CN117712048A - 一种多芯片的clip先进封装 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多芯片的clip先进封装,其包括:绝缘基板,其下方紧密贴合有防护层,所述绝缘基板的下端面排布有多个线路铜层,所述线路铜层嵌入固定在防护层内,所述绝缘基板的上方对应分布有多个凸层,各所述凸层上均贴合固定有芯片,所述芯片下方设置有接触导层;所述芯片的接触导层上垂直固定有接线铜柱,用于连接与之相邻的芯片,使得多个芯片互连;采用环氧树脂对芯片进行封装,并形成第一塑封层,所述芯片外位于接触导层的上方设置有定位校调机构;所述第一塑封层覆盖芯片底部的接触导层,采用环氧树脂对芯片进行再次封装,并形成第二塑封层,所述芯片上贴附有水冷构层,所述定位校调机构与水冷构层相连接。

Description

一种多芯片的clip先进封装
技术领域
本发明属于芯片封装技术领域,具体是一种多芯片的clip先进封装。
背景技术
对于多芯片的封装,其包含有多种封装形式,在传统封装时基本都是将多个芯片用粘结物料(导电胶或锡膏)固定在基岛上,使得芯片的漏极与基岛连接;然后利用键合机进行键合操作,通过键合线将芯片的源极区域与源极引脚连接,再经过塑封,形成单颗封装结构,现有的,芯片在装片的时候对对位精度调整困难,尤其多芯片封装中不利于合封;同时由于芯片采用塑封方式,其散热性差,易导致芯片长期处于高温环境下,严重影响芯片寿命。
因此,有必要提供一种多芯片的clip先进封装,以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种多芯片的clip先进封装,其包括:绝缘基板,其下方紧密贴合有防护层,所述绝缘基板的下端面排布有多个线路铜层,所述线路铜层嵌入固定在防护层内,所述绝缘基板的上方对应分布有多个凸层,各所述凸层上均贴合固定有芯片,所述芯片下方设置有接触导层,所述芯片通过其下方的焊盘与接触导层接触,并由接触导层上的焊柱穿过绝缘基板上的通孔与线路铜层相连接;所述芯片的接触导层上垂直固定有接线铜柱,用于连接与之相邻的芯片,使得多个芯片互连;
采用环氧树脂对芯片进行封装,并形成第一塑封层,所述芯片外位于接触导层的上方设置有定位校调机构,所述定位校调机构对芯片辅助定位,同时通过多个冷却液管持续进行冷却液输送循环;所述第一塑封层覆盖芯片底部的接触导层,并达到定位校调机构中部高度位置;采用环氧树脂对芯片进行再次封装,并形成第二塑封层,所述芯片上贴附有水冷构层,所述定位校调机构与水冷构层相连接,所述第二塑封层完全覆盖水冷构层。
进一步,作为优选,所述芯片上的铜柱局部露出所述第二塑封层,采用环氧树脂进行最后封装,并形成第三塑封层。
进一步,作为优选,所述定位校调机构包括:外延部,对称固定在芯片四周,所述接触导层上方固定有定位轴件,所述外延部与定位轴件相滑动连接,所述外延部与定位轴件之间设置有弹簧垫片;
且各所述外延部与定位轴件之间配合形成流动腔,所述外延部上均连接有液管,所述液管与流动腔相连通。
进一步,作为优选,所述接触导层上设有凸起,所述当芯片四周的流动腔完成注液定位后,采用点焊方式实现外延部与接触导层之间的固定。
进一步,作为优选,所述芯片上固定有导通件,所述导通件内设有内通道,所述内通道与流动腔密封连通,所述水冷构层通过内通道与所述流动腔相连通,所述内通道的上端分布在芯片四角位置。
进一步,作为优选,所述水冷构层的内部设为圆形腔体,所述圆形腔体内同轴设置有边环,处于对角的两个内通道连通在边环外围;且两个所述内通道均为进液通道;
所述水冷构层的内部还设置有中间环,所述中间环位于边环内,所述边环上开设有多个孔口,且所述中间环上中心对称开设有液孔;所述中间环上开设有外流道,所述外流道与其中一个所述内通道连通;
所述水冷构层的内部还设置有内环,所述中间环与内环之间对称开设有两个直流道,所述直流道与内环相连通,所述内环上连接有排道,所述排道贯穿中间环与边环,并与另一所述内通道连通。
进一步,作为优选,所述外流道处的内通道能够自由转换为排液通道或进液通道。
进一步,作为优选,所述排道处的内通道被设置为排液通道。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明中采用的三层塑封层能提高塑封整体性,保证塑封质量;
2、本发明中在第一塑封层完成后,能够由定位校调机构对芯片作最后定位调节,提高装片精度,而后采用点焊进行固定,避免装片位移,再进行第二塑封层成型,安装可靠性高;
3、本发明中还采用的水冷构层(类似于水冷板)能够在芯片工作中进行液冷降温,延长芯片使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明中定位校调机构的结构示意图;
图3为本发明中水冷构层的结构示意图;
图4为本发明中水冷循环示意图一;
图5为本发明中水冷循环示意图二;
图中:1、绝缘基板;11、防护层;12、线路铜层;13、凸层;2、芯片;21、接触导层;22、接线铜柱;23、第一塑封层;24、第二塑封层;25、第三塑封层;3、定位校调机构;31、延部;32、定位轴件;33、凸起;34、导通件;35、内通道;36、流动腔;4、水冷构层;41、边环;42、中间环;43、液孔;44、外流道;45、内环;46、直流道;47、排道。
具体实施方式
请参阅图1-3,本发明实施例中,一种多芯片的clip先进封装,其包括:绝缘基板1,其下方紧密贴合有防护层11,所述绝缘基板1的下端面排布有多个线路铜层12,所述线路铜层12嵌入固定在防护层11内,所述绝缘基板1的上方对应分布有多个凸层13,各所述凸层13上均贴合固定有芯片2,所述芯片2下方设置有接触导层21,所述芯片2通过其下方的焊盘与接触导层21接触,并由接触导层21上的焊柱穿过绝缘基板1上的通孔与线路铜层12相连接;所述芯片2的接触导层上垂直固定有接线铜柱22,用于连接与之相邻的芯片2,使得多个芯片2互连;进行clip形式的封装时,采用芯片的表面焊盘与接线铜柱相连接/焊接;
采用环氧树脂对芯片2进行封装,并形成第一塑封层23,所述芯片2外位于接触导层21的上方设置有定位校调机构3,所述定位校调机构3对芯片辅助定位,同时通过多个冷却液管持续进行冷却液输送循环;所述第一塑封层23覆盖芯片2底部的接触导层21,并达到定位校调机构3中部高度位置;采用环氧树脂对芯片进行再次封装,并形成第二塑封层24,所述芯片2上贴附有水冷构层4,所述定位校调机构3与水冷构层相连接,所述第二塑封层24完全覆盖水冷构层,水冷构层采用类水冷板结构,其内部设置水冷通道,从而实现对芯片接触式降温。
本实施例中,所述芯片2上的铜柱22局部露出所述第二塑封层24,采用环氧树脂进行最后封装,并形成第三塑封层25,提高封装紧固性。
作为较佳的实施例,所述定位校调机构3包括:外延部31,对称固定在芯片2四周,所述接触导层21上方固定有定位轴件32,所述外延部31与定位轴件32相滑动连接,所述外延部31与定位轴件32之间设置有弹簧垫片;
且各所述外延部31与定位轴件32之间配合形成流动腔36,所述外延部31上均连接有液管,所述液管与流动腔36相连,其中第一塑封层成型主要用于芯片初步装片,而第一塑封层完成后,芯片能够在各流动腔注液调节下进行水平方向的定位微调,从而提高装片精度,而后进行第二塑封层成型。
本实施例中,所述接触导层21上设有凸起33,所述当芯片2四周的流动腔36完成注液定位后,采用点焊方式实现外延部31与接触导层33之间的固定,也就是说,当芯片完成装片后,能够由外延部与接触导层连接固定,此时在对流动腔注液调节时,芯片不会产生位置变化,以便配合水冷构层进行液冷散热。
本实施例中,所述芯片2上固定有导通件34,所述导通件34内设有内通道35,所述内通道35与流动腔36密封连通,所述水冷构层4通过内通道35与所述流动腔36相连通,所述内通道35的上端分布在芯片四角位置。
本实施例中,所述水冷构层4的内部设为圆形腔体,所述圆形腔体内同轴设置有边环41,处于对角的两个内通道35连通在边环41外围;且两个所述内通道35均为进液通道;即用于冷却液的持续输入,冷却液经过内通道进入圆形腔体与边环之间。
所述水冷构层4的内部还设置有中间环42,所述中间环42位于边环41内,所述边环41上开设有多个孔口,且所述中间环42上中心对称开设有液孔43;所述中间环42上开设有外流道44,所述外流道44与其中一个所述内通道35连通;
所述水冷构层4的内部还设置有内环45,所述中间环52与内环54之间对称开设有两个直流道46,所述直流道46与内环45相连通,所述内环45上连接有排道47,所述排道47贯穿中间环42与边环41,并与另一所述内通道35连通,需要注意的是外流道与排道不影响边环与中间环形成整体流动腔,即边环与中间内的冷却液能扩散流动,不受外流道与排道阻碍。
作为较佳的实施例,所述外流道44处的内通道35能够自由转换为排液通道或进液通道。
本实施例中,所述排道47处的内通道35被设置为排液通道,从而在外流道处内通道切换工作中能进行两种不同降温方式:
针对性降温:外流道切换为排液通道,冷却液经过对角的内通道进入圆形腔体中,并通过边环上的孔口流入边环与中间环之间,此时一部分冷却液经过两个直流道进入内环,并通过排道外排,而另一部分则经过中间环上的液孔进入内环与中间环之间,从而通过外流道外排,此时在水冷构层中形成两个散热回路,即内圈散热与外环散热,通过控制外流道与排道的流通量以精度调整冷却降温回路,从而达到针对性降温工作,适用于芯片工作初期与中后期;
快速换液降温:外流道切换为进液通道,冷却液经过三个边角的内通道进入圆形腔体中,而通过外流道进入中间环的冷却液能通过液孔进入边环内,并在边环内进行汇合,此时冷却液直接通过直流道进入内环,以达到圆形腔体中冷却液整体快速换液,适用于芯片工作中期。
以上所述的,仅为本发明较佳的具体实施方式,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,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多芯片的clip先进封装,其特征在于:其包括:绝缘基板(1),其下方紧密贴合有防护层(11),所述绝缘基板(1)的下端面排布有多个线路铜层(12),所述线路铜层(12)嵌入固定在防护层(11)内,所述绝缘基板(1)的上方对应分布有多个凸层(13),各所述凸层(13)上均贴合固定有芯片(2),所述芯片(2)下方设置有接触导层(21),所述芯片(2)通过其下方的焊盘与接触导层(21)接触,并由接触导层(21)上的焊柱穿过绝缘基板(1)上的通孔与线路铜层(12)相连接;所述芯片(2)的接触导层上垂直固定有接线铜柱(22),用于连接与之相邻的芯片(2),使得多个芯片(2)互连;
采用环氧树脂对芯片(2)进行封装,并形成第一塑封层(23),所述芯片(2)外位于接触导层(21)的上方设置有定位校调机构(3),所述定位校调机构(3)对芯片辅助定位,同时通过多个冷却液管持续进行冷却液输送循环;所述第一塑封层(23)覆盖芯片(2)底部的接触导层(21),并达到定位校调机构(3)中部高度位置;采用环氧树脂对芯片进行再次封装,并形成第二塑封层(24),所述芯片(2)上贴附有水冷构层(4),所述定位校调机构(3)与水冷构层相连接,所述第二塑封层(24)完全覆盖水冷构层。
2.根据权利要求1所述的一种多芯片的clip先进封装,其特征在于:所述芯片(2)上的铜柱(22)局部露出所述第二塑封层(24),采用环氧树脂进行最后封装,并形成第三塑封层(25)。
3.根据权利要求1所述的一种多芯片的clip先进封装,其特征在于:所述定位校调机构(3)包括:外延部(31),对称固定在芯片(2)四周,所述接触导层(21)上方固定有定位轴件(32),所述外延部(31)与定位轴件(32)相滑动连接,所述外延部(31)与定位轴件(32)之间设置有弹簧垫片;
且各所述外延部(31)与定位轴件(32)之间配合形成流动腔(36),所述外延部(31)上均连接有液管,所述液管与流动腔(36)相连通。
4.根据权利要求3所述的一种多芯片的clip先进封装,其特征在于:所述接触导层(21)上设有凸起(33),所述当芯片(2)四周的流动腔(36)完成注液定位后,采用点焊方式实现外延部(31)与接触导层(33)之间的固定。
5.根据权利要求3所述的一种多芯片的clip先进封装,其特征在于:所述芯片(2)上固定有导通件(34),所述导通件(34)内设有内通道(35),所述内通道(35)与流动腔(36)密封连通,所述水冷构层(4)通过内通道(35)与所述流动腔(36)相连通,所述内通道(35)的上端分布在芯片四角位置。
6.根据权利要求5所述的一种多芯片的clip先进封装,其特征在于:所述水冷构层(4)的内部设为圆形腔体,所述圆形腔体内同轴设置有边环(41),处于对角的两个内通道(35)连通在边环(41)外围;且两个所述内通道(35)均为进液通道;
所述水冷构层(4)的内部还设置有中间环(42),所述中间环(42)位于边环(41)内,所述边环(41)上开设有多个孔口,且所述中间环(42)上中心对称开设有液孔(43);所述中间环(42)上开设有外流道(44),所述外流道(44)与其中一个所述内通道(35)连通;
所述水冷构层(4)的内部还设置有内环(45),所述中间环(52)与内环(54)之间对称开设有两个直流道(46),所述直流道(46)与内环(45)相连通,所述内环(45)上连接有排道(47),所述排道(47)贯穿中间环(42)与边环(41),并与另一所述内通道(35)连通。
7.根据权利要求6所述的一种多芯片的clip先进封装,其特征在于:所述外流道(44)处的内通道(35)能够自由转换为排液通道或进液通道。
8.根据权利要求6所述的一种多芯片的clip先进封装,其特征在于:所述排道(47)处的内通道(35)被设置为排液通道。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6351384B1 (en) * 1999-08-11 2002-02-26 Hitachi, Ltd. Device and method for cooling multi-chip modules
CN115084058A (zh) * 2022-08-16 2022-09-20 杭州飞仕得科技有限公司 一种功率半导体器件封装结构
CN115188724A (zh) * 2022-03-31 2022-10-14 北京时代民芯科技有限公司 一种基于液态相变材料的多芯片封装一体化自散热结构
CN116666347A (zh) * 2023-04-14 2023-08-29 天芯互联科技有限公司 一种多芯片的封装方法及多芯片封装结构

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6351384B1 (en) * 1999-08-11 2002-02-26 Hitachi, Ltd. Device and method for cooling multi-chip modules
CN115188724A (zh) * 2022-03-31 2022-10-14 北京时代民芯科技有限公司 一种基于液态相变材料的多芯片封装一体化自散热结构
CN115084058A (zh) * 2022-08-16 2022-09-20 杭州飞仕得科技有限公司 一种功率半导体器件封装结构
CN116666347A (zh) * 2023-04-14 2023-08-29 天芯互联科技有限公司 一种多芯片的封装方法及多芯片封装结构

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