[发明专利]一种三维芯片封装结构及封装方法

权利要求书

1.一种三维芯片封装结构，其特征在于，所述封装结构包括：

封装基板；

三维堆叠芯片组件，形成于所述封装基板上，其中，所述三维堆叠芯片组件包括第一芯片组件及形成于所述第一芯片组件上的第二芯片组件，且所述第一芯片组件的尺寸大于所述第二芯片组件的尺寸；

热桥结构，形成于所述第一芯片组件上，所述热桥结构与所述第二芯片组件之间具有预设间距；以及

散热盖组件，形成于所述封装基板上，所述散热盖组件包围所述三维堆叠芯片组件及所述热桥结构，所述热桥结构、所述第一芯片组件与所述散热盖组件之间热导通。

2.根据权利要求1所述的三维芯片封装结构，其特征在于，所述第一芯片组件包括中心区域以及环绕位于所述中心区域外围的外围区域，其中，所述第二芯片组件设置于所述中心区域上，所述热桥结构设置于所述外围区域上。

3.根据权利要求1所述的三维芯片封装结构，其特征在于，所述热桥结构的形状包括环形；所述热桥结构与所述第二芯片组件之间具有的所述预设间距介于0.2-2mm之间；所述热桥结构的宽度介于1-5mm之间；所述热桥结构通过底部固晶层形成于所述第一芯片组件上。

4.根据权利要求1所述的三维芯片封装结构，其特征在于，所述热桥结构的上表面不高于所述三维堆叠芯片组件的上表面，所述热桥结构的上表面与所述三维堆叠芯片组件的上表面之间的高度差小于100μm。

5.根据权利要求1所述的三维芯片封装结构，其特征在于，所述热桥结构与所述散热盖组件之间设置有第一热界面层，所述第一热界面层还位于所述三维堆叠芯片组件与所述散热盖组件之间；和/或，所述散热盖组件上还形成有第二热界面层，所述第二热界面层与所述散热盖板之间热导通。

6.根据权利要求1所述的三维芯片封装结构，其特征在于，所述第一芯片组件与所述第二芯片组件之间具有第一凸块阵列，所述第一凸块阵列包括若干个第一凸块单元；和/或，所述第二芯片组件包括至少两个上下叠置的半导体芯片，相邻所述半导体芯片之间通过第二凸块阵列电连接，所述第二凸块阵列包括若干个第二凸块单元。

7.根据权利要求6所述的三维芯片封装结构，其特征在于，所述第一凸块单元的高度小于30μm，所述第二凸块单元的高度小于30μm；通过所述第一凸块单元之间的间距、高度、尺寸以及所述第二凸块单元之间的间距、高度、尺寸中的至少一者调整所述第一芯片组件上的温度和温差。

8.根据权利要求1所述的三维芯片封装结构，其特征在于，所述热桥结构与所述第二芯片组件之间形成第一空间，所述热桥结构与所述散热盖组件之间形成第二空间，其中，所述热桥结构中设置有至少一个第一排气孔，所述第一排气孔连通所述第一空间和所述第二空间；和/或，所述散热盖组件中设置有至少一个第二排气孔，所述第二排气孔连通所述第二空间与外界大气。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的三维芯片封装结构，其特征在于，所述第一芯片组件通过上方的所述热桥结构与所述散热盖组件热导通具有第一热阻，所述第一芯片组件通过上方的所述第二芯片组件与所述散热盖组件热导通具有第二热阻，其中，所述第一热阻的比热阻值介于所述第二热阻的比热阻值的0.8-2.5倍之间。

10.一种三维芯片封装方法，其特征在于，所述封装方法包括：

提供封装基板；

于所述封装基板上形成三维堆叠芯片组件，其中，所述三维堆叠芯片组件包括第一芯片组件及形成于所述第一芯片组件上的第二芯片组件，且所述第一芯片组件的尺寸大于所述第二芯片组件的尺寸；

于所述第一芯片组件上制备热桥结构，所述热桥结构与所述第二芯片组件之间具有预设间距；以及

于所述供封装基板上形成散热盖组件，所述散热盖组件包围所述三维堆叠芯片组件及所述热桥结构，所述热桥结构、所述第一芯片组件与所述散热盖组件之间热导通。