[发明专利]功率放大器散热结构及其制备方法

说明书

本发明提供了一种功率放大器散热结构及其制备方法，包括：在载板上形成重新布线层和介质层；在所述重新布线层上形成导电柱和导电层；将均热板附连至芯片上；将所述芯片附连至所述导电层；依次形成塑封层与散热层，所述散热层附连至所述导电柱和所述均热板。

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，特别涉及一种功率放大器散热结构及其制备方法。

背景技术

在现代通信系统中要求微波系统不断向着高增益、高功率密度、低成本及高可靠性发展。功率放大器很大程度上决定了整个微波系统输出系统的输出性能。随着对新一代微波功率放大器高功率密度的不断要求，散热成为小型化功率放大器的设计难点。

常规的功率放大器芯片一般使用的金属外壳进行封装以保证散热，但金属外壳价格成本高且量产周期较长。扇出封装可实现低成本的封装量产，相比传统的金属、陶瓷管壳封装，可最大程度地实现功率放大器产品的小型化。

扇出结构采用环氧树脂等塑封料来缓解各封装材料之间由于热膨胀系数不匹配产生的应力问题。但环氧树脂的导热系数较低，使得扇出塑封结构较金属封装在散热能力上颇有不足。为进一步改善功率放大器扇出封装结构的散热，通常在封装外壳上以导热硅脂连接鳍片、插齿等外部散热器，但与封装外壳相接触的导热硅脂导热系数较小，且容易在连接处产生较大的接触热阻，外接的散热器通常尺寸较大，且难以满足高效散热的目的。

两相散热器通常有水冷流道设计或均热板设计。外接流道难以在扇出加工过程实现，常见的两相散热器主要是热管和均热板，两相均热板成为结合扇出埋入设计的一种可行性选择；冷凝通常发生在蒸汽温度低于其饱和温度的时候。在均热板内部，当蒸气与温度较低的冷凝端吸液芯接触时，会发生冷凝，形成冷凝液，同时释放潜热，将热量传递到冷凝端。目前两相散热设计通过工作流体以气、液两相受热相互转换的机制来达到高效率的热量传递，且体积小。

专利CN110839335A提供了一种基于新型热管与储能材料的功率放大器散热装置，但此设计较为复杂；专利CN107544645A提供了一种外接到封装上表面的相变式散热翅片，但此种散热器设计体积过大，不利于实现扇出产品的小型化设计，且均热板与封装外壳使用导热硅脂连接，易引入接触热阻不利散热。

发明内容

本发明的目的在于提供一种面向小型化微波功率放大器均热板埋入式扇出结构及其制备方法，以解决现有的扇出塑封结构较金属封装在散热能力不足的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种功率放大器散热结构，包括：

在载板上形成重新布线层和介质层；

在所述重新布线层上形成导电柱和导电层；

将均热板附连至芯片上；

将所述芯片附连至所述导电层；

依次形成塑封层与散热层，所述散热层附连至所述导电柱和所述均热板。

可选的，在所述的功率放大器散热结构的制备方法中，均热板由以下步骤进行制备：

在两个盖板上分别加工凹槽，两个所述凹槽的侧边具有位置相对应的进液口，两个所述凹槽的底面具有位置相对应的支撑结构；

在两个所述凹槽中的至少一个的底面形成多孔介质层；

将两个盖板扣合后，形成所述均热板的外框架及腔体；

在所述腔体内注入冷却工质；

将所述腔体进行抽真空后密封。

可选的，在所述的功率放大器散热结构的制备方法中，在载板上形成重新布线层和介质层包括：

在载板上形成第一层介质层，所述第一层介质层通过旋涂工艺、喷涂工艺或压合工艺形成；