[发明专利]一种封装结构及封装方法

说明书

本申请公开了一种封装结构及封装方法，其中封装结构，包括基板及设置在所述基板上的芯片和散热盖，所述芯片与所述散热板之间设置有金属导热层，所述金属导热层与所述散热盖之间和/或所述金属导热层与所述芯片之间设置有若干排气通道，所述排气通道的一端与所述金属导热层的四周边缘相通。本申请实施例提供的封装结构在，所述金属导热层与所述散热盖之间和/或所述金属导热层与所述芯片之间设置有若干排气通道，将金属导热层分割为面积小的区域，防止助焊剂挥发的气体在中心区域聚集，由于铟片的张力而包裹排不出去。由于熔化的铟片与分割线处的浸润性差，助焊剂挥发的气体可以沿着分割线逸出，起到排气槽的作用。

技术领域

本申请一般涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种封装结构及封装方法。

背景技术

多年来，摩尔定律一直推动着集成电路行业的发展，适用于一个芯片的上可容纳的晶体管数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。主要得益于工艺制程不断发展，14nm→10nm→7nm→5nm。但目前摩尔定律遇到了瓶颈，同时应用端对芯片的性能需求越来越大，所以目前芯片和基板尺寸不可避免的提高。目前业内已有100mmx100mm的基板尺寸需求，这种带散热盖大尺寸且植球的产品，传统的导热硅脂材料满足不了需求，一般需要使用铟片作为热传导材料。

在半导体产业中，热界面材料主要用于填补高密度系统级封装结构中异质界面接触或结合时产生的微空隙及表面凹凸不平的空洞，减少热传递的阻抗，提高器件的散热性。使用具有高导热性的热界面材料填充满这些间隙，排除其中的空气，在电子元件和散热器间建立有效的热传导通道，可以大幅度低接触热阻，使散热器的作用得到充分地发挥。在半导体封装中，一个重要的质量要求是确保芯片和散热盖之间的焊料100％的覆盖率，行业内管控标准一般要求大于90％。

而大尺寸芯片应用铟片作为热传导材料，使用铟散热片进行回流焊一般需要使用助焊剂。铟片的焊接，目前一般是通过助焊剂还原焊接，焊接时助焊剂还原被焊接面和焊料表面的氧化膜时都会产生气体，在小尺寸芯片，一般可以采用真空回流焊将气体抽出。但是在大尺寸芯片下，焊接时所产生的气体由于没有逸出的通道，被封闭在焊接面中不便逸出，甚至无法逸出，从而给降低焊接空泡率、提高焊接质量带来不少的困扰。

如图1，现有技术中对芯片表面的焊接区域的超声扫描图所示，由于植球的回流焊(240℃)的温度高于铟片的熔点(156℃)。因此助焊剂挥发的气体会排挤液态铟，流向芯片周围，芯片和散热盖中间产生大量空洞，导致散热性降低。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种封装结构及封装方法，可以有效解决对于大尺寸的芯片和散热盖中间产生大量空洞，导致散热性降低的问题。

一方面，本申请提供了一种封装结构，包括基板及设置在所述基板上的芯片和散热盖，所述芯片与所述散热板之间设置有金属导热层，所述金属导热层与所述散热盖之间和/或所述金属导热层与所述芯片之间设置有若干排气通道，所述排气通道的一端与所述金属导热层的四周边缘相通。

进一步地，所述金属导热层与所述散热盖之间和/或所述金属导热层与所述芯片之间设置有背镀金属层，所述背镀金属层的材质为与所述金属导热层易浸润的元素。

进一步地，所述排气通道设置在所述背镀金属层上，且设置在所述背镀金属层与所述金属导热层相接触的表面上。

进一步地，所述排气通道将所述散热盖和/或所述芯片上设置所述背镀金属层的镀金区域分隔为若干子区域，所述排气通道上未设置有所述背镀金属层，所述子区域内设置有所述背镀金属层。

进一步地，所述排气通道的形状包括：单线型、十字型、X型、栅格型、辐射型的一种或多种。

进一步地，所述排气通道的形成方式包括：开槽、空白、贴附异物、降低粗糙度中的一种或多种。

优选地，所述排气通道上设置有与所述金属导热层的浸润性差的背镀非金层。