CN115631999A - 一种芯片散热封装结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种芯片散热封装结构及其制造方法，应用于芯片封装技术领域，以解决芯片封装可靠性较差的问题。所述芯片散热封装结构的制造方法，应用于芯片，芯片固定于基板上，芯片的上表面具有微流道结构，制造方法包括在基板上方和芯片上方3D打印形成封装盖板，使得封装盖板与基板配合封装芯片；其中，封装盖板内具有一体成型且依次连通的冷却工质入口、歧管分液流道以及冷却工质出口，歧管分液流道与微流道结构连通以形成冷却工质的换热通道。所述芯片散热封装结构由上述方案所提的芯片散热封装结构的制造方法制造而成。所述芯片散热封装结构的制造方法用于制造芯片散热封装结构。

Description

一种芯片散热封装结构及其制造方法

技术领域

本发明涉及芯片封装技术领域，尤其涉及一种芯片散热封装结构及其制造方法。

背景技术

随着半导体制造和封装行业技术的不断发展，集成电路芯片的集成度不断增加、特征尺寸不断减小、性能不断提升、芯片功率密度不断增加，由此引发了严重的热管理问题。目前常采用歧管微流道冷却结构来对芯片进行散热降温，通过将冷却工质以强制对流循环方式直接引入芯片内部进行热交换，可以实现芯片散热。

通常，芯片散热封装结构包括芯片和封装盖板，芯片上具有微流道结构，封装盖板上具有歧管冷却工质流道结构，通过封装盖板对芯片进行封装之后，歧管冷却工质流道结构可以与微流道结构配合形成冷却工质的流道，使得冷却工质经过流道与芯片进行换热。

但是，为了保证歧管冷却工质流道结构可以与微流道结构之间连接的紧密型，通常，封装盖板与芯片需要在高温高压或施加较大的应力的条件下集成在一起，采用这种方法时，芯片容易在高温高压或大应力的条件下发生损坏，导致芯片的性能失效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种芯片散热封装结构及其制造方法，以避免芯片封装时发生损坏，提高芯片封装的可靠性。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供一种芯片散热封装结构的制造方法，应用于芯片，芯片固定于基板上，芯片的上表面具有微流道结构，制造方法包括：

在基板上方和芯片上方3D打印形成封装盖板，使得封装盖板与基板配合封装芯片；其中，封装盖板内具有一体成型且依次连通的冷却工质入口、歧管分液流道以及冷却工质出口，歧管分液流道与微流道结构连通以形成冷却工质的换热通道。

与现有技术相比，本发明提供的芯片散热封装结构的制造方法中，通过在基板上方和芯片上方3D打印形成封装盖板，可以利用3D打印技术在芯片上方形成与芯片紧密粘接的封装盖板，使得封装盖板中的歧管分液流道能够与芯片上的微流道结构紧密贴合，提高歧管分液流道与微流道结构之间的密封性；同时，在基板上方和芯片上方3D打印形成封装盖板的过程中，芯片与封装盖板之间不需要在高温高压或施加较大的应力的条件下集成在一起，因此能够避免芯片在高温高压或施加较大的应力的条件下发生损坏，从而能够避免芯片封装时发生损坏，提高芯片封装的可靠性。其次，歧管分液流道与微流道结构之间紧密贴合时，可以保证冷却工质在歧管分液流道与微流道结构形成的流道内充分对流换热，从而能够有效提高芯片的散热效率和封装的可靠性。另外，通过3D打印技术能够在基板上方和芯片上方形成一体化结构的封装盖板，降低了歧管分液流道的成型难度，便于形成结构复杂的歧管分液流道，使得歧管分液流道的生产加工更加方便。

在一些可能的实现方式中，在基板上方和芯片上方3D打印形成封装盖板的步骤之前，制造方法还包括在基板上方3D打印形成中间填充层；其中，中间填充层的中部具有中空结构，芯片位于中空结构内，且中间填充层的上表面与芯片的上表面位于同一平面；

在基板上方和芯片上方3D打印形成封装盖板包括在基板上方、中间填充层上方和芯片上方3D打印形成封装盖板；其中，封装盖板内具有一体成型且依次连通的冷却工质入口、冷却工质进液腔、歧管分液流道、冷却工质出液腔以及冷却工质出口，冷却工质进液腔与中间填充层围成冷却工质的进液流道，冷却工质出液腔与中间填充层围成冷却工质的出液流道。如此设置，通过中间填充层可以支撑封装盖板，使得封装盖板打印时更加方便，同时中间填充层能够与封装盖板围成冷却工质的换热通道，便于冷却工质进行流动换热。

在一些可能的实现方式中，封装盖板和/或中间填充层的材料为工程塑料、ABS材料、PA材料、PC材料、PPSF材料、PEEK材料、EP材料、Ender材料、PLA材料、PSU类材料、热固性树脂、光敏树脂、橡胶、尼龙、金属和陶瓷其中一种。如此设置，能够使封装盖板和中间填充层与芯片粘接更加牢固紧密。

在一些可能的实现方式中，在基板上方和芯片上方3D打印形成封装盖板的步骤之前，制造方法还包括：

在芯片表面刻蚀形成微流道结构。如此设置，冷却工质能够经过微流道结构进行流通散热，便于提高芯片的换热能力。

在一些可能的实现方式中，在芯片表面刻蚀形成微流道结构包括通过机械划片刻蚀、激光刻蚀、等离子体刻蚀、深反应离子刻蚀、反应离子刻蚀以及化学腐蚀其中一种或多种刻蚀方法在芯片表面刻蚀形成微流道结构。如此设置，便于在芯片表面刻蚀形成微流道结构。

在一些可能的实现方式中，在芯片表面刻蚀形成微流道结构的步骤之前，还包括：

在基板上设置底部填充层；

在底部填充层内设置电学连接结构，将电学连接结构与基板电连接；

将芯片安装至底部填充层上，使芯片与电学连接结构电连接。如此设置，便于将芯片装配至基板上，同时，底部填充层可以起到连接保护的作用。

本发明还提供一种芯片散热封装结构，由如上述方案任一项提供的芯片散热封装结构的制造方法制成，芯片散热封装结构包括：

基板；

芯片，固定于基板上，且与基板电连接，芯片的上表面具有微流道结构；

封装盖板，基板、芯片和封装盖板依次层叠设置，封装盖板与基板配合封装芯片；封装盖板内具有一体成型且依次连通的冷却工质入口、歧管分液流道以及冷却工质出口；歧管分液流道与微流道结构连通，冷却工质入口、歧管分液流道、微流道结构以及冷却工质出口形成冷却工质的闭合换热通道。

采用上述技术方案的情况下，由于芯片散热封装结构由本申请中的芯片散热封装结构的制造方法制造而成，因此能够避免芯片封装时发生损坏，提高芯片封装的可靠性。

在一些可能的实现方式中，还包括中间填充层，基板、中间填充层以及封装盖板依次层叠设置，中间填充层的中部具有中空结构，芯片位于中空结构内，且中间填充层的上表面与芯片的上表面位于同一平面。如此设置，通过中间填充层可以支撑封装盖板，使得封装盖板打印时更加方便，同时中间填充层能够与封装盖板围成冷却工质的换热通道，便于冷却工质进行流动换热。

在一些可能的实现方式中，微流道结构包括直微流道结构、弯曲流道以及微柱阵列其中一种或多种。如此设置，便于提高芯片的换热能力。

在一些可能的实现方式中，微流道结构包括多条横向延伸的第一凹槽结构，且多条第一凹槽结构沿纵向方向相互平行分布。如此设置，冷却工质可以经过多条第一凹槽结构进行流动散热，便于进一步提高芯片的换热能力。

在一些可能的实现方式中，封装盖板还包括冷却工质进液腔和冷却工质出液腔，歧管分液流道包括歧管进口分液流道和歧管出口分液流道，冷却工质入口、冷却工质进液腔、歧管进口分液流道、微流道结构、歧管出口分液流道、冷却工质出液腔以及冷却工质出口依次连通以形成冷却工质的换热通道；

歧管进口分液流道包括多条纵向延伸的第二凹槽结构，且多条第二凹槽结构沿横向方向相互平行分布；

歧管出口分液流道包括多条纵向延伸的第三凹槽结构，且多条第三凹槽结构沿横向方向相互平行分布；

第二凹槽结构和第三凹槽结构间隔分布。如此设置，封装盖板能够与微流道结构形成冷却工质的换热通道，便于冷却工质进行流通散热。

在一些可能的实现方式中，还包括底部填充层和电学连接结构，基板、底部填充层和芯片依次层叠设置，电学连接结构的两端分别与基板和芯片电连接。如此设置，便于将芯片装配至基板上，同时，底部填充层可以起到连接保护的作用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明中芯片散热封装结构的爆炸示意图；

图2为图1沿A-A线的剖视图；

图3为本发明中芯片散热封装结构的示意图；

图4为本发明中基板、底部填充层以及芯片的示意图；

图5为本发明中刻蚀形成微流道结构时的示意图；

图6为本发明中打印形成中间填充层时的示意图；

图7为本发明中打印形成封装盖板时的示意图。

附图标记：

1-基板，2-芯片，3-中间填充层，4-封装盖板，5-冷却工质入口，6-冷却工质进液腔，7-歧管分液流道，8-微流道结构，9-冷却工质出液腔，10-冷却工质出口，11-底部填充层，12-电学连接结构。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1至图7，本发明提供一种芯片散热封装结构的制造方法，应用于芯片2，芯片2固定于基板1上，芯片2的上表面具有微流道结构8，制造方法包括在基板1上方和芯片2上方3D打印形成封装盖板4，使得封装盖板4与基板1配合封装芯片2；其中，封装盖板4内具有一体成型且依次连通的冷却工质入口5、歧管分液流道7以及冷却工质出口10，歧管分液流道7与微流道结构8连通以形成冷却工质的换热通道。示例性的，基板1可以为PCB板；冷却工质可以为去离子水、电子氟化液、液态金属等具有高换热能力的微流体。

采用上述技术方案的情况下，通过在基板1上方和芯片2上方3D打印形成封装盖板4，可以利用3D打印技术在芯片2上方形成与芯片2紧密粘接的封装盖板4，使得封装盖板4中的歧管分液流道7能够与芯片2上的微流道结构8紧密贴合，提高歧管分液流道7与微流道结构8之间的密封性；同时，在基板1上方和芯片2上方3D打印形成封装盖板4的过程中，芯片2与封装盖板4之间不需要在高温高压或施加较大的应力的条件下集成在一起，因此能够避免芯片2在高温高压或施加较大的应力的条件下发生损坏，从而能够避免芯片2封装时发生损坏，提高芯片2封装的可靠性。其次，歧管分液流道7与微流道结构8之间紧密贴合时，可以保证冷却工质在歧管分液流道7与微流道结构8形成的流道内充分对流换热，从而能够有效提高芯片2的散热效率和封装的可靠性。另外，通过3D打印技术能够在基板1上方和芯片2上方形成一体化结构的封装盖板4，降低了歧管分液流道7的成型难度，便于形成结构复杂的歧管分液流道7，使得歧管分液流道7的生产加工更加方便。

散热时，冷却工质可以以强制对流循环的方式依次经过冷却工质入口5、歧管分液流道7、微流道结构8、歧管分液流道7以及冷却工质出口10进行流通，当冷却介质经过微流道结构8时，可以与芯片2之间进行热量交换以实现芯片2的散热。

如图1至图3、图6所示，进一步地，在基板1上方和芯片2上方3D打印形成封装盖板4的步骤之前，制造方法还包括在基板1上方3D打印形成中间填充层3；其中，中间填充层3的中部具有中空结构，芯片2位于中空结构内，且中间填充层3的上表面与芯片2的上表面位于同一平面；在基板1上方和芯片2上方3D打印形成封装盖板4包括在基板1上方、中间填充层3上方和芯片2上方3D打印形成封装盖板4；其中，封装盖板4内具有一体成型且依次连通的冷却工质入口5、冷却工质进液腔6、歧管分液流道7、冷却工质出液腔9以及冷却工质出口10，冷却工质进液腔6与中间填充层3围成冷却工质的进液流道，冷却工质出液腔9与中间填充层3围成冷却工质的出液流道。

散热时，冷却工质可以依次经过冷却工质入口5、冷却工质进液腔6、歧管分液流道7、微流道结构8、歧管分液流道7、冷却工质出液腔9以及冷却工质出口10进行流通，当冷却介质经过微流道结构8时，可以与芯片2之间进行热量交换以实现芯片2的散热。示例性的，在打印中间填充层3的过程中可以增加固化时间，以使中间填充层3与基板1粘接牢固，保证密封性能良好，防止液体泄漏对芯片2造成损坏。采用这种方法，通过中间填充层3可以支撑封装盖板4，使得封装盖板4打印时更加方便，同时中间填充层3能够与封装盖板4围成冷却工质的换热通道，便于冷却工质进行流动换热。当中间填充层3的上表面与芯片2的上表面位于同一平面时，能够便于在中间填充层3上表面和芯片2上表面进一步叠加打印封装盖板4。

示例性的，当3D打印封装盖板4时，可以适当减少其固化时间，以保证封装盖板4与中间填充层3充分结合的同时，避免歧管分液流道7穿透芯片2表面的嵌入式微流道结构8而造成流道堵塞，影响冷却工质的流动状态。

在一些可选方式中，封装盖板4和/或中间填充层3的材料为工程塑料、ABS材料(Acrylonitrile Butadiene Styrene，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、PA材料(Polyamide，聚酰胺)、PC材料(Polycarbonate，聚碳酸酯)、PPSF材料(Polyphenylsulfone，聚亚苯基砜)、PEEK材料(聚醚醚酮)、EP材料(环氧)、Ender材料、PLA材料(polylactide，聚乳酸)、PSU类材料(聚砜)、热固性树脂、光敏树脂、橡胶、尼龙、金属和陶瓷其中一种。示例性的，封装盖板4和/或中间填充层3的材料还可以为其他可3D打印的材料。示例性的，封装盖板4和中间填充层3的材料均可以为PMMA(Polymethyl methacrylate，有机玻璃)、PDMS(Polydimethyl siloxane，聚二甲基硅氧烷)。采用这种材料，能够使封装盖板4和中间填充层3与芯片2粘接更加牢固紧密，同时能够使加工制造流程简单、加工周期短且成本低。

如图1、图3和图5所示，进一步地，在基板1上方和芯片2上方3D打印形成封装盖板4的步骤之前，制造方法还包括在芯片2表面刻蚀形成微流道结构8。其中，微流道结构8包括但不限于直微流道结构8、弯曲流道以及微柱阵列等结构。采用这种方法，冷却工质可以经过微流道结构8进行流通散热，便于提高芯片2的换热能力。

在一些实施例中，在芯片2表面刻蚀形成微流道结构8包括通过机械划片刻蚀、激光刻蚀、等离子体刻蚀、深反应离子刻蚀、反应离子刻蚀以及化学腐蚀其中一种或多种刻蚀方法在芯片2表面刻蚀形成微流道结构8。采用这种方法，便于在芯片2表面刻蚀形成微流道结构8。

如图4至图7所示，进一步地，在芯片2表面刻蚀形成微流道结构8的步骤之前，还包括在基板1上设置底部填充层11；在底部填充层11内设置电学连接结构12，将电学连接结构12与基板1电连接；将芯片2安装至底部填充层11上，使芯片2与电学连接结构12电连接。其中，芯片2可以为集成电路芯片2，例如CPU、GPU等，基板1可以为PCB板，当芯片2通过电学连接结构12与基板1电连接时，可以实现信号的识别与传输。采用这种方法，能够使芯片2装配更加稳定；同时，通过底部填充层11对电学连接结构12进行保护，可以使芯片2与基板1之间连接更加稳定。

请参阅图1至图7，本发明还提供一种芯片散热封装结构，由如上述实施例提供的芯片散热封装结构的制造方法制成，芯片散热封装结构包括基板1、芯片2以及封装盖板4，芯片2固定于基板1上，且与基板1电连接，芯片2的上表面具有微流道结构8；基板1、芯片2和封装盖板4依次层叠设置，封装盖板4与基板1配合封装芯片2；封装盖板4内具有一体成型且依次连通的冷却工质入口5、歧管分液流道7以及冷却工质出口10；歧管分液流道7与微流道结构8连通，冷却工质入口5、歧管分液流道7、微流道结构8以及冷却工质出口10形成冷却工质的闭合换热通道。

散热时，冷却工质可以以强制对流循环的方式依次经过冷却工质入口5、歧管分液流道7、微流道结构8、歧管分液流道7以及冷却工质出口10进行流通，当冷却介质经过微流道结构8时，可以与芯片2之间进行热量交换以实现芯片2的散热。

采用上述技术方案的情况下，通过在基板1上方和芯片2上方3D打印形成封装盖板4，可以利用3D打印技术在芯片2上方形成与芯片2紧密粘接的封装盖板4，使得封装盖板4中的歧管分液流道7能够与芯片2上的微流道结构8紧密贴合，提高歧管分液流道7与微流道结构8之间的密封性；同时，在基板1上方和芯片2上方3D打印形成封装盖板4的过程中，芯片2与封装盖板4之间不需要在高温高压或施加较大的应力的条件下集成在一起，因此能够避免芯片2在高温高压或施加较大的应力的条件下发生损坏，从而能够避免芯片2封装时发生损坏，提高芯片2封装的可靠性。其次，歧管分液流道7与微流道结构8之间紧密贴合时，可以保证冷却工质在歧管分液流道7与微流道结构8形成的流道内充分对流换热，从而能够有效提高芯片2的散热效率和封装的可靠性。另外，通过3D打印技术能够在基板1上方和芯片2上方形成一体化结构的封装盖板4，降低了歧管分液流道7的成型难度，便于形成结构复杂的歧管分液流道7，使得歧管分液流道7的生产加工更加方便。

如图1、图3和图6所示，进一步地，芯片散热封装结构还包括中间填充层3，基板1、中间填充层3以及封装盖板4依次层叠设置，中间填充层3的中部具有中空结构，芯片2位于中空结构内，且中间填充层3的上表面与芯片2的上表面位于同一平面。其中，封装盖板4内具有一体成型且依次连通的冷却工质入口5、冷却工质进液腔6、歧管分液流道7、冷却工质出液腔9以及冷却工质出口10，冷却工质进液腔6与中间填充层3围成冷却工质的进液流道，冷却工质出液腔9与中间填充层3围成冷却工质的出液流道。

散热时，冷却工质可以依次经过冷却工质入口5、冷却工质进液腔6、歧管分液流道7、微流道结构8、歧管分液流道7、冷却工质出液腔9以及冷却工质出口10进行流通，当冷却介质经过微流道结构8时，可以与芯片2之间进行热量交换以实现芯片2的散热。示例性的，在打印中间填充层3的过程中可以增加固化时间，以使中间填充层3与基板1粘接牢固，保证密封性能良好，防止液体泄漏对芯片2造成损坏。采用这种方法，通过中间填充层3可以支撑封装盖板4，使得封装盖板4打印时更加方便，同时中间填充层3能够与封装盖板4围成冷却工质的换热通道，便于冷却工质进行流动换热。当中间填充层3的上表面与芯片2的上表面位于同一平面时，能够便于在中间填充层3上表面和芯片2上表面进一步叠加打印封装盖板4。

在一些实施方式中，微流道结构8包括直微流道结构8、弯曲流道以及微柱阵列其中一种或多种。采用这种结构，冷却介质可以通过微流道结构8实现高效率的散热，从而便于提高芯片2的换热能力。

如图1、图3至图7所示，进一步地，微流道结构8包括多条横向延伸的第一凹槽结构，且多条第一凹槽结构沿纵向方向相互平行分布。示例性的，冷却介质经过微流道结构8时，可以同时流经多条第一凹槽结构与芯片2之间进行换热；第一凹槽结构可以为矩形槽结构。采用这种结构，冷却工质可以经过多条第一凹槽结构进行流动散热，便于进一步提高芯片2的换热能力。

如图1至图3所示，封装盖板4还包括冷却工质进液腔6和冷却工质出液腔9，歧管分液流道7包括歧管进口分液流道和歧管出口分液流道，冷却工质入口5、冷却工质进液腔6、歧管进口分液流道、微流道结构8、歧管出口分液流道、冷却工质出液腔9以及冷却工质出口10依次连通以形成冷却工质的换热通道；歧管进口分液流道包括多条纵向延伸的第二凹槽结构，且多条第二凹槽结构沿横向方向相互平行分布；歧管出口分液流道包括多条纵向延伸的第三凹槽结构，且多条第三凹槽结构沿横向方向相互平行分布；第二凹槽结构和第三凹槽结构间隔分布。

散热时，冷却工质可以依次经过冷却工质入口5、冷却工质进液腔6、歧管进口分液流道、微流道结构8、歧管出口分液流道、冷却工质出液腔9以及冷却工质出口10进行流通，当冷却介质经过微流道结构8时，可以与芯片2之间进行热量交换以实现芯片2的散热。当冷却介质由歧管进口分液流道流入微流道结构8时，可以同时经过多条纵向分布的第二凹槽结构流入多条横向分布的第一凹槽结构中，当当冷却介质由微流道结构8流入歧管出口分液流道时，可以同时经过多条横向分布的第一凹槽结构流入多条纵向分布的第一凹槽结构中。当第二凹槽结构和第三凹槽结构间隔分布时，能够使冷却介质快速经过微流道结构8流入歧管出口分液流道，使得冷却介质与芯片2之间的换热效率更高。采用这种结构，封装盖板4能够与微流道结构8形成冷却工质的换热通道，便于冷却工质进行流通散热，进一步提高芯片2的换热能力。

如图4至图7所示，芯片散热封装结构还包括底部填充层11和电学连接结构12，基板1、底部填充层11和芯片2依次层叠设置，电学连接结构12的两端分别与基板1和芯片2电连接。其中，芯片2可以为集成电路芯片2，例如CPU、GPU等，基板1可以为PCB板，当芯片2通过电学连接结构12与基板1电连接时，可以实现信号的识别与传输。采用这种结构，能够使芯片2装配更加稳定；同时，通过底部填充层11对电学连接结构12进行保护，可以使芯片2与基板1之间连接更加稳定。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种芯片散热封装结构的制造方法，应用于芯片，所述芯片固定于基板上，所述芯片的上表面具有微流道结构，其特征在于，所述制造方法包括：

在所述基板上方和所述芯片上方3D打印形成封装盖板，使得所述封装盖板与所述基板配合封装所述芯片；其中，所述封装盖板内具有一体成型且依次连通的冷却工质入口、歧管分液流道以及冷却工质出口，所述歧管分液流道与所述微流道结构连通以形成冷却工质的换热通道。

2.根据权利要求1所述的芯片散热封装结构的制造方法，其特征在于，在所述基板上方和所述芯片上方3D打印形成封装盖板的步骤之前，所述制造方法还包括在所述基板上方3D打印形成中间填充层；其中，所述中间填充层的中部具有中空结构，所述芯片位于所述中空结构内，且所述中间填充层的上表面与所述芯片的上表面位于同一平面；

在所述基板上方和所述芯片上方3D打印形成封装盖板包括：在所述基板上方、中间填充层上方和所述芯片上方3D打印形成所述封装盖板；其中，所述封装盖板内具有一体成型且依次连通的冷却工质入口、冷却工质进液腔、歧管分液流道、冷却工质出液腔以及冷却工质出口，所述冷却工质进液腔与所述中间填充层围成所述冷却工质的进液流道，所述冷却工质出液腔与所述中间填充层围成所述冷却工质的出液流道。

3.根据权利要求2所述的芯片散热封装结构的制造方法，其特征在于，所述封装盖板和/或所述中间填充层的材料为工程塑料、ABS材料、PA材料、PC材料、PPSF材料、PEEK材料、EP材料、Ender材料、PLA材料、PSU类材料、热固性树脂、光敏树脂、橡胶、尼龙、金属和陶瓷其中一种。

4.根据权利要求1所述的芯片散热封装结构的制造方法，其特征在于，在所述基板上方和所述芯片上方3D打印形成封装盖板的步骤之前，所述制造方法还包括：

在所述芯片表面刻蚀形成所述微流道结构。

5.根据权利要求4所述的芯片散热封装结构的制造方法，其特征在于，在所述芯片表面刻蚀形成所述微流道结构包括：通过机械划片刻蚀、激光刻蚀、等离子体刻蚀、深反应离子刻蚀、反应离子刻蚀以及化学腐蚀其中一种或多种刻蚀方法在所述芯片表面刻蚀形成所述微流道结构。

6.根据权利要求4所述的芯片散热封装结构的制造方法，其特征在于，在所述芯片表面刻蚀形成所述微流道结构的步骤之前，所述制造方法还包括：

在所述基板上设置底部填充层；

在所述底部填充层内设置电学连接结构，将所述电学连接结构与所述基板电连接；

将所述芯片安装至所述底部填充层上，使所述芯片与所述电学连接结构电连接。

7.一种芯片散热封装结构，其特征在于，由如权利要求1-6任一项所述的芯片散热封装结构的制造方法制成，所述芯片散热封装结构包括：

基板；

芯片，固定于所述基板上，且与所述基板电连接，所述芯片的上表面具有微流道结构；

封装盖板，所述基板、所述芯片和所述封装盖板依次层叠设置，所述封装盖板与所述基板配合封装所述芯片；所述封装盖板内具有一体成型且依次连通的冷却工质入口、歧管分液流道以及冷却工质出口；所述歧管分液流道与所述微流道结构连通，所述冷却工质入口、所述歧管分液流道、所述微流道结构以及所述冷却工质出口形成冷却工质的闭合换热通道。

8.根据权利要求7所述的芯片散热封装结构，其特征在于，还包括中间填充层，所述基板、所述中间填充层以及所述封装盖板依次层叠设置，所述中间填充层的中部具有中空结构，所述芯片位于所述中空结构内，且所述中间填充层的上表面与所述芯片的上表面位于同一平面。

9.根据权利要求8所述的芯片散热封装结构，其特征在于，所述微流道结构包括直微流道结构、弯曲流道以及微柱阵列其中一种或多种。

10.根据权利要求9所述的芯片散热封装结构，其特征在于，所述微流道结构包括多条横向延伸的第一凹槽结构，且多条所述第一凹槽结构沿纵向方向相互平行分布。

11.根据权利要求10所述的芯片散热封装结构，其特征在于，所述封装盖板还包括冷却工质进液腔和冷却工质出液腔，所述歧管分液流道包括歧管进口分液流道和歧管出口分液流道，所述冷却工质入口、所述冷却工质进液腔、所述歧管进口分液流道、所述微流道结构、所述歧管出口分液流道、所述冷却工质出液腔以及所述冷却工质出口依次连通以形成所述冷却工质的换热通道；

所述歧管进口分液流道包括多条纵向延伸的第二凹槽结构，且多条所述第二凹槽结构沿横向方向相互平行分布；

所述歧管出口分液流道包括多条纵向延伸的第三凹槽结构，且多条所述第三凹槽结构沿横向方向相互平行分布；

所述第二凹槽结构和所述第三凹槽结构间隔分布。

12.根据权利要求7所述的芯片散热封装结构，其特征在于，还包括底部填充层和电学连接结构，所述基板、所述底部填充层和所述芯片依次层叠设置，所述电学连接结构的两端分别与所述基板和所述芯片电连接。

Images