[发明专利]芯片封装结构及其制作方法

说明书

本发明公开了一种芯片封装结构及其制作方法，包括：堆叠设置的芯片封装层和温控层；芯片封装层包括：芯片绝缘部、包裹于芯片绝缘部中的芯片；芯片绝缘部包括至少一个子绝缘层；温控层包括：温控绝缘部、包裹于温控绝缘部中的温控单元；温控绝缘部包括至少一个子绝缘层；在垂直于芯片绝缘部所在平面的方向上，芯片和温控单元至少部分交叠；温控单元用于吸收外部热量，或者向外部释放热量。相对于现有技术，可以将温控系统集成在芯片封装结构中，提升芯片性能，简化后期芯片组装工艺。

技术领域

本发明涉及芯片封装技术领域，更具体地，涉及一种芯片封装结构及其制作方法。

背景技术

随着集成微电子技术的不断发展，电子产品越来越趋向于小型化、智能化以及高可靠性方向发展，这对电子产品中线路的集成度要求也越来越高。

现有技术中提供的一种芯片封装结构中，将芯片集中装配在PCB板(Printedcircuit board，印刷线路板)上，芯片之间的信号则通过PCB板上印制的线路进行互通。目前，芯片封装结构是将芯片完全密封，仅仅留出可以电连接的导电球。然而，芯片在工作中由于要进行大量数据的逻辑运算和数字运算，自身发热问题比较严重。此外，当芯片封装结构在温度过低或者过高的环境下使用，芯片的性能都会下降，处理运算能力大幅度降低，从而导致响应速度降低，或者不能启动等。

现有技术提供的一种解决方案是，在芯片封装结构外部设置液冷或者风冷装置，以及液体加热装置，但是这样的方式会是的装置变得复杂、笨重，且使用场合受限。

因此，提供一种芯片封装结构，以改善环境温度过热或者过冷造成的芯片性能下降的现象，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种芯片封装结构及其制作方法，以解决现有技术提出的问题。

一方面，本发明提供了一种芯片封装结构，包括：堆叠设置的芯片封装层和温控层；芯片封装层包括：芯片绝缘部、包裹于芯片绝缘部中的芯片；芯片绝缘部包括至少一个子绝缘层；温控层包括：温控绝缘部、包裹于温控绝缘部中的温控单元；温控绝缘部包括至少一个子绝缘层；在垂直于芯片绝缘部所在平面的方向上，芯片和温控单元至少部分交叠；温控单元用于吸收外部热量，或者向外部释放热量。

另一方面，本发明提供了一种芯片封装结构的制作方法，包括：

形成芯片封装层；芯片封装层包括：芯片绝缘部、包裹于芯片绝缘部中的芯片；芯片绝缘部包括至少一个子绝缘层；在芯片绝缘部的第一侧形成第一子绝缘层；形成电极金属层；图案化电极金属层形成：第一信号端、第二信号端、M个第一金属电极部、M个第二金属电极部；形成本征半导体层，图案化本征半导体层形成M个第一子部和M个第二子部；第一子部的第一端和第一金属电极部电连接，第二子部的第一端和第二金属电极部电连接；掺杂第一子部，形成第一N型半导体部；掺杂第二子部，形成第一P型半导体部；形成第二金属层，图案化第二金属层，形成M个金属桥部；第一N型半导体部的第二端和金属桥部电连接，第一P型半导体部的第二端和金属桥部电连接；第一金属电极部、第二金属电极部、第一N型半导体部、第一P型半导体部、金属桥部形成一个子单元，M个子单元形成温控单元；当电流从第一信号端流向第二信号端时，温控单元从环境中吸收热量；当电流从第二信号端流向第一信号端时，温控单元向环境中释放热量；其中，M为正整数。

与现有技术相比，本发明提供的封装结构及其制作方法，至少实现了如下的有益效果：

芯片封装结构包括芯片封装层和温控层，其中芯片封装层中设置有芯片，温控层中设置有温控单元，温控单元具有温度调节的作用。当环境温度过高时，芯片的温度相应升高，导致芯片的性能下降，此时温控单元可以吸收外部热量，降低芯片周围的环境温度，以提升芯片的性能。当环境温度过低时，芯片的温度相应降低，导致芯片的性能下降，此时温控单元可以向外部释放热量，升高芯片周围的环境温度，以提升芯片的性能。