一种基于金刚石散热的封装结构及其制造方法与流程

本发明涉及半导体，特别涉及一种基于金刚石散热的封装结构及其制造方法。

背景技术：

1、随着有源和无源半导体集成电路(i c)器件的功率和电路密度的增加，i c器件在工作期间的热量也越来越高，若热管理不充分，极有可能影响i c器件的性能，甚至会发生永久性的结构损坏。目前常见的芯片的散热方式主要有辐射散热，传导散热，对流散热，蒸发散热等，其中传导散热是芯片最重要的散热方式。封装是芯片传导散热的主要载体，封装散热路径的方式也直接影响到芯片的散热效果。

2、图1示出目前常见的一种芯片封装方式。如图1所示，芯片的背面固定于封装底部的大片金属材料上，芯片上的焊盘(pad)通过键合线与封装引脚相连。封装壳将整个封装引脚、封装底部粘合在一起。封装好的芯片用焊锡连接到(印制电路板，pr i nted ci rcu it board，简称pcb)上，芯片的热耗传到pcb上表面，再通过pcb上的金属过孔传导到pcb底部进行散热。pcb底部通常设置一大片金属，以提高散热效果。上述散热方式取决于pcb上金属过孔的数量、pcb底部金属面积大小。如果金属过孔数量少，或金属散热面积不够，会导致芯片产生的热耗散不出，往往还需要额外增加风冷或者水冷系统进行辅助散热，提高了成本，也使器件结构较复杂。

技术实现思路

1、针对现有技术中的部分或全部问题，本发明第一方面提供一种基于金刚石散热的封装结构，包括：

2、散热层，其包覆芯片及键合线，且所述散热层由金刚石粉末制成。

3、进一步地，所述金刚石粉末的颗粒直径为5微米至50微米之间。

4、进一步地，所述散热层还包括胶粘剂。

5、进一步地，所述胶粘剂包括环氧树脂胶。

6、进一步地，所述散热层中金刚石粉末的含量不低于60％。

7、进一步地，所述散热层中金刚石粉末的含量为80％。

8、进一步地，所述封装结构还包括：

9、基板，其上设置有金属层，所述金属层包括外接焊盘，所述芯片贴装于所述金属层的表面，并通过键合线连接至所述外接焊盘。

10、进一步地，所述封装结构还包括：

11、基板，其为金属框架结构吗，且包括外接焊盘，所述芯片贴装于所述基板的表面，并通过键合线连接至所述外接焊盘。

12、进一步地，所述封装结构还包括：

13、塑封材料，其包覆所述基板及散热层。

14、本发明第二方面提供一种如前所述的封装结构的制造方法，包括：

15、将胶粘剂、稀释剂与金刚石粉末混合，形成散热材料；

16、在基板上采用正贴引线工艺安装芯片；以及

17、采用所述散热材料包覆所述芯片及键合线，形成散热层。

18、进一步地，所述制造方法包括：

19、在所述散热层、基板的整体结构外进行塑封并切割。

20、本发明提供的一种基于金刚石散热的封装结构及其制造方法，采用金刚石粉末制成散热材料，并包覆芯片形成散热层，由于金刚石导热率远高于铜等金属，因此可以有效地提高芯片的散热性能。

技术特征：

1.一种基于金刚石散热的封装结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，还包括：

3.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，还包括：

4.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述金刚石粉末的颗粒直径为5微米至50微米之间。

5.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述散热层还包括胶粘剂，其中所述胶粘剂包括环氧树脂胶。

6.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述散热层中金刚石粉末的含量不低于60％。

7.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述散热层中金刚石粉末的含量为80％。

8.如权利要求2或3所述的封装结构，其特征在于，还包括：

9.一种基于金刚石散热的封装结构的制造方法，其特征在于，包括步骤：

10.如权利要求9所述的制造方法，其特征在于，还包括步骤：

技术总结本发明公开一种基于金刚石散热的封装结构，其包括散热层，散热层包覆芯片及键合线，且由金刚石粉末制成。采用金刚石粉末制成散热材料，并包覆芯片形成散热层，由于金刚石导热率远高于铜等金属，因此可以有效地提高芯片的散热性能。技术研发人员：乔红瑗,丁佳卿,解维祺,曾晓受保护的技术使用者：上海得倍电子技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29