CN116454038A - 封装方法及封装结构 - Google Patents

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Abstract

一种封装方法及封装结构，封装结构包括：多层堆叠的封装模组，所述封装模组包括封装基板、以及装配于所述封装基板上的电子元件；导热部件，包括板内导热部件和层间导热部件中的一者或两者，所述板内导热部件位于所述封装基板中，所述板内导热部件用于实现所述封装基板与电子元件之间的热传导，所述层间导热部件位于相邻所述封装基板之间，所述层间导热部件用于实现相邻所述封装基板之间的热传导。本发明通过设置所述导热部件，为所述封装结构中的电子元件的散热提供了更多种散热路径，易于实现多层封装模组中位于下方的电子元件的散热，从而获得能够满足高散热要求的封装结构。

Description

封装方法及封装结构
技术领域
本发明实施例涉及半导体封装技术领域，尤其涉及一种封装方法及封装结构。
背景技术
随着超大规模集成电路的发展趋势，人们对集成电路的封装技术的要求不断提高，对异质集成不同元件的需求相应也越来越大，因此半导体异质集成封装逐渐成为封装的趋势。
目前，系统级封装(system in package，SiP)是先进封装发展的一个重要方向，且随着集成度的越来越高，封装系统的小型化给整体产品设计提供巨大的便利及革新，为此，可通过堆叠工艺实现各电子元件的堆叠，所得到的封装结构被称为三维(Three-Dimensional，3D)堆叠封装结构。
随着封装结构的集成度越来越高，封装结构整体的功耗也随之变大，相应的，对封装结构的散热性能也提出了更高的要求。但是，目前封装结构的散热性能仍有待提升。
发明内容
本发明实施例解决的问题是提供一种封装方法及封装结构，以提高封装结构的散热性能。
为解决上述问题，本发明实施例提供一种封装结构，包括：多层堆叠的封装模组，所述封装模组包括封装基板、以及装配于所述封装基板上的电子元件；导热部件，包括板内导热部件和层间导热部件中的一者或两者，所述板内导热部件位于所述封装基板中，所述板内导热部件用于实现所述封装基板与电子元件之间的热传导，所述层间导热部件位于相邻所述封装基板之间，所述层间导热部件用于实现相邻所述封装基板之间的热传导。
相应的，本发明实施例还提供一种封装方法，包括：进行多次装配操作，所述装配操作包括：提供封装基板；在所述封装基板上装配电子元件，所述电子元件和封装基板组成封装模组；相继两次装配操作中，后一次装配操作的封装基板堆叠于前一次装配操作形成的封装模组上；其中，在提供封装基板的步骤中，所述封装基板中形成有板内导热部件；或者，将后一次装配操作的封装基板堆叠于前一次装配操作形成的封装模组上的过程中，形成位于相邻所述封装基板之间的层间导热部件；或者，在提供封装基板的步骤中，所述封装基板中形成有板内导热部件，且将后一次装配操作的封装基板堆叠于前一次装配操作形成的封装模组上的过程中，形成位于相邻所述封装基板之间的层间导热部件；其中，所述板内导热部件用于实现所述封装基板与电子元件之间的热传导；所述层间导热部件用于实现相邻所述封装基板之间的热传导。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：
本发明实施例提供的封装结构包括多层堆叠的封装模组，封装模组包括封装基板、以及装配于封装基板上的电子元件，还包括导热部件，导热部件包括板内导热部件和层间导热部件中的一者或两者，板内导热部件位于封装基板中，层间导热部件位于相邻封装基板之间；其中，通过板内导热部件，电子元件的热量能够通过封装基板实现纵向和/或横向的传导，通过层间导热部件，电子元件能够通过所在封装模组的封装基板和层间导热部件，将热量向其他封装模组的封装基板传导(例如，可以传导至最顶层的封装基板)；因此，导热部件的设置，为封装结构中的电子元件的散热提供了更多种散热路径，易于实现多层封装模组中位于下方的电子元件的散热，从而获得能够满足高散热要求的封装结构。
本发明实施例提供的封装方法中，进行多次装配操作，所述装配操作包括：提供封装基板；在所述封装基板上装配电子元件，所述电子元件和封装基板组成封装模组；相继两次装配操作中，后一次装配操作的封装基板堆叠于前一次装配操作形成的封装模组上；而且，在提供封装基板的步骤中，所述封装基板中形成有板内导热部件，或者，将后一次装配操作的封装基板堆叠于前一次装配操作形成的封装模组上的过程中，形成位于相邻所述封装基板之间的层间导热部件，或者，在提供封装基板的步骤中，所述封装基板中形成有板内导热部件，且将后一次装配操作的封装基板堆叠于前一次装配操作形成的封装模组上的过程中，形成位于相邻所述封装基板之间的层间导热部件；其中，通过板内导热部件，电子元件的热量能够通过封装基板实现纵向和/或横向的传导，通过层间导热部件，电子元件能够通过所在封装模组的封装基板和层间导热部件，将热量向其他封装模组的封装基板传导(例如，可以传导至最顶层的封装基板)；因此，导热部件的设置，为封装结构中的电子元件的散热提供了更多种散热路径，易于实现多层封装模组中位于下方的电子元件的散热，从而获得能够满足高散热要求的封装结构。
附图说明
图1示出了本发明封装结构第一实施例的示意图；
图2示出了本发明封装结构第二实施例的示意图；
图3示出了本发明封装结构第三实施例的示意图；
图4示出了本发明封装结构第四实施例的示意图；
图5至图10示出了本发明封装方法第一实施例对应的示意图；
图11示出了本发明封装方法另一实施例对应的示意图；
图12至图13示出了本发明封装方法又一实施例对应的示意图。
具体实施方式
由背景技术可知，目前封装结构的散热性能仍有待提升。
经研究发现，随着封装结构的小型化发展，导致电子元件的单位功耗也越来越高。但电子元件的单位功耗越来越高，对封装结构的散热性能相应提出了更高的要求，散热问题已成为系统级封装的一个重大挑战。
针对系统级封装中拥有单颗高功耗芯片的情形，一种方案是将高功耗芯片设置于封装顶面，通过使该高功耗芯片外露并在其顶部设置散热盖的方式实现散热，另一种方案是将高功耗芯片设置于封装底面，通过后续的印刷线路板(printed circuit board，PCB)实现散热。
但是，若通过PCB板来实现散热，则对PCB板设计会有诸多限制，从而引起产品应用问题。若将各高功耗芯片设置于封装顶面，采用横向平铺并在各高功耗芯片的顶部设置散热盖的方式实现散热，该方案会造成封装结构的平面面积大幅度增加，弱化了SiP封装结构的小型化优势。
为此，现亟需提供一种新的封装结构，以获得能够满足高散热要求的堆叠封装结构。
为了解决技术问题，本发明实施例提供一种封装结构，包括：多层堆叠的封装模组，所述封装模组包括封装基板、以及装配于所述封装基板上的电子元件；导热部件，包括板内导热部件和层间导热部件中的一者或两者，所述板内导热部件位于所述封装基板中，所述板内导热部件用于实现所述封装基板与电子元件之间的热传导，所述层间导热部件位于相邻所述封装基板之间，所述层间导热部件用于实现相邻所述封装基板之间的热传导。
通过板内导热部件，电子元件的热量能够通过封装基板实现纵向和/或横向的传导，通过层间导热部件，电子元件能够通过所在封装模组的封装基板和层间导热部件，将热量向其他封装模组的封装基板传导(例如，可以传导至最顶层的封装基板)；因此，导热部件的设置，为封装结构中的电子元件的散热提供了更多种散热路径，易于实现多层封装模组中位于下方的电子元件的散热，从而获得能够满足高散热要求的封装结构。
为使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
结合参考图1，图1示出了本发明封装结构第一实施例的示意图。
本实施例中，封装结构包括：多层堆叠的封装模组20，封装模组20包括封装基板10、以及装配于封装基板10上的电子元件6；导热部件30，包括板内导热部件31和层间导热部件32中的一者或两者，板内导热部件31位于封装基板10中，所述板内导热部件31用于实现所述封装基板10与电子元件6之间的热传导，层间导热部件32位于相邻封装基板10之间，所述层间导热部件32用于实现相邻所述封装基板10之间的热传导。
封装基板10用于为电子元件6的封装提供工艺平台，以支撑各电子元件6，同时，封装基板10中具有电路，封装基板10还用于为电子元件6供电或者传递电信号。具体地，封装基板10可以包括同质或异质层的有机介电材料、以及金属线路。
本实施例中，封装模组20的层数为多层，且多层封装模组20沿封装基板10表面的法线方向依次堆叠，从而构成3D堆叠封装结构，以进一步满足封装结构的小型化要求。
在多层封装模组20中，位于顶层的封装模组20对应的封装基板10为顶层基板10U，位于顶层基板10U下方的其余封装基板10作为下层基板10L。
下文以封装模组20的层数为两层为例进行说明。可以理解的是，在其他实施例中，封装模组的层数也可以大于或等于三层。
本实施例中，在封装模组20中，封装基板10包括相背的顶面10A和底面10B，顶面10A用于装配电子元件6。
相应的，在封装模组20的层数为多层的情况下，相邻两层封装基板10中，位于下方的封装基板10的顶面10A与另一个封装基板10的底面10B相对设置；例如，下层基板10L的顶面10A与顶层基板10U的底面10B相对设置。
封装基板10上装配有电子元件6，通过电子元件6，以获得满足特定功能需求的封装结构。本实施例中，封装结构为SiP结构，因此电子元件6为不同类型的芯片。
在一个实施例中，电子元件6包括热发散元件。热发散元件作为电子元件6的一种，在工作时具有一定的功耗，因此会产生热量。换言之，热发散元件为具有散热需求的电子元件6。具体地，热发散元件的功耗大于剩余电子元件6的功耗。
作为一种示例，热发散元件为高功耗芯片，高功耗芯片的单位功耗较高，因此对散热的需求也相应更高。在一个实施例中，热发散元件包括主控芯片、xPU芯片、FPGA(fieldprogrammable gate array，现场可编程门阵列)芯片、AI(artificial intelligence，人工智能)芯片和电源管理芯片中的一种或多种。
可以理解的是，xPU芯片是各种处理器芯片的总称，例如，CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)芯片、GPU(Graphics Processing Unit，图形处理器)芯片、TPU(Tensor Processing Unit，张量处理单元)芯片、NPU(Neural Processing Unit，嵌入式神经网络处理器)芯片等。
需要说明的是，在封装模组20的层数为多层的情况下，根据封装需求，热发散元件可以分布于任意多层的封装模组20中。还需要说明的是，在同一层封装模组20中，热发散元件的数量可以为一个或多个。
作为一种示例，位于顶层的封装模组20下方的电子元件6包括第一热发散元件6a，位于顶层的封装模组20中的电子元件6包括第二热发散元件6c。作为一种示例，位于顶层基板10U上的热发散元件(也即第二热发散元件6c)包括主控芯片或xPU芯片，位于下层基板10L上的热发散元件(也即第一热发散元件6a)包括FPGA芯片、AI芯片或Power芯片。
本实施例中，热发散元件(也即第一热发散元件6a和第二热发散元件6c)分布于不同的封装模组20中。通过使热发散元件呈现纵向堆叠的布局，从而易于满足封装尺寸的小型化需求。
需要说明的是，电子元件6还可以包括其他类型的元件，例如还可以包括功能芯片6b和被动元件6d。其中，被动元件6c包括但不限于电容器、电阻器或电感等，功能芯片6b包括但不限于存储芯片(例如，DDR芯片)、通讯芯片、处理芯片、闪存芯片或逻辑芯片等。
需要说明的是，在封装模组20中，电子元件6朝向所在封装基板10的面上形成有暴露在外的焊点21，电子元件6通过焊点21焊接于其下方的封装基板10上，从而实现电子元件6与封装基板10的电连接。
还需要说明的是，电子元件6底部和封装基板10之间还可以设置有底部填充胶(underfill)13，底部填充胶13起到加固电子元件6的作用，还对电子元件6起到防水防潮的作用，此外，还能够起到缓和应力冲击的作用，从而提高电子元件6和封装基板10的结合强度，相应提高封装可靠性。
本实施例中，封装结构还包括导热部件30，封装结构内部的电子元件，尤其是单位功耗较高的电子元件(例如，第一热发散元件6a)，通过导热部件30向外散热。
具体地，导热部件30包括板内导热部件31和层间导热部件32中的一者或两者，板内导热部件31位于封装基板10中，电子元件(例如，第一热发散元件6a)经由板内导热部件31与封装基板10实现热传导，层间导热部件32位于相邻封装基板10之间，相邻封装基板10经由层间导热部件32实现热传导。
需要说明的是，位于封装结构内部的电子元件6相比于位于封装结构顶部的电子元件6的散热难度更大，(例如，第一热发散元件6a位于封装结构的内部，相比于第二热发散元件6c，第一热发散元件6a的散热难度更大)，因此，通过在封装结构内部设置导热部件30，从而为封装结构内部的电子元件6提供导热路径，便于将封装结构内部的电子元件6产生的热量传导出去。
具体地，通过板内导热部件31，热量能够通过封装基板10实现纵向和/或横向的传导，通过层间导热部件32，电子元件6能够通过所在封装模组20的封装基板10和层间导热部件32，将热量向其他封装模组20的封装基板10传导(例如，可以传导至最顶层的封装基板10)；因此，导热部件30的设置，为电子元件6的散热提供了更多种散热路径，易于实现多层封装模组20中位于下方的电子元件6的散热，从而获得能够满足高散热要求的封装结构。
相应的，在导热部件30的作用下，本实施例能够在采用堆叠封装的同时，实现多层封装模组20中位于下方的电子元件6(例如，第一热发散元件6a)的散热，与采用横向平铺的方式将所有电子元件均设置于封装结构的顶部(也即均设置于顶层基板上)的方案相比，本实施例有利于在满足散热要求的同时，减小封装结构的平面面积，从而获得高散热性能的3D堆叠封装结构。
同时，由于导热部件30提供了更多种散热路径，因此，导热部件30提供的散热路径分担了PCB板所承担的散热作用，与仅通过PCB板来实现散热的方案相比，减小了对PCB板设计的限制。
导热部件30含有导热材料，导热材料的热导率尽可能高，以提高导热部件30的导热性能，从而提高封装结构的散热性能。
本实施例中，导热材料包括金属材料、石墨烯和金刚石中的一种或多种。具体地，导热材料包括铜、铝、银、石墨烯和金刚石中的一种或多种。作为一种示例，导热材料为铜，通过选用铜，有利于更好地获得低热阻的导热路径。
本实施例中，导热部件30包括层间导热部件32。通过设置层间导热部件32，以便在封装模组20的层数为多层的情况下，使热量在不同封装基板10之间实现纵向传导。而且，由于层间导热部件32位于相邻封装基板10之间，这还有利于在堆叠封装基板10时提供支撑。
作为一种示例，部分的层间导热部件32还位于第二热发散元件6c正下方，相应的，第一热发散元件6a产生的热量通过其所在的封装基板10、以及第二热发散元件6c正下方层间导热部件32，向上传导至第二热发散元件6c，以便通过第二热发散元件6c将热量向外散发。
本实施例中，层间导热部件32通过焊料18焊接于封装基板10上。焊料18通常是金属材料，从而使层间导热部件32与封装基板10之间通过金属实现结合，而金属材料的导热性较好，因此通过焊料18将层间导热部件32焊接于封装基板10上，有利于提高导热效果。作为一种示例，焊料18可以为焊锡。
层间导热部件32至少具备导热功能，但也可以同时具备导电功能，从而利用层间导热部件32实现器件之间的电连接的同时实现散热，这有利于减少层间导热部件32的数量。
因此，本实施例中，层间导热部件32包括导热块32a和电连接件32b中的一者或两者，电连接件32b含有导热材料，电连接件32b用于实现相邻封装基板10之间的电连接。
需要说明的是，导热块32a用于接地或者不起电连接作用，因此对导热块32a的设计的灵活性更高。
如图1所示，本实施例中，电连接件32b包括导热块32a和电连接件32b两种，从而在满足封装基板10之间的电连接需求的同时，尽可能地增加层间导热部件32的数量。
电连接件32b包括焊球(ball)、中介层(interposer)、导电凸块(bump)和转接板中的一种或多种，具体可以根据封装结构的性能需求、功能类型或者工艺尺寸精度进行选取，例如，根据信号密度或者电连接件32b的尺寸需求来选取电连接件32b的类型。本实施例以电连接件32b为焊球为例进行说明。通过选取焊球，易于获得尺寸较小的电连接件32b，从而满足对电连接件32b的尺寸需求。
本实施例中，焊球包括导热核心7a以及包覆导热核心7a的焊料层7b，导热核心7a的热导率高于焊料层7b的热导率。焊球内部含有热导率更高的导热核心7a，从而在确保焊球自身的功能的同时，提升其导热性能。作为一种示例，焊球可以为铜核锡球。
本实施例中，导热部件30还包括板内导热部件31。通过设置板内导热部件31，有利于加快热量在封装基板10内的传导，例如，加快热量在封装基板10内的纵向传导和/或横向传导。
本实施例中，板内导热部件31包括导热层31P、导热通孔结构31V和埋入式导热结构中的一种或多种。封装基板10由多层载板堆叠而成，埋入式导热结构掩埋于载板中。
导热层31P的表面积较大，有利于实现热量的横向扩散和纵向扩散；导热通孔结构31V具有一定的高度，有利于实现热量的纵向扩散；因此，根据各电子元件6的布局情况以及封装基板10中的电路设计，板内导热部件31可以仅包括导热层31P，或者，仅包括导热通孔结构31V，或者是两者的组合。
需要说明的是，在不影响封装基板10的电路设计的情况下，板内导热部件31可以贯穿封装基板10，从而使得封装基板10表面暴露板内导热部件31，以便提高板内导热部件31与电子元件6(例如第一热发散元件6a)或者层间导热部件32之间的热传导效果。相应的，根据实际情况，板内导热部件31也可以贯穿部分厚度的封装基板10或者掩埋于封装基板10中。
需要说明的是，在工艺允许的条件下，尽可能地增加板内导热部件31，以提高封装基板10中的导热材料的成分，从而提高热量在封装基板10的传导效率。
作为一种示例，导热通孔结构31V可以为填铜导热孔(copper filled via)，导热层31P可以为导热铺铜(copper plane)。
本实施例中，为了获得更佳的散热效果，将板内导热部件31和层间导热部件32均设置于封装结构中。
其中，根据封装结构的设计，板内导热部件31的位置可以包括如下情形中的一种或多种：板内导热部件31位于第一热发散元件6a的正上方；板内导热部件31位于第一热发散元件6a的正下方；板内导热部件31与层间导热部件32上下相对设置。
板内导热部件31位于第一热发散元件6a的正上方时，使得第一热发散元件6a产生的热量能够向上传导；板内导热部件31位于第一热发散元件6a的正下方时，使得第一热发散元件6a产生的热量能够向下传导。
需要说明的是，通过使板内导热部件31位于第一热发散元件6a所在区域的位置处(也即第一热发散元件6a的正上方或正下方)，易于使得第一热发散元件6a产生的热量直接通过其所在位置处的板内导热部件31实现传导，有利于缩短散热路径，相应提高散热的效率。
板内导热部件31的导热效率往往高于封装基板10，因此，通过使板内导热部件31与层间导热部件32上下相对设置，有利于进一步提高热量在板内导热部件31和层间导热部件32之间的传导速率。
需要说明的是，由于板内导热部件31会占据封装基板10的内部空间，因此，为了满足封装基板10中的电路布局的需要，部分位置的板内导热部件31也可以位于层间导热部件32的侧部。
可以理解的是，在封装结构包括板内导热部件31和层间导热部件32的情况下，板内导热部件31的位置可以同时存在上述3种情形，例如，部分位置的导热部件30属于第一种情况，另外部分位置的导热部件30属于第二种情况，剩余位置的导热部件30属于第三种情况，从而获得更多种散热路径。
在一个具体实施中，相邻封装基板10之间具有位于第一热发散元件6a侧部的层间导热部件32，且板内导热部件31分别位于第一热发散元件6a顶部的封装基板10中、第一热发散元件6a底部的封装基板10中、以及导热块32a顶部的封装基板10中。
需要说明的是，电连接件32b与封装基板10中的电路电连接，为了减小对封装基板10中的电路的影响，电连接件32b的位置处未设有板内导热部件31。在其他实施例中，根据实际情况，电连接件的位置处也可以设置有板内导热部件，从而进一步提高散热效率。
如图1所示，图1中的箭头表示不同的散热路径。本实施例中，结合导热部件30包括板内导热部件31和层间导热部件32的情形，以及板内导热部件31的位置设置，第一热发散元件6a至少可以获得四条散热路径。
通过第一热发散元件6a顶部的板内导热部件31，获得第一热发散元件6a垂直向上的第一散热路径。
通过第一热发散元件6a侧部的导热块32a，将第一热发散元件6a的热量通过其下方的封装基板10(例如，下层基板10L)传导到周围的导热块32a，再由导热块32a继续向上传导至板内导热部件31，进而将热量传导到第一热发散元件6a上方的封装基板10(例如，顶层基板10U)，从而获得第二散热路径。
通过第一热发散元件6a侧部的电连接件32b，将第一热发散元件6a的热量通过其下方的封装基板10(例如，下层基板10L)传导到周围的电连接件32b，再由电连接件32b继续向上传导到第一热发散元件6a上方的封装基板10(例如，顶层基板10U)，从而获得第三散热路径。
通过第一热发散元件6a底部的板内导热部件31，获得第一热发散元件6a垂直向下的第四散热路径，从而为后续通过终端应用时的PCB散热提供向下的散热路径。
因此，结合以上全部或个别散热路径，可以较好地将内部的第一热发散元件6a的热量传导到外部，从而提高整个封装结构的热可靠性。
本实施例中，所述封装结构还包括：第二界面层16，位于所述第一热发散元件6a与上方的封装基板10之间，所述第二界面层16的材料为导热界面材料。换言之，第一热发散元件6a与上方的相邻封装基板10通过位于两者之间的第二界面层16相结合。
第二界面层16用于提高第一热发散元件6a与其上方的封装基板10的结合强度，同时，第二界面层16的材料为导热界面材料，从而提高第一热发散元件6a与其上方的封装基板10之间的热传导效果。
本实施例中，在将电子元件6上方的封装基板10(例如，顶层基板10U)堆叠至封装模组20上时，可以对上层的封装基板10施加一定的压力和温度，使第二界面层16与上层封装基板10底面紧密结合，从而增强热量的传导效果。
具体地，电子元件6(例如，第一热发散元件6a)顶部的封装基板10(例如，顶层基板10U)中形成有层间导热部件32，且封装基板10的底面10B中形成有暴露板内导热部件31表面的开窗，使第二界面层16与其上方的封装基板10(例如，顶层基板10U)的开窗区域紧密结合，从而使第二界面层16与层间导热部件32直接接触，进而增强热量的传导效果。
本实施例中，导热界面材料包括石墨烯、银胶和硅胶中的一种或多种。石墨烯、银胶和硅胶不仅能满足上述性能需求，而且与塑封材料的热膨胀系数差异小，从而有利于提高封装可靠性。需要说明的是，在其他实施例中，也可以选取其他具备上述特性的导热界面材料。
本实施例中，封装结构还包括：顶部散热盖11，位于顶层基板10U上，顶部散热盖11将电子元件6密封在内，顶部散热盖11包括位于电子元件6顶部的散热顶盖11b、以及连接散热顶盖11b和顶层基板10U的散热围壁11a，顶层基板10U与散热顶盖11b经由散热围壁11a实现热传导。
顶部散热盖11的作用包括：对电子元件6起到保护作用；以及对封装结构中热量进行散发。
具体地，顶部散热盖11固定于顶层基板10U上，从而与顶层基板10U实现热传导，进而将顶层基板10U中的热量传导到顶部散热盖11，以便通过顶部散热盖11实现散热。
散热围壁11a与顶层基板10U相结合，因此，顶层基板10U中的热量传导到散热围壁11a，再经由散热围壁11a传导到散热顶盖11b。
需要说明的是，散热顶盖11b的表面较大，通过设置散热顶盖11b，提高了散热效率。
顶部散热盖11的材料具有较高的导热性，从而提高散热效率。本实施例中，顶部散热盖11的材料包括铜、铝、银、陶瓷、金刚石和石墨烯中的一种或多种。
所本实施例中，所述封装结构还包括：导热粘合层17，位于散热围壁11a和顶层基板10U之间，用于实现散热围壁11a和顶层基板10U的结合。
导热粘合层17具有粘性，用于将顶部散热盖11固定在顶层基板10U上，以提高顶部散热盖11和顶层基板10U的结合强度，同时，导热粘合层17具备导热特性，从而能够使顶层基板10U中的热量传导到散热围壁11a中。
本实施例中，导热粘合层17具体为导热粘合胶。
本实施例中，封装结构还包括：顶层导热部件33，位于顶层基板10U与散热顶盖11b之间，且与顶层基板10U中的板内导热部件31上下相对设置，顶层导热部件33用于实现顶层基板10U中的板内导热部件31与散热顶盖11b之间的热传导。
通过顶层导热部件33，使顶层基板10U中热量能够直接向上传导到散热顶盖11b，从而进一步提高封装结构的散热性能。例如，如图1所示，第一热发散元件6a顶部的封装基板10中设置有板内导热部件31，板内导热部件31顶部设置有顶层导热部件33，因此，第一热发散元件6a产生的热量依次通过板内导热部件31和顶层导热部件33向上传导到散热顶盖11b。
可以理解的是，顶层导热部件33的位置不仅限于位于第一热发散元件6a顶部，在其他实施例中，根据顶层基板上的电子元件的布局情况，顶层基板中位于第一热发散元件侧部的其余板内导热部件上方也可以设置顶层导热部件。
本实施例中，顶层导热部件33通过焊料18焊接于顶层基板10U上。焊料18通常是金属材料，从而使顶层导热部件33与板内导热部件31之间通过金属相结合，而金属材料的导热性较好，从而提高顶层导热部件33与板内导热部件31之间的导热效果。
具体地，顶层基板10U的正面10A形成有暴露板内导热部件31表面的开窗，从而通过开窗使顶层导热部件33与板内导热部件31实现物理连接。
本实施例中，所述封装结构还包括：第三界面层15，位于顶层导热部件33与散热顶盖11b之间，用于实现顶层导热部件33与散热顶盖11b的结合，第三界面层15的材料为导热界面材料。
第三界面层15用于提高顶层导热部件33与散热顶盖11b的结合强度，同时，第三界面层15的材料为导热界面材料，从而提高顶层导热部件33与散热顶盖11b之间的热传导效果。
本实施例中，导热界面材料包括石墨烯、银胶和硅胶中的一种或多种。石墨烯、银胶和硅胶不仅能满足上述性能需求，而且与塑封材料的热膨胀系数差异小，从而提高封装可靠性。需要说明的是，在其他实施例中，也可以选取其他具备上述特性的导热界面材料。
本实施例中，第二热发散元件6c与散热顶盖11b相结合，从而使第二热发散元件6c产生的热量能够直接向上传导到散热顶盖11b，再经由散热顶盖11b实现散热。
具体地，第三界面层15还位于第二热发散元件6c与散热顶盖11b之间，使第二热发散元件6c与散热顶盖11b通过位于两者之间的第三界面层15相结合，从而在提高第二热发散元件6c和散热顶盖11b的结合强度的同时，提高第二热发散元件6c与散热顶盖11b之间的热传导效果。
本实施例中，封装结构还包括：层内塑封(molding)层14，位于相邻封装基板10之间，并覆盖电子元件6的侧壁。
层内塑封层14能够起到绝缘、密封以及防潮的作用，可以减小电子元件6受损、被污染或被氧化的概率，进而有利于提高封装结构的性能和可靠性。
本实施例中，层内塑封层14的材料为环氧树脂。环氧树脂具有收缩率低、粘结性好、耐腐蚀性好、电性能优异及成本较低等优点，因此广泛用作电子器件和集成电路的封装材料。在其他实施例中，层内塑封层也可以选用其他合适的塑封材料。
本实施例中，封装结构还包括：底部焊球9，位于最底层的封装基板10的底面10B上。通过底部焊球9，以便后续终端应用时将封装结构装配至PCB板上。此外，通过底部焊球9，以便封装结构内的电子元件(例如，第一热发散元件6a)向下传导的热量经由最底层的封装基板10和底部焊球9，继续向下传导到PCB板。
参考图2，图2示出了本发明封装结构第二实施例的示意图。
本实施例与第一实施例的相同之处，在此不再赘述。本实施例与第一实施例的不同之处在于：电子元件(未标示)上方仅设有散热顶盖。
具体地，封装结构还包括：顶层塑封层46，覆盖电子元件(未标示)侧部的顶层基板40U以及电子元件的侧壁；散热顶盖44，散热顶盖44位于顶层塑封层46的顶部。
与相邻电子元件之间具有间隙的方案相比，顶层塑封层46的热导率比空气更高，使顶层塑封层46填充在相邻电子元件之间，以填充相邻电子元件之间的空隙，从而使顶层基板40U中的热量还能够经由顶层塑封层46向散热顶盖44传导，而且，顶层塑封层46和散热顶盖44的接触面积较大，从而进一步提升散热能力。
此外，顶层塑封层46还能够起到绝缘、密封以及防潮的作用，可以减小位于顶层基板40U上的电子元件受损、被污染或被氧化的概率，进而有利于提高封装结构的性能和可靠性。对顶层塑封层46的材料的描述，可参考前述实施中对层内塑封层的相关描述，在此不再赘述。
本实施例中，顶层塑封层46暴露顶层导热部件41和第二热发散元件42的顶部，从而使顶层导热部件41和第二热发散元件42能够经由其顶部向散热顶盖44传导热量。
相应的，本实施例中，顶层塑封层46和散热顶盖44通过位于两者之间的第三界面层43相结合，从而在提高顶层塑封层46和散热顶盖44的结合强度的同时，提高顶层塑封层46与散热顶盖44之间的热传导效果。
在一个实施例中，为了简化工艺步骤，顶层塑封层46和层内塑封层可以在同一步骤中形成，因此，顶层塑封层46和层内塑封层可以为一体型结构。
需要说明的是，在其他实施中，根据实际需求，也可以采用具备导热特性的保护层来代替顶层塑封层和散热顶盖，例如，保护层也可以为覆盖顶层基板和电子元件的散热硅胶。
参考图3，图3示出了本发明封装结构第三实施例的示意图；
本实施例与前述实施例的相同之处，在此不再赘述。本实施例与前述实施例的不同之处在于：用于作为层间导热部件的电连接件的类型不同。
本实施例中，电连接件为转接板50。
转接板50的高度设计具有灵活性，从而在保证封装结构的散热效能的同时，使得封装设计拥有更大的自由度，有利于满足高信号密度的设计需求。而且，由于转接板50的高度设计具有灵活性，因此还能够减小对整体封装高度的限制。
本实施例中，转接板50包括基材52以及贯穿基材52中的导电结构51。导电结构51贯穿基材52，从而实现电连接相邻封装基板的作用
本实施例中，导电结构51的材料为具有导电特性的导热材料，从而使得转接板同时具备导热性和导电性。
具有导电特性的导热材料包括铜、铝、银、石墨烯和金刚石中的一种或多种。本实施例中，具有导电特性的导热材料为铜。
在其他实施例中，电连接件也可以为中介层。需要说明的是，按照中介层的基材材料的不同，中介层主要分为有机中介层、硅中介层以及玻璃中介层，例如，有机中介层可以为塑封通孔，硅中介层可以为硅通孔(through silicon via，TSV)，玻璃中介层可以为玻璃通孔(through glass via，TGV)。
导电结构51包括导热层和导热通孔结构，从而在提供电性连接的同时，提高散热性能。
需要说明的是，在工艺允许的条件下，尽可能地增加转接板52中的导热层和导热通孔结构的数量或者体积，从而增加转接板50的导热材料成分，进而提高中介层50的散热性能。
作为一种示例，导热通孔结构可以为填铜导热孔，导热层可以为导热铺铜。
参考图4，图4示出了本发明封装结构第四实施例的示意图；
本实施例与前述实施例的相同之处，在此不再赘述。本实施例与前述实施例的不同之处在于：导热块61由位于相邻封装基板(未标示)之间的层间散热盖60提供。
本实施例中，封装结构还包括：层间散热板62，位于第一热发散元件(未标示)顶部和相邻封装基板之间，层间散热板62沿封装基板的底面(未标示)连接第一热发散元件两侧的导热块61，以与导热块61构成层间散热盖60，层间散热板62用于实现第一热发散元件与上方的封装基板之间的热传导。
相应的，第一热发散元件上方的相邻封装基板与层间散热板62相结合，从而进一步提高第一热发散元件向上的散热效果。
而且，由于相邻封装基板之间需要通过电连接件实现电连接，因此，层间散热板62沿封装基板的底面连接第一热发散元件两侧的导热块61，换言之，层间散热盖60设置于第一热发散元件的位置处，从而减小对相邻封装基板之间通过电连接件来实现电连接件的制程的影响。此外，通过将层间散热盖60设置于第一热发散元件的位置处，从而减少层间散热盖60所占据的空间，进而减小对电子元件6的布局的影响。
在其他实施例中，在空间允许的情况下，层间散热盖也可以将其他电子元件容纳在内，从而增大层间散热板的面积，进而提高层间散热盖的导热性能。
层间散热板62的材料具有较高的导热性，从而提高散热效率。本实施例中，层间散热板62的材料包括铜、铝、银、石墨烯和金刚石中的一种或多种。
本实施例中，层间散热盖60为一体型结构，从而降低装配层间散热盖60的复杂度。
本实施例中，层内塑封层还填充于第一热发散元件侧壁和层间散热盖60之间。层内塑封层的热导率比空气更高，层内塑封层填充了层间散热盖60的剩余空间，易于使得第一热发散元件产生的热量经由层内塑封层向层间散热盖60传导，而且，层内塑封层还能够对层间散热盖60起到固定作用，从而提高封装可靠性。
本实施例中，所述封装结构还包括：第一界面层65，位于所述第一热发散元件与层间散热板62之间，第一界面层65的材料为导热界面材料。换言之，第一热发散元件与层间散热板62通过位于两者之间的第一界面层65相结合。
第一界面层65用于提高第一热发散元件与层间散热板62的结合强度，同时，第一界面层65的材料为导热界面材料，从而提高第一热发散元件与层间散热板62之间的热传导效果。
本实施例中，所述导热界面材料包括石墨烯、银胶和硅胶中的一种或多种。
对第一界面层65的具体描述，可结合参考第一实施例中关于第二界面层的相关描述，在此不再赘述。
相应的，本发明还提供一种封装方法。图5至图10示出了本发明封装方法第一实施例对应的示意图。
参考图5至图8，进行多次装配操作，装配操作包括：提供封装基板10；在封装基板10上装配电子元件6，电子元件6和封装基板10组成封装模组20。
如图6所示，本实施例中，在相继两次装配操作中，后一次装配操作的封装基板10堆叠于前一次装配操作形成的封装模组20上，因此，经过多次装配操作，能够获得多层堆叠的封装模组20，且多层封装模组20沿封装基板10表面的法线方向纵向堆叠，从而构成3D堆叠封装结构，以满足封装结构的小型化要求。
在完成多次装配操作后中，位于顶层的封装模组20对应的封装基板10为顶层基板10U，位于顶层基板10U下方的其余封装基板10作为下层基板10L。
本实施例中，以进行两次装配操作为例，对本实施例的封装方法进行说明。
参考图5，提供下层基板10L。
下层基板10L用于为电子元件6的封装提供工艺平台，以支撑各电子元件6，同时，下层基板10L中具有电路，下层基板10L还用于为电子元件6供电或者传递电信号。具体地，下层基板10L可以包括同质或异质层的有机介电材料、以及金属线路。本实施例中，下层基板10L包括相背的顶面10A和底面10B，顶面10A用于装配电子元件6。
本实施例中，在提供下层基板10L的步骤中，所述下层基板10L中形成有板内导热部件31。所述板内导热部件31用于实现所述封装基板10与电子元件6之间的热传导。
由于一些电子元件6在工作时会产生热量，相应具有散热的需求，因此，通过形成板内导热部件31实现向外散热。本实施例中，最后一次装配操作之前的所述电子元件6包括第一热发散元件，通过板内导热部件31，将第一热发散元件的热量向外散发。
通过板内导热部件31，后续装配的电子元件(例如，第一热发散元件)的热量能够通过封装基板10实现纵向和/或横向的传导，从而为电子元件的散热提供了更多种散热路径，易于实现多层封装模组20中位于下方的电子元件的散热，从而获得能够满足高散热要求的封装结构
需要说明的是，本实施例中，后续还在相邻封装10之间形成层间导热部件，因此，所述板内导热部件31的位置包括如下情形中的一种或多种：所述板内导热部件31位于所述封装基板10中用于与第一热发散元件相连的区域；所述板内导热部件位于所述封装基板10中用于与层间导热部件相连的区域。
板内导热部件31包括导热层、导热通孔结构和埋入式导热结构中的一种或多种。作为一种示例，在下层基板10L用于与第一热发散元件相连的区域形成板内导热部件31的步骤中，板内导热部件31仅包括导热层31P。
在其他实施例中，根据下层基板上方电子元件的布局情况以及下层基板中的电路设计，板内导热部件可以仅包括导热通孔结构，或者是导热层和导热通孔结构的组合。
需要说明的是，在不影响下层基板10L的电路设计的情况下，板内导热部件31可以贯穿下层基板10L，从而使得下层基板10L表面暴露板内导热部件31，以便提高板内导热部件31与第一热发散元件或者层间导热部件之间的热传导效果。相应的，根据实际情况，板内导热部件31也可以贯穿部分厚度的下层基板10L或掩埋于下层基板10L中。
还需要说明的是，在工艺允许的条件下，尽可能地增加板内导热部件31的数量或者体积，以提高下层基板10L中的导热材料的成分，从而提高热量在下层基板10L的传导效率。
作为一种示例，下层基板10L中的导热层31P可以为导热铺铜。
继续参考图5，在下层基板10L上装配电子元件6，电子元件6和下层基板10L组成封装模组20
通过电子元件6，以获得满足特定功能需求的封装结构。本实施例中，封装结构为SiP结构，因此电子元件6为不同类型的芯片。
具体地，电子元件6包括热发散元件。热发散元件作为电子元件6的一种，在工作时具有一定的功耗，因此会产生热量。换言之，热发散元件为具有散热需求的电子元件6。作为一种示例，热发散元件为高功耗芯片。
本实施例中，最后一次装配操作之前的电子元件包括第一热发散元件6a。作为一种示例，下层基板10L上的电子元件6包括第一热发散元件6a。
电子元件6还可以包括其他类型的元件，例如，还可以包括功能芯片6b和被动元件6d。对电子元件6的具体描述，可结合参考前述实施例的相关描述，在此不再赘述。
本实施例中，在将电子元件6装配至下层基板10L上后，第一热发散元件6a位于板内导热部件31的正上方，从而使得第一热发散元件6a产生的热量能够垂直向下传导。
需要说明的是，电子元件6的表面形成有暴露在外的焊点21，相应的，在下层基板10L上装配电子元件6的步骤中，将电子元件6通过焊点21焊接于下层基板10L上，从而实现电子元件6与下层基板10L的电连接。
还需要说明的是，在下层基板10L上装配电子元件6后，还包括：在电子元件6底部和封装基板10之间形成底部填充胶13，从而提高电子元件6和封装基板10的结合强度，进而提高封装可靠性。
参考图6，提供顶层基板10U，并将顶层基板10U堆叠于前一次装配操作形成的封装模组20上。
将顶层基板10U堆叠于前一次装配操作形成的封装模组20上，从而为后续在顶层基板10U上装配电子元件6做准备。
本实施例中，顶层基板10U中形成有板内导热部件31，板内导热部件31位于顶层基板10U用于与第一热发散元件6a相连的区域、以及用于与层间导热部件32(例如，导热块32a)相连的区域。
板内导热部件31位于顶层基板10U用于与第一热发散元件6a相连的区域，因此，将顶层基板10U堆叠于前一次装配操作形成的封装模组20上后，顶层基板10U中的板内导热部件31与第一热发散元件6a上下相对设置，从而使第一热发散元件6a的热量能够垂直向上传导。
板内导热部件31的导热效率往往高于封装基板10，因此，顶层基板10U中用于与层间导热部件32(例如，导热块32a)相连的区域形成有板内导热部件31，将顶层基板10U堆叠于前一次装配操作形成的封装模组20上后，板内导热部件31与层间导热部件32(具体为导热块32a)上下相对设置，这有利于进一步加快热量在板内导热部件31和层间导热部件32之间的传导速率。
需要说明的是，所述封装方法还需要在相邻封装基板之间形成电连接件，电连接件与封装基板10中的电路电连接，为了减小对封装基板10中的电路的影响，未在顶层基板10U中用于与电连接件相连的区域形成板内导热部件31。在其他实施例中，顶层基板中用于与电连接件相连的区域也可以形成有板内导热部件。
本实施例中，顶层基板10U中的板内导热部件31包括导热层31P和导热通孔结构31V。作为一种示例，导热通孔结构31V可以为填铜导热孔，导热层31P可以为导热铺铜。
具体地，板内导热部件31贯穿顶层基板10U，顶层基板10U的正面10A和底面10B中形成有暴露板内导热部件31表面的开窗。
对顶层基板10U中的板内导热部件31的描述，可参考前述对下层基板10L中的板内导热部件31的相关描述，在此不再赘述。
本实施例中，将后一次装配操作的封装基板(例如，顶层基板10U)堆叠于前一次装配操作形成的封装模组20上的工艺包括共晶工艺、焊接工艺或压合工艺。
结合参考图5和图6，将顶层基板10U堆叠于前一次装配操作形成的封装模组20上的过程中，还形成位于相邻所述封装基板10之间的层间导热部件32，层间导热部件32用于作为导热部件30。
所述层间导热部件32用于实现相邻所述封装基板10之间的热传导。
通过层间导热部件32，电子元件6(例如，第一热发散元件6a)能够通过所在封装模组20的封装基板10(例如，下层基板10L)和层间导热部件32，将热量向其他封装模组20的封装基板10传导(例如，可以传导至最顶层的封装基板10)，从而为电子元件6的散热提供了更多种散热路径，易于实现多层封装模组20中位于下方的电子元件6的散热，进而获得能够满足高散热要求的封装结构。
层间导热部件32包括导热块和电连接件中的一者或两者，电连接件含有导热材料，电连接件用于实现相邻封装基板10之间的电连接。
本实施例中，电连接件32b包括导热块和电连接件两种，从而在满足封装基板10之间的电连接需求的同时，尽可能地增加层间导热部件32的数量。
因此，如图5所示，本实施例中，形成层间导热部件32的方式包括：在下层基板10L的正面10A形成导热块32a，用于作为层间导热部件32。
具体地，通过焊料18将导热块32a焊接于封装基板10上，从而使导热块32a与下层基板10L之间通过金属实现结合，而金属材料的导热性较好，有利于提高导热效果。作为一种示例，焊料18可以为焊锡。
本实施例中，形成层间导热部件32的方式还包括：在将顶层基板10U堆叠于前一次装配操作形成的封装模组20上之前，在顶层基板10U的底面10B形成电连接件32b，用于作为层间导热部件32。
此时，顶层基板10U上还未装配其他电子元件，因此，通过在顶层基板10U的底面10B形成电连接件32b，降低了电连接件32b的工艺难度。
本实施例中，在将顶层基板10U堆叠至第一热发散元件6a所对应的封装模组20上之前，导热块32a已焊接于下层基板10L上，因此，在将顶层基板10U堆叠至第一热发散元件6a所对应的封装模组20时，导热块32a也通过焊料18与顶层基板10U相结合。
具体地，将电连接件32b朝向下层基板10L，并将电连接件32b键合至下层基板10L的正面10A，从而将顶层基板10U堆叠于前一次装配操作形成的封装模组20上，同时，使电连接件32b与下层基板10L相连接，导热块32a与顶层基板10U相连接，且相邻封装基板10通过电连接件32b实现电连接，。
电连接件32b包括焊球、中介层、导电凸块和转接板中的一种或多种。本实施例以电连接件32b为焊球为例进行说明。
本实施例中，焊球包括导热核心7a以及包覆导热核心7a的焊料层7b，导热核心7a的热导率高于焊料层7b的热导率。
在其他实施例中，电连接件也可以为中介层或转接板。中介层或者转接板均包括基材以及贯穿基材中的导电结构。导电结构贯穿基材，从而实现电连接相邻封装基板的作用。对中介层和转接板的描述，可参考前述实施例中的相关描述，在此不再赘述。
需要说明的是，根据实际需求，在其他实施例中，也可以在下层基板的正面形成电连接件。也就是说，形成层间导热部件32的方式包括如下情形中的一种或多种：均在后一次装配操作的封装基板10的底面10B上形成层间导热部件32；均在前一次装配操作的封装基板10的正面10A上形成层间导热部件；在前一次装配操作的封装基板10的正面10A上形成部分层间导热部件，在后一次装配操作的封装基板10的底面10B上形成剩余层间导热部件32。
还需要说明的是，本实施例以所述封装基板中形成有板内导热部件，且还形成位于相邻所述封装基板之间的层间导热部件为例进行说明。在其他实施例中，将后一次装配操作的封装基板堆叠于前一次装配操作形成的封装模组上的过程中，也可以仅形成位于相邻所述封装基板之间的层间导热部件，或者仅在所述封装基板中形成板内导热部件。
在一个具体实施中，层间导热部件32(具体为导热块32a)形成在相邻封装基板10之间且位于第一热发散元件6a侧部，且板内导热部件31分别位于第一热发散元件6a顶部的封装基板10中、第一热发散元件6a底部的封装基板10中、以及导热块32a顶部的封装基板10中。
结合导热部件30包括板内导热部件31和层间导热部件32的情形，以及板内导热部件31的位置设置，第一热发散元件6a至少可以获得四条散热路径。
通过第一热发散元件6a顶部的板内导热部件31，获得第一热发散元件6a垂直向上的第一散热路径。
通过第一热发散元件6a侧部的导热块32a，将第一热发散元件6a的热量通过其下方的封装基板10(例如，下层基板10L)传导到周围的导热块32a，再由导热块32a继续向上传导至板内导热部件31，进而将热量传导到第一热发散元件6a上方的封装基板10(例如，顶层基板10U)，从而获得第二散热路径。
通过第一热发散元件6a侧部的电连接件32b，将第一热发散元件6a的热量通过其下方的封装基板10(例如，下层基板10L)传导到周围的电连接件32b，再由电连接件32b继续向上传导到第一热发散元件6a上方的封装基板10(例如，顶层基板10U)，从而获得第三散热路径。
通过第一热发散元件6a底部的板内导热部件31，获得第一热发散元件6a垂直向下的第四散热路径，从而为后续通过终端应用时的PCB散热提供垂直向下的散热路径。
因此，结合以上全部或个别散热路径，可以较好地将内部的第一热发散元件6a的热量传导到外部，从而提高整个封装结构的热可靠性。
综上，本实施例通过板内导热部件30，电子元件6的热量能够通过封装基板10实现纵向和/或横向的传导，通过层间导热部件32，电子元件6能够通过所在封装模组20的封装基板10和层间导热部件32，将热量向其他封装模组的封装基板传导(例如，可以传导至最顶层的封装基板)；因此，导热部件30的设置，为封装结构中的电子元件6(例如，第一热发散元件6a)的散热提供了更多种散热路径，易于实现多层封装模组中位于下方的电子元件6的散热，从而获得能够满足高散热要求的封装结构。
结合参考图7，将顶层基板10U堆叠于前一次装配操作形成的封装模组20上后，在顶层基板10U上装配电子元件之前，封装方法还包括：在相邻封装基板10之间(例如，在顶层基板10U和下层基板10L之间)形成层内塑封层14，层内塑封层14覆盖下层基板10L上的电子元件6侧壁。
层内塑封层14能够起到绝缘、密封以及防潮的作用，可以减小电子元件6受损、被污染或被氧化的概率，进而有利于提高封装结构的性能和可靠性。
而且，在将顶层基板10U堆叠于前一次装配操作形成的封装模组20上后，先形成层内塑封层14，有利于提高顶层基板10U在前一次装配操作形成的封装模组20上的稳固性，从而提高封装可靠性。
本实施例中，层内塑封层14的材料为环氧树脂。在其他实施例中，层内塑封层也可以选用其他合适的塑封材料。
具体地，通过薄膜嵌入塑封的方式形成层内塑封层14，从而使位于前一次装配操作形成的封装模组20上方的封装基板10(例如，顶层基板10U)的正面被暴露，进而为后续电子元件的装配或者层间导热部件的形成做准备，此外，还利于提高板内导热部件和层间导热部件之间、或者层间导热部件与顶层导热部件之间的热传导。
参考图8，在顶层基板10U上装配电子元件6，顶层基板10U上方的电子元件6与顶层基板10U组成封装模组20。
本实施例中，装配于顶层基板10U上的电子元件6包括第二热发散元件6c。
对电子元件6及其装配方式的描述，可参考第一次装配操作的相关描述，在此不再赘述。
需要说明的是，继续参考图6，在将顶层基板10U堆叠于前一次装配操作形成的封装模组20上之前，封装方法还包括：在第一热发散元件6a顶面形成第二界面层16，第二界面层16的材料为导热界面材料。
后续顶层基板10U与第一热发散元件6a通过第二界面层16相结合，第二界面层16用于提高第一热发散元件6a与顶层基板10U的结合强度，同时，第二界面层16的材料为导热界面材料，从而提高第一热发散元件6a与顶层基板10U之间的热传导效果。对第二界面层16的材料的描述，可参考前述实施例中的相关描述，在此不再赘述。
相应的，在将顶层基板10U堆叠于前一次装配操作形成的封装模组20上的步骤中，使顶层基板10U与第二界面层16相接触。
本实施例中，顶层基板10U的正面10A和底面10B中形成有暴露板内导热部件31表面的开窗，使第二界面层16与其上方的封装基板10(例如，顶层基板10U)的开窗区域紧密结合，从而使第二界面层16与封装基板10中的板内导热部件31直接接触，进而增强热量的传导效果。
具体地，在将电子元件6上方的封装基板10(例如，顶层基板10U)堆叠至封装模组20上时，可以对上层的封装基板10施加一定的压力和温度，使第二界面层16与上层的封装基板10的底面10B紧密结合。
在一个具体实施例中，在将顶层基板10U堆叠至第一热发散元件6a所对应的封装模组20上的步骤中，第二界面层16与上方的板内导热部件31上下相对设置，导热块32a与上方的板内导热部件31上下相对设置。
第二界面层16与上方的板内导热部件31上下相对设置，意味着板内导热部件31位于第一热发散元件6a的正上方时，使得第一热发散元件6a产生的热量能够向上传导。
参考图8，在最后一次装配操作中，所述封装基板10中形成有板内导热部件31，因此，在将顶层基板10U堆叠于前一次装配操作形成的封装模组20上后，封装方法还包括：在顶层基板10U上形成顶层导热部件33，顶层导热部件33与顶层基板10U中的板内导热部件31上下相对设置。
顶层基板10U中的板内导热部件31经由顶层导热部件33与后续形成的散热顶盖实现热传导。
具体地，后续在顶层基板10U上装配顶部散热盖的步骤中，散热盖中的散热顶盖覆盖所述顶层导热部件33的顶部。通过顶层导热部件33，使顶层基板10U中热量能够直接向上传导到散热顶盖，从而进一步提高封装结构的散热性能。
可以理解的是，在其他实施例中，根据顶层基板上的电子元件的布局情况，顶层导热部件也可以设置于顶层基板中位于第一热发散元件侧部的其余板内导热部件的上方。
本实施例中，通过焊料18将顶层导热部件33焊接于顶层基板10U上，从而提高顶层导热部件33与板内导热部件31之间的导热效果。具体地，顶层基板10U的正面10A形成有暴露板内导热部件31表面的开窗，从而通过开窗使顶层导热部件33与板内导热部件31实现物理连接。
参考图9，在顶层基板10U上装配电子元件6和顶层导热部件33后，封装方法还包括：在顶层基板10U上装配顶部散热盖11，顶部散热盖11将电子元件6密封在内，顶部散热盖11包括位于电子元件6顶部的散热顶盖11b、以及连接散热顶盖11b和顶层基板10U的散热围壁11a，顶层基板10U与散热顶盖11b经由散热围壁11a实现热传导。
顶部散热盖11用于对电子元件6起到保护作用，以及对封装结构中热量进行散发。具体地，顶部散热盖11固定于顶层基板10U上，从而与顶层基板10U实现热传导，进而将顶层基板10U中的热量传导到顶部散热盖11，以便通过顶部散热盖11实现散热。
需要说明的是，散热顶盖11b的表面较大，通过设置散热顶盖11b，提高了散热效率。
顶部散热盖11的材料具有较高的导热性，从而提高散热效率。本实施例中，顶部散热盖11的材料包括铜、铝、银、陶瓷、石墨烯和金刚石中的一种或多种。
本实施例中，通过导热粘合层17将散热围壁11a固定至顶层基板10U上。导热粘合层17具有粘性，有利于提高顶部散热盖11和顶层基板10U的结合强度，同时，导热粘合层17具备导热特性，从而能够使顶层基板10U中的热量传导到散热围壁11a中。
继续参考图9，需要说明的是，在顶层基板10U上装配顶部散热盖11之前，还包括：在顶层导热部件33和第二热发散元件6c的顶面形成第三界面层15，第三界面层15的材料为导热界面材料。
顶层导热部件33与散热顶盖11b通过位于两者之间的第三界面层15相结合，第二热发散元件6c与散热顶盖11b通过位于两者之间的第三界面层15相结合，从而在提高顶层导热部件33、第二热发散元件6c与散热顶盖11b的结合强度的同时，进一步提高散热效果。
对第三界面层15的材料的描述，可参考前述实施中的相关描述，在此不再赘述。
图11示出了本发明封装方法另一实施例对应的示意图。
本实施例与第一实施例的相同之处，在此不再赘述。本实施例与第一实施例的不同之处在于：在电子元件(未标示)上方形成散热顶盖。
具体地，参考图11，在完成多次装配操作后，形成覆盖电子元件侧部的顶层基板40U以及电子元件侧壁的顶层塑封层46；在形成顶层塑封层46后，形成覆盖顶层塑封层46的顶部的散热顶盖44。
本实施例中，顶层塑封层46暴露顶层导热部件41和第二热发散元件42的顶部，从而使顶层导热部件41和第二热发散元件42能够经由其顶部向散热顶盖44传导热量。
具体地，通过薄膜嵌入塑封的方式形成顶层塑封层46，从而确保能够暴露顶层导热部件41和第二热发散元件42的顶部。
需要说明的是，在形成覆盖顶层塑封层46的顶部的散热顶盖44之前，还包括：形成覆盖顶层塑封层46的顶部的第三界面层43，相应的，形成覆盖第三界面层43的顶部的散热顶盖44。
顶层塑封层46和散热顶盖44通过位于两者之间的第三界面层43相结合，从而在提高顶层塑封层46和散热顶盖44的结合强度的同时，提高顶层塑封层46与散热顶盖44之间的热传导效果
对顶层塑封层46、散热顶盖44和第三界面层43的描述，可参考前述实施中相关描述，在此不再赘述。
作为一种示例，在形成覆盖顶层塑封层46的顶部的散热顶盖44的步骤中，顶层基板40U中的板内导热部件经由顶层导热部件41与散热顶盖44实现热传导。
需要说明的是，根据实际需要，顶层塑封层46和层内塑封层可以在同一步骤中，也可以分别形成。作为一种示例，可以在同一步骤中，形成位于顶层基板上的顶层塑封层46、以及位于相邻封装基板之间的层内塑封层，从而简化工艺步骤。
还需要说明的是，在其他实施中，根据实际需求，也可以采用具备导热特性的保护层来代替顶层塑封层和散热顶盖，例如，保护层也可以为覆盖顶层基板和电子元件的散热硅胶。
对本实施例封装方法的具体描述，可结合参考封装方法第一实施例的相关描述，在此不再赘述。
图12至图13示出了本发明封装方法又一实施例对应的示意图。
本实施例与第一实施例的相同之处，在此不再赘述。本实施例与前述实施例的不同之处在于：参考图12，形成层间导热部件的方式还包括：在封装基板(例如，下层基板)上装配第一热发散元件(未标示)后，在进行下一次装配操作之前，在当前装配操作所对应的封装基板上装配层间散热盖60，层间散热盖60包括设置于第一热发散元件两侧的导热块61、以及位于第一热发散元件顶部的层间散热板62，导热块61用于作为层间导热部件。
层间散热盖60的材料具有较高的导热性，从而提高散热效率。本实施例中，层间散热盖60的材料包括铜、铝、银、石墨烯和金刚石中的一种或多种。本实施例中，所述层间散热盖60为一体型结构。
参考图13，将后一次装配操作的封装基板(未标示)堆叠于前一次装配操作形成的封装模组(未标示)上，并在相邻封装基板之间形成层内塑封层63。
本实施例中，将后一次装配操作的封装基板堆叠于层间散热盖60上，第一热发散元件上方的相邻封装基板与层间散热板62相结合，从而进一步提高第一热发散元件向上的散热效果。
具体地，将层间散热盖60的表面与上层封装基板底面的开窗区域对准，通过共晶、焊接或压合的方式，使第一热发散元件上方的封装基板与层间散热板62、导热块61相结合。
本实施例中，在形成层内塑封层63的步骤中，层内塑封层63还填充于第一热发散元件侧壁和层间散热盖60之间，从而利用层内塑封层63填充第一热发散元件侧壁和层间散热盖60之间的剩余空间，易于使得第一热发散元件产生的热量经由层内塑封层63向层间散热盖60传导，而且，层内塑封层63还能够对层间散热盖60起到固定作用，从而提高封装可靠性。
本实施例中，在封装基板上装配层间散热盖60之前，还包括：在第一热发散元件(未标示)顶面形成第一界面层65。
相应的，在封装基板上装配层间散热盖60的步骤中，第一热发散元件与层间散热板62通过位于两者之间的第一界面层65相结合，从而在提高第一热发散元件与层间散热板62的结合强度的同时，提高第一热发散元件与层间散热板62之间的热传导效果。对第一界面层65的具体描述，可结合参考前述实施例的相关描述，在此不再赘述。
需要说明的是，前述实施例的封装结构可以采用上述实施例的封装方法获得，也可以采用其他封装方法获得，对上述实施例的封装方法的具体描述，可参考对封装结构的相关描述。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (21)

1.一种封装结构，其特征在于，包括：
多层堆叠的封装模组，所述封装模组包括封装基板、以及装配于所述封装基板上的电子元件；
导热部件，包括板内导热部件和层间导热部件中的一者或两者，所述板内导热部件位于所述封装基板中，所述板内导热部件用于实现所述封装基板与电子元件之间的热传导，所述层间导热部件位于相邻所述封装基板之间，所述层间导热部件用于实现相邻所述封装基板之间的热传导。
2.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，位于顶层的封装模组下方的所述电子元件包括第一热发散元件；
所述板内导热部件的位置包括如下情形中的一种或多种：所述板内导热部件位于所述第一热发散元件的正上方；所述板内导热部件位于所述第一热发散元件的正下方；所述板内导热部件与所述层间导热部件上下相对设置。
3.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述板内导热部件包括导热层、导热通孔结构和埋入式导热结构中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述层间导热部件包括导热块和电连接件中的一者或两者，所述电连接件用于实现相邻封装基板之间的电连接。
5.如权利要求4所述的封装结构，其特征在于，所述电连接件包括焊球、中介层、导电凸块和转接板中的一种或多种，其中，所述焊球包括导热核心以及包覆所述导热核心的焊料层，所述导热核心的热导率高于所述焊料层的热导率。
6.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，位于顶层的封装模组下方的所述电子元件包括第一热发散元件，所述层间导热部件包括导热块；
所述封装结构还包括：层间散热板，位于所述第一热发散元件顶部和相邻封装基板之间，所述层间散热板沿所述封装基板的底面连接所述第一热发散元件两侧的导热块，以与所述导热块构成层间散热盖。
7.如权利要求6所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括：第一界面层，位于所述第一热发散元件与层间散热板之间，所述第一界面层的材料为导热界面材料。
8.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，位于顶层的封装模组下方的所述电子元件包括第一热发散元件；
所述封装结构还包括：第二界面层，位于所述第一热发散元件与上方的封装基板之间，所述第二界面层的材料为导热界面材料。
9.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述层间导热部件焊接于所述封装基板上。
10.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述导热部件的材料包括铜、铝、银、石墨烯和金刚石中的一种或多种。
11.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，位于顶层的所述封装模组对应的封装基板为顶层基板；
所述封装结构还包括：顶部散热盖，位于所述顶层基板上，所述顶部散热盖将所述电子元件密封在内，所述顶部散热盖包括位于所述电子元件顶部的散热顶盖、以及连接所述散热顶盖和顶层基板的散热围壁；
或者，
所述封装结构还包括：顶层塑封层，覆盖所述电子元件侧部的顶层基板以及所述电子元件的侧壁；散热顶盖，所述散热顶盖位于所述顶层塑封层的顶部。
12.如权利要求11所述的封装结构，其特征在于，所述导热部件包括板内导热部件；
所述导热部件还包括：顶层导热部件，位于所述顶层基板与所述散热顶盖之间，且与所述顶层基板中的板内导热部件上下相对设置。
13.如权利要求12所述的封装结构，其特征在于，所述顶层导热部件焊接于所述顶层基板上。
14.如权利要求12所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括：第三界面层，位于所述顶层导热部件与所述散热顶盖之间，所述第三界面层的材料为导热界面材料。
15.如权利要求7、8或14所述的封装结构，其特征在于，所述导热界面材料包括石墨烯、银胶和硅胶中的一种或多种。
16.如权利要求11所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括：导热粘合层，位于所述散热围壁和顶层基板之间。
17.一种封装方法，其特征在于，包括：
进行多次装配操作，所述装配操作包括：提供封装基板；在所述封装基板上装配电子元件，所述电子元件和封装基板组成封装模组；相继两次装配操作中，后一次装配操作的封装基板堆叠于前一次装配操作形成的封装模组上；其中，在提供封装基板的步骤中，所述封装基板中形成有板内导热部件；
或者，将后一次装配操作的封装基板堆叠于前一次装配操作形成的封装模组上的过程中，形成位于相邻所述封装基板之间的层间导热部件；
或者，在提供封装基板的步骤中，所述封装基板中形成有板内导热部件，且将后一次装配操作的封装基板堆叠于前一次装配操作形成的封装模组上的过程中，形成位于相邻所述封装基板之间的层间导热部件；
其中，所述板内导热部件用于实现所述封装基板与电子元件之间的热传导；所述层间导热部件用于实现相邻所述封装基板之间的热传导。
18.如权利要求17所述的封装方法，其特征在于，最后一次装配操作之前的所述电子元件包括第一热发散元件；
所述板内导热部件的位置包括如下情形中的一种或多种：所述板内导热部件位于所述封装基板中用于与第一热发散元件相连的区域；所述板内导热部件位于所述封装基板中用于与层间导热部件相连的区域。
19.如权利要求17所述的封装方法，其特征在于，最后一次装配操作之前的所述电子元件包括第一热发散元件；形成所述层间导热部件的方式包括：在所述封装基板上装配电子元件后，在进行下一次装配操作之前，在当前装配操作所对应的封装基板上装配层间散热盖，所述层间散热盖包括设置于所述第一热发散元件两侧的导热块、以及位于所述所述第一热发散元件顶部的层间散热板，所述导热块用于作为层间导热部件；
将后一次装配操作的封装基板堆叠于前一次装配操作形成的封装模组上的步骤中，将后一次装配操作的封装基板堆叠于所述层间散热盖上。
20.如权利要求17所述的封装方法，其特征在于，完成多次装配操作后，位于顶层的所述封装模组对应的封装基板为顶层基板；
所述封装方法还包括：在所述顶层基板上装配顶部散热盖，所述顶部散热盖将所述电子元件密封在内，所述顶部散热盖包括位于所述电子元件顶部的散热顶盖、以及连接所述散热顶盖和顶层基板的散热围壁；
或者，
所述的封装方法还包括：形成覆盖所述电子元件侧部的顶层基板以及所述电子元件侧壁的顶层塑封层；形成覆盖所述顶层塑封层的顶部的散热顶盖。
21.如权利要求20所述的封装方法，其特征在于，在最后一次装配操作中，所述封装基板中形成有板内导热部件；
在所述顶层基板上装配顶部散热盖之前，或者，在形成覆盖所述电子元件侧部的顶层基板以及所述电子元件侧壁的顶层塑封层之前，所述封装方法还包括：在所述顶层基板上形成顶层导热部件，所述顶层导热部件与所述顶层基板中的板内导热部件上下相对设置；
在所述顶层基板上装配顶部散热盖或者形成覆盖所述顶层塑封层顶部的散热顶盖的步骤中，所述散热顶盖覆盖所述顶层导热部件的顶部。
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