[发明专利]一种高散热扇出型封装结构及封装方法

权利要求书

1.一种高散热扇出型封装结构，其特征在于，包括带有凸点的芯片、石墨烯载板、介电层、再布线层、塑封层、散热模块以及焊球；所述石墨烯载板的上下两侧均设置有所述再布线层，所述介电层设置在所述石墨烯载板与所述再布线层之间，所述石墨烯载板上贯穿有铜柱，所述再布线层之间通过所述铜柱进行连接，所述芯片设置在所述石墨烯载板的上方，位于所述石墨烯载板上方的再布线层与所述芯片的凸点连接，位于所述石墨烯载板下方的再布线层与所述焊球连接，所述塑封层包裹在所述芯片的外侧，所述散热模块设置在所述塑封层上；所述散热模块为具有热沉形状的石墨烯散热板，所述石墨烯散热板包括底层石墨烯原子层和上层石墨烯原子层，所述底层石墨烯原子层沿平行于所述石墨烯载板的方向进行布置，所述上层石墨烯原子层垂直于所述石墨烯载板的方向进行布置。

2.根据权利要求1所述的高散热扇出型封装结构，其特征在于，所述石墨烯载板以及石墨烯散热板均由石墨烯或其复合材料制成。

3.根据权利要求2所述的高散热扇出型封装结构，其特征在于，所述石墨烯载板的微观原子层沿其垂直方向进行布置。

4.一种基于权利要求1所述的高散热扇出型封装结构的高散热扇出型封装方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在具有通孔的石墨烯载板的上下两侧覆压介电层；

S2：进行金属种子层沉积、覆压感光材料、曝光显影和图形电镀操作，在介电层上形成再布线层，同时通过电镀填充石墨烯板的通孔，导通上下再布线层；

S3：去除感光材料层，并通过差别刻蚀的方法去除金属种子层；

S4：通过具有高导热性能的粘结材料将芯片安装至石墨烯载板上；

S5：进行塑封；

S6：在塑封层上方安装散热模块；

S7：在再布线层的上方涂覆光敏阻焊材料保护层，并进行曝光、显影、固化处理和表面处理；

S8：进行球下金属沉积、植球和切割，最终获得所需封装结构。

5.根据权利要求4所述的高散热扇出型封装方法，其特征在于，在步骤S4中，当芯片的凸点朝下时，通过倒装的方式实现芯片的凸点与再布线层的互连；当芯片的凸点朝上时，将芯片背部安装至石墨烯载板上，并通过引线键合方式实现芯片的凸点与再布线层的互连。

6.根据权利要求4所述的高散热扇出型封装方法，其特征在于，石墨烯载板的通孔通过机械、化学刻蚀或激光加工制成，通孔内壁通过物理氧化、化学腐蚀、电弧放电或绝缘层沉积的方式进行绝缘化处理。

7.根据权利要求4所述的高散热扇出型封装方法，其特征在于，在步骤S4中，其中的高导热性能的粘结材料为纳米铜膏或纳米银膏，介电层材料为环氧树脂、聚酰亚胺、苯并环丁烯或ABF，塑封层材料为环氧树脂、聚酯、聚氨酯、聚硅氧烷、双马来酰亚胺或氰酸酯树脂。