，并且耐温200℃以上。双面胶带102在经过一定限度酸碱药水处理后仍然具有粘性，后续过程中可以作为粘附层使器件附着在其上起到固定作用。
作为示例，在临时承载体101的表面贴合双面胶带102时将双面胶带102粘性大的一面贴合在临时承载体101的表面。
然后，在双面胶带102的表面施加金属层103—步骤(c)，如图2(c)所示。通常，与将双面胶带102粘性大的一面贴合在临时承载体101的表面相对应的，在双面胶带102的粘性小的另一面上施加金属层103。通常，金属层103可以是钛、镍、钒、铜、铝、钨、铬、银和金中的至少一种。
通常，可以采用金属例如铜溅射的方式在双面胶带102的表面施加金属层103。或者，也可以采用铜箔贴合的方式在双面胶带102的表面形成金属层103。
接着，在金属层103的表面施加光阻层104并图案化—步骤(d)，如图2(d)所示。通常，光阻层104为感光干膜，在金属层103的表面贴合光阻膜形成光阻层104并通过曝光显影将光阻层104图案化。具体地，可以将金属层103的表面上需要沉积金属的区域的光阻膜经过曝光显影去除，从而将光阻膜图案化。可以根据实际布线需求进行图案化。
然后，在图案中沉积铜柱105—步骤(e)，如图2(e)所示。通常，采用电镀铜的方式在图案中沉积铜柱105，铜柱105既可以作为电气导通，又可以作为大体积的导热体用于器件的散热。
接着，移除光阻层104和暴露的金属层103—步骤(f)，如图2(f)所示。通常，在形成铜柱105后，移除光阻层104，暴露出金属层103，然后将暴露出的金属层103蚀刻掉，以露出双面胶带102，其可以替代现有技术中DAF(Die attach film芯片附着膜)用于后工序贴装器件。去除光阻层104时可以采用剥除和蚀刻中的至少一种方式。
然后，贴装器件106—步骤(g)，如图2(g)所示。通常，将器件106按照实际需要设置在相邻铜柱105之间的空腔内并将其固定在双面胶带102上，使器件106与双面胶带102粘性小的一面附着。根据实际需要，可以贴装不同尺寸、不同厚度的器件106，并且器件106的I/O端可以朝上或朝下贴在双面胶带102上。
接着，用封装材料107包封器件106和铜柱105—步骤(h)，如图2(h)所示。通常，封装材料107是聚合物电介质，可以是环氧树脂、苯并环丁烯树脂、聚酰亚胺树脂中的至少其一，但不限于此。封装材料107将器件106和铜柱105与临时承载体101固定在一起。
然后，减薄封装材料107以露出铜柱105的端部—步骤(i)，如图2(i)所示。通常，可以采用磨板或等离子蚀刻的方法减薄封装层107以露出铜柱105的端部，用以后续电气或热导通。
接着，移除器件106上表面上的封装材料107—步骤(j)，如图2(j)所示。通常，可以采用激光的方式去除器件106上表面的封装材料107，以露出器件106的一个面，用于后续制作散热层。去除器件106上表面的封装材料107的方法包括但不限于激光开孔或光刻开孔。
然后，去除临时承载体101—步骤(k)，如图2(k)所示。通常，在封装材料107使得基板100具有刚性后，可以移除临时承载体101。
接着，去除双面胶带102—步骤(l)，如图2(l)所示。通常，可以采用热分解或可以采用在紫外线照射下分解的方式去除双面胶带102,以暴露出铜柱105及器件106的下表面，用于后续制作重新布线层实现电气导通和散热。或者，在本发明的一个实施例中，当采用双面粘性不同的双面胶带时，可以通过将粘性大的一面附着至临时承载体的方式，使得可以通过直接剥离的方式将双面胶带和临时承载体一次性同时移除。这是因为双面胶带附着至基板的粘性要小于附着至临时承载体的粘性，从而在剥离时可以直接同时移除双面胶带和临时承载体。
然后，在上下表面沉积金属层108—步骤(m)，如图2(m)所示。在基板100的上下表面上通过金属例如铜溅射的方式沉积金属层108，通常是金属薄层，厚度优选小于40μm，更优选小于20μm。
接着，在器件106的上下表面上形成散热层109—步骤(n)，如图2(n)所示。通常，可以采用光刻胶在器件106的上下表面上形成图案，通过电镀或化学镀等方式在图案中沉积金属形成散热层109，从而在器件106的金属层108上形成散热层109，散热层109的厚度范围可以是10μm～200μm。散热层109的材料可以为铜、镍、银、金和其合金中的至少其一，例如可以是铜镍合金或铜镍金合金等。
然后，在基板100的上下表面上制作重新布线层110—步骤(o)，如图2(o)所示。通常，制作散热层109后，在基板100的上表面和下表面上制作重新布线层110，以将各器件106的输入输出端引出，并将所有器件106的端子重新排列成最终封装体的输入与输出端。
该步骤(o)可以包括以下子步骤：
在基板上下表面上施加光刻胶并图案化；
在图案中填充金属形成重新布线层；
移除所述光刻胶；和
移除暴露的金属层。
在形成重新布线层110后，还可以在其上通过施加绝缘层例如封装材料和特征层进行增层形成附加层(图中未示出)。
本发明通过在嵌入式器件106的上下两面同时施加金属层108和散热层109，使得器件106产生的热直接通过高导热金属导出，利用金属远超现有技术中的热接触层的导热系数，极大地提高了散热效率。
此外，本发明还采用双面粘性不同的双面胶带102来连接基板100和临时承载体101，使得双面胶带102粘性低的一面用以取代现有技术中的DAF膜固定器件106，而双面胶带102粘性高的一面与临时承载体101粘合，从而允许在后续流程中能够通过简单的剥离将双面胶带102与临时承载体101一并移除，显著降低了生产成本。
本领域技术人员将会认识到，本发明不限于上下文中具体图示和描述的内容。而且，本发明的范围由所附权利要求限定，包括上文所述的各个技术特征的组合和子组合以及其变化和改进，本领域技术人员在阅读前述说明后将会预见到这样的组合、变化和改进。
在权利要求书中，术语“包括”及其变体例如“包含”、“含有”等是指所列举的组件被包括在内，但一般不排除其他组件。
Claims (16)
1.一种具有高效散热结构的封装基板的制造方法，包括如下步骤：
(a)准备临时承载体；
(b)在所述临时承载体的表面设置粘合层；
(c)在所述粘合层上施加金属层；
(d)在所述金属层的表面施加光阻层并图案化；
(e)在所述光阻层的图案中填充金属形成通孔柱；
(f)移除所述光阻层和金属层；其中，移除所述金属层后暴露出的粘合层仍具有粘性；
(g)在暴露出的粘合层上贴附器件；
(h)用封装材料包封所述器件和通孔柱；
(i)减薄所述封装材料以露出所述通孔柱的端部；
(j)移除所述器件上表面上的封装材料；
(k)移除所述临时承载体和粘合层；
(l)在所得结构的上下表面上施加金属层；在所述器件的端子面和背面上的金属层上施加散热层；以及形成重新布线层。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其中所述粘合层包括双面胶带。
3.根据权利要求2所述的制造方法，其中所述双面胶带两面的粘性不同。
4.根据权利要求3所述的制造方法，其中步骤(b)包括将双面胶带的粘性较大的一面贴合在所述临时承载体的表面上。
5.根据权利要求4所述的制造方法，其中步骤(c)包括将所述双面胶带的粘性较小的一面上施加金属层。
6.根据权利要求1所述的制造方法，其中步骤(c)中金属层选自钛、镍、钒、铜、铝、钨、铬、银和金中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的制造方法，其中步骤(e)包括在光阻层图案中电镀填充铜形成铜通孔柱。
8.根据权利要求1所述的制造方法，其中步骤(g)包括将器件设置在相邻通孔柱之间的空腔内并粘贴在暴露出的粘合层上。
9.根据权利要求1所述的制造方法，其中步骤(h)中的封装材料选自环氧树脂、苯并环丁烯树脂、聚酰亚胺树脂中的至少其一。
10.根据权利要求1所述的制造方法，其中步骤(i)包括通过磨板或等离子蚀刻的方式减薄所述封装材料以暴露出所述通孔柱的端部。
11.根据权利要求1所述的制造方法，其中步骤(j)包括通过激光开孔或光刻开孔的方式移除所述器件的上表面上的封装材料。
12.根据权利要求5所述的制造方法，其中步骤(k)包括通过直接剥离所述粘合层来移除所述临时承载体和粘合层。
13.根据权利要求1所述的制造方法，其中所述金属层的材料为铜，所述散热层的材料选自铜、镍、银、金和其合金中的至少其一。
14.根据权利要求1所述的制造方法，其中步骤(l)还包括：
在所述金属层表面上施加光刻胶并图案化；
在图案中填充金属形成重新布线层；
移除所述光刻胶；和
移除暴露的金属层。
15.根据权利要求1～14任一项所述的制造方法得到的具有高效散热结构的封装基板，其中，包括封装层和嵌入在封装层中的器件和金属通孔柱，所述器件设置在相邻的金属通孔柱之间，所述器件具有被其高度分隔开的端子面和背面，其中在所述器件的端子面和背面上设置有散热层和重新布线层。
16.根据权利要求15所述的封装基板，还包括在重新布线层上增层形成的附加层。
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| US20070017815A1 (en) * | 2005-07-21 | 2007-01-25 | Shing-Ru Wang | Circuit board structure and method for fabricating the same |
| CN104733413A (zh) * | 2015-03-27 | 2015-06-24 | 江阴长电先进封装有限公司 | 一种mosfet封装结构 |
| CN110112106A (zh) * | 2018-02-01 | 2019-08-09 | 财团法人工业技术研究院 | 芯片封装模块及包含该芯片封装模块的电路板结构 |
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