[发明专利]一种芯片的封装结构及其封装方法

说明书

本发明涉及一种芯片的封装结构及其封装方法，属于半导体芯片封装技术领域。其散热盖（3）呈帽状结构，与基板（9）通过AD胶（2）连接，芯片（7）、元器件（8）分别安装在基板（9）上，所述金属共晶层（44）固连芯片（7）与散热盖（3），并铺满凹槽（35）的顶部。本发明通过优化散热盖结构设计，减少了芯片装片时的散热材料和焊料溢出，提高了产品的导热和散热性能。

技术领域

本发明涉及一种芯片的封装结构及其封装方法，属于半导体芯片封装技术领域。

背景技术

随着技术的发展，芯片封装尺寸越来越趋近于微型化，焊球阵列封装(Ball GridArray，BGA)往往用于高端处理器芯片的封装。高端处理器的芯片运算速度大幅增加，芯片于其内运作所产生的热能亦随之增加，因此，芯片封装体急需解决其导热和散热问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种高导热和散热的芯片的封装结构及其封装方法。

本发明是这样实现的：

本发明提供了一种芯片的封装结构的封装方法，其工艺步骤如下:

步骤一、提供压制成帽状结构的散热盖，其包括帽檐部和帽体部；所述帽檐部的下表面与基板连接，所述帽体部呈隆起的内部腔体，在所述帽体部的中央设置凹槽；凹槽的尺寸与芯片的尺寸匹配；步骤二、利用溅射或化学镀的方法在散热盖内侧的凹槽内形成镀金层Ⅰ，该镀金层Ⅰ同时布满凹槽的四周槽壁；

步骤二、通过喷洒工艺，再在镀金层Ⅰ上喷洒助焊剂Ⅰ；

步骤三、通提供裁切尺寸不大于凹槽尺寸的高导热金属铟片，通过助焊剂Ⅰ将高导热金属铟片固定；

步骤四、将装有高导热金属铟片的散热盖放入真空负压回焊炉进行焊接,高导热金属铟片浸润在助焊剂Ⅰ中，经过高温真空负压回焊炉，在助焊剂Ⅰ作用下，高导热金属铟片与散热盖的凹槽内的金属金结合形成金铟共晶层，所述金铟共晶层铺满凹槽的底部。

步骤五、通过表面贴装技术，将芯片正面的金属凸块蘸取助焊剂后贴装至基板的焊盘的芯片位置上，将元器件贴装至基板的芯片周边的元器件位置，再通过回流焊将芯片、元器件与基板焊接固连；

步骤六、使用底部填充胶对芯片底部狭窄间距进行填充；

步骤七、利用溅射或化学镀的方法在芯片的背面形成镀金层Ⅱ或镀银层；再在镀金层Ⅱ或镀银层的表面喷洒助焊剂Ⅱ；

步骤八、在基板上划AD胶，AD胶设置在元器件的四周；

步骤九、通过AD胶将焊接好金铟共晶层的散热盖的帽檐部的下表面与基板四周粘结固连，

步骤十、再过回流焊炉，焊接芯片与金铟共晶层；所述金铟共晶层浸润在助焊剂Ⅱ中，经过高温真空负压回焊炉，在助焊剂Ⅱ作用下，镀金层Ⅱ或镀银层的金属金或银与金铟共晶层的金属铟再次形成金铟共晶层或金银铟共晶层；

步骤十一、在基板的背面焊盘上植低温球，过回流焊炉焊接低温球。

可选地，步骤四中，使用陶瓷压头适当低压来确保金铟共晶层冷却后的表面平整度。

可选地，所述镀金层Ⅰ的厚度为0.04~0.2微米。

可选地，所述助焊剂Ⅰ为有机酸助焊剂。

可选地，所述助焊剂Ⅱ为有机酸助焊剂。

可选地，所述元器件包括电容、电阻、电感。

可选地，所述散热盖的外侧面设置散热结构，所述散热结构包括若干条凹槽，所述凹槽呈平行状、米字状、同心圆状。

有益效果

本发明提出的高导热和散热的芯片封装结构及其封装方法，通过散热盖结构优化设计和高导热混合金属层的设置，减少了芯片装片时的散热材料和焊料溢出，避免了空洞的产生，提高了产品性能。

附图说明

图1为本发明一种散热盖的结构示意图；