一种芯片封装方法与流程

本公开实施例属于半导体封装，具体涉及一种芯片封装方法。

背景技术：

1、人工智能需要大量的算力支持，而计算需要消耗大量的能源，单芯片算力越大，耗能越高，现在芯片能耗已经到2000w级，未来会更大，功耗越大，产生的热量也越大，需要更强的散热能力。为了提升散热性能，目前业界已经开始使用微流道液冷工艺，主要在芯片背面制作微流道，通过液体流动，迅速带走热量。

2、目前的芯片背面微流道设计对于提高散热能力具有很好的帮助，但仍存在一定的不足，主要在于高性能芯片在封装中都是倒装工艺，电路层在芯片正面，朝下放置，而发热源在电路层，微流道需要通过芯片本体进行散热，芯片存在一定的厚度，会影响散热，特别是芯片不是均匀发热，存在一定的热点区，而背面散热对于这些热点区，更像是面散热，针对性不强。另外，未来三维堆叠封装中，背面微流道与芯片正面之间的散热路径间存在多个芯片，多层界面，散热路径更复杂。

3、针对上述问题，有必要提出一种设计合理且有效解决上述问题的芯片封装方法。

技术实现思路

1、本公开实施例旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种芯片封装方法。

2、本公开实施例提供一种芯片封装方法，所述封装方法包括：

3、提供预制的一体成型的微流道和临时载板；

4、在所述临时载板形成多个导电柱，并将多个第一芯片和所述微流道贴装固定于所述临时载板；

5、形成包裹多个所述导电柱、多个所述第一芯片和所述微流道的第一塑封层，以形成有机中介体；

6、在所述有机中介体的表面形成重布线层；

7、将多个第二芯片倒装连接于所述重布线层，其中，所述第二芯片的热点区通过所述重布线层与所述微流道相连；

8、形成包裹多个所述第二芯片的第二塑封层；

9、贯穿所述第二塑封层和所述重布线层的厚度分别形成第一腔室和第二腔室，其中，所述第一腔室与微流道入口相连通，所述第二腔室与微流道出口相连通；

10、在所述第一腔室和所述第二腔室内分别安装入口管道接口和出口管道接口。

11、可选的，所述微流道采用3d打印工艺制备形成。

12、可选的，所述微流道呈首尾相连的s型，所述微流道的横截面呈方形。

13、可选的，形成所述第一塑封层之后，所述方法还包括：

14、在所述第一塑封层背离所述临时载板的一侧形成布线层；

15、在所述布线层上形成多个导电凸点；

16、在所述有机中介体的表面形成重布线层，包括：在所述第一塑封层背离所述导电凸点的一侧形成所述重布线层。

17、可选的，形成所述第二塑封层之后，所述方法还包括：

18、切割形成多个独立中间封装体；

19、将多个所述中间封装体的所述有机中介体通过所述导电凸点贴装于基板上；

20、在所述基板背离所述有机中介体的一侧形成多个焊球。

21、可选的，贯穿所述第二塑封层和所述重布线层的厚度分别形成第一腔室和第二腔室，包括：

22、在对应所述微流道入口和微流道出口处的所述第二塑封层和所述重布线层沿着厚度方向进行蚀刻，以分别形成第一腔室和第二腔室，并露出所述微流道的顶壁；

23、采用激光去除所述微流道的入口和出口处的微流道顶壁，以使所述第一腔室和所述第二腔室分别与所述微流道的入口和出口相连通。

24、可选的，在所述第一腔室和所述第二腔室内分别安装入口管道接口和出口管道接口之后，所述方法还包括：

25、在所述第一腔室和所述入口管道接口之间以及所述第二腔室和所述出口管道接口之间填充密封胶层。

26、可选的，将多个第二芯片倒装连接于所述重布线层，包括：

27、将多个所述第二芯片通过热凸点倒装连接于所述重布线层，并且所述第二芯片的热点区通过热凸点与所述微流道相连。

28、可选的，形成所述第二塑封层之前，所述方法还包括：

29、在所述第二芯片与所述重布线层之间形成包裹热凸点的底填胶层。

30、可选的，所述微流道以铜合金为基准材料，所述微流道内部中空空间的宽度和高度尺寸均大于20μm。

31、本公开实施例的芯片封装方法，通过将预制一体成型的微流道贴装于有机中介体内部，并利用重布线层将第二芯片的热点区与微流道直接连通，实现了对芯片局部热点区的精准液冷散热，大幅缩短了散热路径，使散热更直接，更有针对性，提升芯片在最大功率峰值散热水平，避免了热量需穿过整个芯片基体才能散发的低效问题；同时，采用预制的一体成型的微流道结构，避免了传统微流道分层密封制备带来的界面薄弱问题，整体结构稳定性高、耐压能力强；整个微流道内置于有机中介体中，无需外置散热器，有利于封装体的小型化与高密度集成；此外，该方法仅需在单层有机中介体内贴装预制好的微流道，无需多层流道间的复杂对准工艺，简化了制程，提升了工艺良率与可靠性。

1.一种芯片封装方法，其特征在于，所述封装方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微流道采用3d打印工艺制备形成。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微流道呈首尾相连的s型，所述微流道的横截面呈方形。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述第一塑封层之后，所述方法还包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述第二塑封层之后，所述方法还包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，贯穿所述第二塑封层和所述重布线层的厚度分别形成第一腔室和第二腔室，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述第一腔室和所述第二腔室内分别安装入口管道接口和出口管道接口之后，所述方法还包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将多个第二芯片倒装连接于所述重布线层，包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，形成所述第二塑封层之前，所述方法还包括：

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微流道以铜合金为基准材料，所述微流道内部中空空间的宽度和高度尺寸均大于20μm。