CN112164680A - 一种裸芯封装结构及其封装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种裸芯封装结构,属于半导体的技术领域,其包括封装基板,封装基板一侧表面形成有导电层;芯片本体,芯片本体相对的两侧表面分别形成连接面以及散热面,连接面朝向并固定于导电层;连接面上具有至少两个电极,电极均与导电层电连接;石墨烯散热薄膜,石墨烯散热薄膜的一侧面贴合于散热面;金属散热体,金属散热体压合于石墨烯散热薄膜的另一侧面。提高芯片产能,提高芯片本体的散热性能,更有利于晶片领域的发展。本发明还提供一种裸芯封装方法,提高芯片本体封装效率,简化封装工艺流程。

Description

一种裸芯封装结构及其封装方法
技术领域
本发明涉及半导体的技术领域,尤其涉及一种裸芯封装结构及其封装方法。
背景技术
半导体是一种导电能力介于导体与非导体之间的材料,半导体元件根据半导体材料的特性,属于固态元件,其体积可以缩小到很小的尺寸,因此耗电量少,集成度高,在电子技术领域获得了广泛的应用。
常见的高功率密度芯片,如氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)和砷化镓高电子迁移率晶体管(GaAs HEMT),如果不能进行有效的热量设计和管理就很容易导致芯片或使用芯片的系统由于温度过高而不能正常工作。
高功率密度芯片如GaN HEMT,在工作时容易产生高温,尤其在栅极附近容易形成温度特别高的热点,如果不能把热点的热量及时有效地散开,就会严重影响芯片的使用寿命。为了疏散此类芯片工作时散发的热量,需要提高封装的散热效率,采用传统的散热手段,芯片运行时所产生的热并无法有效地逸散至外界而不断地累积,使得芯片可能会因为过热而导致效能衰减或使用寿命缩短,甚至是损毁,进而影响芯片封装结构的可靠度。因此,如何提升芯片封装结构的散热效率,已成目前亟待解决的课题。
发明内容
本发明实施例的目的之一在于:提供一种裸芯封装结构,将电极统一设置在芯片本体的一面上,金属散热体通过石墨烯散热薄膜附着于芯片本体上,节省了多个制程并提高其散热效果,从而解决现有技术中存在的上述问题。
本发明实施例的目的之二在于:提供一种裸芯封装方法,其能够更加精准地控制裸芯封装结构的整体厚度,提高封装效率高以及封装结构的可靠性。
为达上述目的之一,本发明采用以下技术方案:
一种裸芯封装结构,包括封装基板,所述封装基板一侧表面形成有导电层;芯片本体,所述芯片本体相对的两侧表面分别形成连接面以及散热面,所述连接面朝向并固定于所述导电层;所述连接面上具有至少两个电极,所述电极均与所述导电层电连接;石墨烯散热薄膜,所述石墨烯散热薄膜的一侧面贴合于所述散热面;金属散热体,所述金属散热体压合于所述石墨烯散热薄膜的另一侧面。
进一步地,所述裸芯封装结构还包括石墨烯热扩散层,所述石墨烯热扩散层通过喷涂或刷涂附着于所述金属散热体背离所述石墨烯散热薄膜的一侧表面。
进一步地,所述金属散热体包括层叠设置的第一低熔点层、第二低熔点层以及金属结合层;所述第一低熔点层一侧面压合于所述石墨烯散热薄膜,所述第一低熔点层的另一侧通过所述金属结合层与所述第二低熔点层相接。
进一步地,所述金属散热体内设置有若干条导热引线,所述导热引线均垂直于所述金属散热体;所述导热引线的相对两端贯穿于所述金属散热体的相对两侧,且所述导热引线靠近所述芯片本体的一端与所述石墨烯散热薄膜相连接;或,所述导热引线贯穿于所述金属结合层,且所述导热引线的相对两端分别与所述第一低熔点层及所述第二低熔点层相连接。
进一步地,所述金属散热体远离所述散热面的一侧表面上形成有多道散热凹槽;多道所述散热凹槽之间的延伸方向在同一平面上相互平行;或,多道所述散热凹槽之间的延伸方向在同一平面上相互垂直且相互连通。
进一步地,所述基板还包括散热层,用于形成所述基板的主体结构和散热;绝缘层,所述绝缘层设置于所述散热层的表面;所述导电层设置于所述绝缘层远离所述散热层的一侧表面上;所述导电层分隔形成有多个彼此隔断的连接区域,所述连接区域形成连接电路并分别对应连接相应的所述电极。
进一步地,所述导电层与所述芯片本体之间形成有绝缘散热膜,所述芯片本体底面通过粘结层粘附于所述石绝缘散热膜表面;在所述芯片本体的垂直投影方向上,所述绝缘散热薄膜在所述封装基板上的覆盖面积大于所述芯片本体的面积。
进一步地,所述石墨烯散热薄膜的外缘沿着所述散热面向外延伸至所述芯片本体的外围区域;所述石墨烯散热薄膜的外缘包覆于所述金属散热体的外侧面。
为达上述目的之二,本发明采用以下技术方案:
一种裸芯封装方法,包括如下步骤:
S10、提供芯片本体,所述芯片本体的相对两个侧面分别为连接面以及散热面,所述连接面上设有至少两个电极;
S20:提供石墨烯散热薄膜,所述石墨烯散热薄膜的相对两侧分别具有附着面,在所述芯片本体的散热面上附着所述石墨烯散热薄膜;
S30:提供封装基板,所述封装基板表面具有导电层;将所述芯片本体的连接面朝向所述导电层,以将所述芯片本体固定在所述封装基板上,并将所述电极与所述导电层之间形成电连接;
S40:提供金属散热体,将所述金属散热体置于所述石墨烯散热薄膜上,让所述石墨烯散热薄膜附着于所述金属散热体的其中一侧面,以使所述金属散热体通过所述石墨烯散热薄膜固定在所述芯片本体的散热面上。
进一步地,在所述S10步骤中,提供晶圆,所述晶圆上包括若干所述芯片本体;若干所述芯片本体的连接面共面,均位于所述晶圆的同一表面上;
在所述S20步骤中,还包括:
S21:通过直接压合或热压的方式,将所述石墨烯散热薄膜附着于所述晶圆的背面,且所述石墨烯散热薄膜的面积大于等于所述晶圆的表面面积;
S22:切割晶圆,以获得若干所述附着有所述石墨烯散热薄膜的芯片本体。
本发明的有益效果为:通过将电极统一设置在芯片本体的连接面上,使芯片本体的封装过程相比传统封装方式能够节省多个制程,从而提高芯片封装效率以及芯片封装可靠性;
在芯片本体的散热面上先附着石墨烯导热层,芯片封装结构中加入了散热功能极好的石墨烯层,使得芯片工作过程中能及时将热量散出,特别是部分芯片热量过高的区域,可以有效的降低芯片的热点值,从而让芯片更稳定的工作,提芯片本体的散热性能,相比传统通过在芯片本体上设置引线框架,或在引线框架与晶片本体之间增加散热层的方式其散热效果更好,产品整体厚度尺寸也可以做得更薄,更有利于晶片领域的发展。再在石墨烯散热薄膜上设置金属散热体,利用石墨烯薄膜两面均具有附着能力的特点,使得金属散热体能够通过石墨烯散热薄膜固定在芯片本体上,从而进一步提高芯片本体的散热性能,通过精确地控制石墨烯散热薄膜的厚度,能够让芯片封装效率提高,且让芯片封装结构具有更高的可靠性;
在本发明的封装结构及方法的基础上无需在封装结构及过程中填充胶材,可避免胶材自身所存在的厚度导致产品在高温高湿条件下产生短路等问题,提高产品可靠性。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明实施例一所述裸芯封装结构剖面结构示意图;
图2为本发明实施例二所述裸芯封装结构剖面结构示意图;
图3为本发明实施例三所述裸芯封装结构剖面结构示意图;
图4为本发明所述裸芯封装方法的流程示意图。
图中:10、封装基板;11、导电层;12、绝缘层;13、散热层;20、芯片本体;21、连接面;22、散热面;23、电极;24、石墨烯散热薄膜;25、金属散热体;251、第一低熔点层;252、第二低熔点层;253、金属结合层;254、导热引线;255、散热凹槽;26、石墨烯热扩散层;27、绝缘散热膜。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述,显然,所描述的实施例仅仅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,本领域技术人员在没有作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。
在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”“连接”、“固定”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,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例一:
如图1所示,为了提高半导体芯片的产能、提高其散热性能以及可靠性,本实施例提供一种裸芯封装结构,该结构用于与芯片配合,以提高芯片的散热性能以及工作过程的稳定性,本方案的裸芯封装结构包括作为本结构支撑主体的封装基板10,封装基板10一侧表面形成有导电层11,在实际封装过程中,导电层11可设置相应的引脚,便于与封装基板10导电层11连接的芯片本体20与外部形成电连接。
芯片本体20,为了便于全面理解方案,本方案将芯片本体20的相对两个面积较大的侧面分别命名为连接面21以及散热面22,芯片本体20相对的两侧表面分别形成连接面21以及散热面22,连接面21朝向并固定于导电层11。
具体的,连接面21上具有至少两个电极23,本方案中,电极23具有三个,分别为漏极、栅极以及源极,上述电极23均与导电层11电连接,将电极23统一设置在芯片本体20的同一侧连接面21上,在芯片本体20的生产以及后期封装过程中能够省略相应地将电极23分置于芯片的正面与背面的制程步骤,从而提高芯片本体20生产以及封装过程效率,大大提高该领域的产能,节省了制程也能够让芯片本体20结构相对传统的两侧均具有电极23的结构更加简单,从而降低了芯片本体20的加工难度。
为了实现本方案所要达到的技术效果,该芯片封装结构还包括石墨烯散热薄膜24以及金属散热体25,石墨烯散热薄膜24的一侧面贴合于散热面22,根据石墨烯散热薄膜24的特性,其相对的两侧表面均具有附着于其物体的物理特性,金属散热体25压合于石墨烯散热薄膜24的另一侧面,以通过石墨烯散热薄膜24固定在芯片本体20的连接面21上,通过石墨烯散热薄膜24以及金属散热体25的物理特性从而提高芯片本体20的散热性能,相比单纯依靠裸芯散热或如传统封装结构,在芯片上设置引线框架,并在引线框架上,或在引线框架与芯片之间设置散热层13的方式其散热效果更好,芯片本体20上所产生的热量会传递到石墨烯散热薄膜24上,并均匀传递于石墨烯散热薄膜24的整体,通过石墨烯优异的导热性,以将芯片本体20上的热量快速传导至金属散热体25上,本例中的金属散热体25为铜、铝、银、金等具有优异导热性能的金属材质,其中优选采用铜作为金属散热体25的材质,铜虽然相较于金和银的散热效能较差,但其成本相比之下较低,综合性价比较高,故优选采用铜以让其达到散热效果。
石墨烯散热薄膜24由石墨烯制成。石墨烯是一种由碳原子组成的材料,厚度可控至仅有一个碳原子厚度。石墨烯具有优异的的平面导热性能,室温下石墨烯的二维xy平面方向导热系数高达5300瓦/米·开尔文(W/m·K))。单片石墨烯的二维xy平面方向热导率超过4000W/m·K,石墨烯热导率超越了碳纳米管(导热系数800-2000W/m·K)、金刚石(导热系数700-2000W/m·K)和高定向石墨,并远远高于导热性能最好的金属铜(导热系数397W/m·K),但石墨烯在垂直于二维xy平面的z方向的导热系数仅为15W/m·K。此外,石墨烯导电性也很好,是目前世界上电阻率最小的材料,电子可在石墨烯二维xy平面上自由迁移。
具体的,基板还包括散热层13,用于形成基板的主体结构和散热;绝缘层12,绝缘层12设置于散热层13的表面;导电层11设置于绝缘层12远离散热层13的一侧表面上;导电层11分隔形成有多个彼此隔断的连接区域,连接区域形成连接电路并分别对应连接相应的电极23,避免连接电路彼此之间和与散热层13之间短路。导电层11可以由金属箔粘贴在绝缘层12上,加热固化形成,制造简单方便,易于操作。
封装基板10的材料可以根据不同的需要选择,比如可以为硅、玻璃、氧化硅、陶瓷、聚合物等非金属材料,也可以是诸如铜之类的金属材料,还可以是两种以上的复合材料,其形状可以为圆形、方形或其它任意所需形状,其表面积以能承载后续结构为准。本实施例中,为后续封装需要,封装基板10的表面积大于芯片本体20的表面积,比如封装基板10的面积为所述芯片本体20表面积的1.1~2倍。本实施例中,芯片本体20通过打线工艺(wirebonding),即通过键合引线键合于封装基板10上。当然,在其他示例中,芯片本体20可以通过焊块(die bonding)焊接于封装基板10上,本实施例中并不严格限制。
实施例二:
如图2所示,在实施例一的基础上,裸芯封装结构还包括石墨烯热扩散层26,石墨烯热扩散层26通过喷涂或刷涂附着于金属散热体25背离石墨烯散热薄膜24的一侧表面,通过在金属散热体25表面附着石墨烯热扩散层26,再次利用石墨烯的导热系数高的特点,增加金属散热体25的表面发射率,石墨烯热扩散层26优选采用喷涂的方式与金属散热体25表面结合,与普通涂料相比,涂层和金属之间的接触热阻较低,涂层材料即石墨烯热扩散层26自身的热阻较小,导热性能较好,散热效果更好。
由于在不设置强制对流换热风扇的情况下,芯片本体20散热主要通过辐射散热的方式实现,而影响辐射散热的主要因素就是金属散热体25的表面发射率,具体地,现有的金属散热体25表面发射率非常低,以光滑的铝制散热器为例,其表面发射率经检测仅仅在0.05左右,导致辐射功率很低,散热效果较差;将铝制材料表面氧化后,其表面发射率也仅仅达到0.3;表面涂普通散热涂料后,表面发射率有一定提高,但涂料自身导热系数低,综合起来对散热效率的提高帮助并不大。本实施例附着石墨烯热扩散层26后,表面发射率最高可以达到0.99,且自身导热系数也非常高,水平方向能达到5300W/m.k,垂直方向甚至能达到10W/m.k以上。
生产中,一般要求石墨烯热扩散层26的附着强度为ISO等级:0,ASTM等级:5B。在此附着强度的前提下,石墨烯层的厚度可以根据种类选择不同厚度,一般可以在30微米左右。
实施例三:
如图3所示,在上述实施例的基础上,金属散热体25包括层叠设置的第一低熔点层251、第二低熔点层252以及金属结合层253,第一低熔点层251一侧面压合于石墨烯散热薄膜24,第一低熔点层251的另一侧通过金属结合层253与第二低熔点层252相接,用于与石墨烯散热薄膜24进行热交换,辅助石墨烯散热薄膜24进行散热,进一步提高本方案的散热效能。
由于石墨烯的热传导具有异向性,将由石墨烯制成的石墨烯散热薄膜24设置在金属散热体25的下方,石墨烯散热薄膜24的热传导的异向性可以将热量扩散至金属散热体25的整个二维xy平面并通过金属散热体25辅助进行热交换,从而增大了热交换的面积,有助于热量的均匀传导解决了由于芯片本体20热源导致的散热不均匀的问题,减小了芯片本体20与石墨烯导热层间的热阻,提高了芯片本体20的热导出效能。
本实施例中的第一低熔点层251和第二低熔点层252优选是一金属合金层,但第一低熔点层251与第二低熔点层252优选采用两种不同的材料,以提高金属散热体25的散热性能,例如使用菲尔德合金(Field’salloy),其熔点介于150℃至230℃。菲尔德合金,其组成可为铟锡镓合金、铟锡铋合金、铟铋合金、铟锡合金或铟银合金,例如为21.5In-16Sn-62.5Ga、51In-16.5Sn-32.5Bi、66In-34Bi、52In-48Sn或97In-3Ag等(数字部分表示重量百分比例),上述合金可以再加入部份过渡金属,以调整熔点温度与热膨胀系数,所述过渡金属例如为锌(Zn)、铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、镍(Ni)、钛(Ti)、锆(Zr)或铝(Al)等。值得注意的是,菲尔德合金在垂直于xy平面的z方向上具有较佳的热传导性。
进一步,金属散热体25内设置有若干条导热引线254,导热引线254均垂直于金属散热体25,导热引线254的相对两端贯穿于金属散热体25的相对两侧,且导热引线254靠近芯片本体20的一端与石墨烯散热薄膜24相连接;或,导热引线254贯穿于金属结合层253,且导热引线254的相对两端分别与第一低熔点层251及第二低熔点层252相连接。
通过导热引线254能够提高金属散热体25的导热性能,便于石墨烯散热薄膜24与石墨烯热扩散层26之间更好地进行热传导散热。
为了进一步提高金属散热体25的散热性能,金属散热体25远离散热面22的一侧表面上形成有多道散热凹槽255;多道散热凹槽255之间的延伸方向在同一平面上相互平行;或,多道散热凹槽255之间的延伸方向在同一平面上相互垂直且相互连通。
散热凹槽255的形成能够让金属散热体25表面具有多个如散热翅片般的散热结构,提高金属散热体25与外界接触的接触面,进一步提高芯片本体20的散热性能。
为了提高封装结构的稳定性及可靠性,导电层11与芯片本体20之间形成有绝缘散热膜27,芯片本体20底面通过粘结层(图未示)粘附于石绝缘散热膜27表面,绝缘散热膜27能够保证电极23之间相对绝缘,并能够辅助芯片本体20进行散热。
在芯片本体20的垂直投影方向上,绝缘散热薄膜在封装基板10上的覆盖面积大于芯片本体20的面积,使绝缘散热薄膜的外缘延伸至芯片本体20的外周,使绝缘散热膜27的外缘两侧面能够为芯片本体20提供散热。
石墨烯散热薄膜24的外缘沿着散热面22向外延伸至芯片本体20的外围区域;石墨烯散热薄膜24的外缘包覆于金属散热体25的外侧面,提高散热结构的散热性能。
如图4所示,本发明还提供一种裸芯封装方法,包括如下步骤:
S10、提供芯片本体20,芯片本体20的相对两个侧面分别为连接面21以及散热面22,连接面21上设有至少两个电极23,具体设为三个电极23,分别为栅极、源极以及漏极,将三个电极23;
S20:提供石墨烯散热薄膜24,石墨烯散热薄膜24的相对两侧分别具有附着面,在芯片本体20的散热面22上附着石墨烯散热薄膜24;
S30:提供封装基板10,封装基板10表面具有导电层11;将芯片本体20的连接面21朝向导电层11,以将芯片本体20固定在封装基板10上,并将电极23与导电层11之间形成电连接;
S40:提供金属散热体25,将金属散热体25置于石墨烯散热薄膜24上,让石墨烯散热薄膜24附着于金属散热体25的其中一侧面,以使金属散热体25通过石墨烯散热薄膜24固定在芯片本体20的散热面22上。
将电极23统一设置在芯片本体20的同一侧连接面21上,在芯片本体20的生产以及后期封装过程中能够省略相应地将电极23分置于芯片的正面与背面的制程步骤,提高封装效率,同时能提高封装结构的紧凑性,金属散热体25通过石墨烯散热薄膜24具有附着能力的特性固定在芯片本体20上,简化芯片封装的工艺过程,提高封装效率。
为了进一步简化芯片生产、封装效率,在S10步骤中,提供晶圆,晶圆上包括若干芯片本体20;若干芯片本体20的连接面21共面,均位于晶圆的同一表面上;
在S20步骤中,还包括:
S21:通过直接压合或热压的方式,将石墨烯散热薄膜24附着于晶圆的背面,且石墨烯散热薄膜24的面积大于等于晶圆的表面面积;
S22:切割晶圆,以获得若干附着有石墨烯散热薄膜24的芯片本体20。
封装方法还包括S50步骤;
S50:对封装好的芯片本体20进行烘烤固化,以使石墨烯散热薄膜24分别与芯片本体20、金属散热体25可靠结合。
于本文的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,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,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”,仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理,而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式,这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种裸芯封装结构,其特征在于,包括:
封装基板(10),所述封装基板(10)一侧表面形成有导电层(11);
芯片本体(20),所述芯片本体(20)相对的两侧表面分别形成连接面(21)以及散热面(22),所述连接面(21)朝向并固定于所述导电层(11);
所述连接面(21)上具有至少两个电极(23),所述电极(23)均与所述导电层(11)电连接;
石墨烯散热薄膜(24),所述石墨烯散热薄膜(24)的一侧面贴合于所述散热面(22);
金属散热体(25),所述金属散热体(25)压合于所述石墨烯散热薄膜(24)的另一侧面。
2.根据权利要求1所述的裸芯封装结构,其特征在于,所述裸芯封装结构还包括石墨烯热扩散层(26),所述石墨烯热扩散层(26)通过喷涂或刷涂附着于所述金属散热体(25)背离所述石墨烯散热薄膜(24)的一侧表面。
3.根据权利要求1所述的裸芯封装结构,其特征在于,所述金属散热体(25)包括层叠设置的第一低熔点层(251)、第二低熔点层(252)以及金属结合层(253);
所述第一低熔点层(251)一侧面压合于所述石墨烯散热薄膜(24),所述第一低熔点层(251)的另一侧通过所述金属结合层(253)与所述第二低熔点层(252)相接。
4.根据权利要求3中任一项所述的裸芯封装结构,其特征在于,所述金属散热体(25)内设置有若干条导热引线(254),所述导热引线(254)均垂直于所述金属散热体(25);
所述导热引线(254)的相对两端贯穿于所述金属散热体(25)的相对两侧,且所述导热引线(254)靠近所述芯片本体(20)的一端与所述石墨烯散热薄膜(24)相连接;
或,所述导热引线(254)贯穿于所述金属结合层(253),且所述导热引线(254)的相对两端分别与所述第一低熔点层(251)及所述第二低熔点层(252)相连接。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的裸芯封装结构,其特征在于,所述金属散热体(25)远离所述散热面(22)的一侧表面上形成有多道散热凹槽(255);
多道所述散热凹槽(255)之间的延伸方向在同一平面上相互平行;
或,多道所述散热凹槽(255)之间的延伸方向在同一平面上相互垂直且相互连通。
6.根据权利要求1所述的裸芯封装结构,其特征在于,所述基板还包括散热层(13),用于形成所述基板的主体结构和散热;绝缘层(12),所述绝缘层(12)设置于所述散热层(13)的表面;所述导电层(11)设置于所述绝缘层(12)远离所述散热层(13)的一侧表面上;所述导电层(11)分隔形成有多个彼此隔断的连接区域,所述连接区域形成连接电路并分别对应连接相应的所述电极(23)。
7.根据权利要求6所述的裸芯封装结构,其特征在于,所述导电层(11)与所述芯片本体(20)之间形成有绝缘散热膜(27),所述芯片本体(20)底面通过粘结层粘附于所述石绝缘散热膜(27)表面;
在所述芯片本体(20)的垂直投影方向上,所述绝缘散热薄膜在所述封装基板(10)上的覆盖面积大于所述芯片本体(20)的面积。
8.根据权利要求1所述的裸芯封装结构,其特征在于,所述石墨烯散热薄膜(24)的外缘沿着所述散热面(22)向外延伸至所述芯片本体(20)的外围区域;
所述石墨烯散热薄膜(24)的外缘包覆于所述金属散热体(25)的外侧面。
9.一种裸芯封装方法,其特征在于,包括如下步骤:
S10、提供芯片本体(20),所述芯片本体(20)的相对两个侧面分别为连接面(21)以及散热面(22),所述连接面(21)上设有至少两个电极(23);
S20:提供石墨烯散热薄膜(24),所述石墨烯散热薄膜(24)的相对两侧分别具有附着面,在所述芯片本体(20)的散热面(22)上附着所述石墨烯散热薄膜(24);
S30:提供封装基板(10),所述封装基板(10)表面具有导电层(11);将所述芯片本体(20)的连接面(21)朝向所述导电层(11),以将所述芯片本体(20)固定在所述封装基板(10)上,并将所述电极(23)与所述导电层(11)之间形成电连接;
S40:提供金属散热体(25),将所述金属散热体(25)置于所述石墨烯散热薄膜(24)上,让所述石墨烯散热薄膜(24)附着于所述金属散热体(25)的其中一侧面,以使所述金属散热体(25)通过所述石墨烯散热薄膜(24)固定在所述芯片本体(20)的散热面(22)上。
10.根据权利要求9所述的裸芯封装方法,其特征在于,在所述S10步骤中,提供晶圆,所述晶圆上包括若干所述芯片本体(20);若干所述芯片本体(20)的连接面(21)共面,均位于所述晶圆的同一表面上;
在所述S20步骤中,还包括:
S21:通过直接压合或热压的方式,将所述石墨烯散热薄膜(24)附着于所述晶圆的背面,且所述石墨烯散热薄膜(24)的面积大于等于所述晶圆的表面面积;
S22:切割晶圆,以获得若干所述附着有所述石墨烯散热薄膜(24)的芯片本体(20)。
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