芯片组件、封装结构、电子设备及封装结构的制备方法技术

本申请涉及芯片封装技术领域，具体涉及一种芯片组件、封装结构、电子设备及封装结构的制备方法。芯片组件包括基板、芯片以及支撑结构；所述芯片形成于所述基板的表面，所述芯片远离所述基板的一侧设置有用于放置热界面材料层的安置区，所述支撑结构位于所述芯片远离所述基板的一侧，且所述支撑结构围绕所述安置区的边缘设置，其中，所述芯片包括裸芯片和封装层；所述封装层将所述裸芯片侧面包裹，所述封装层和所述裸芯片远离所述基板的一侧的面平齐。本申请中的芯片组件可以防止热界面材料层被压溃，保证芯片的散热性能。保证芯片的散热性能。保证芯片的散热性能。

【技术实现步骤摘要】
芯片组件、封装结构、电子设备及封装结构的制备方法


[0001]本申请涉及芯片封装
，具体涉及一种芯片组件、封装结构、电子设备及封装结构的制备方法。

技术介绍

[0002]随着人工智能和高速数据通信需求的增加，人工智能和高速数据通信所采用的芯片的功耗急剧增加，导致芯片在工作时会产生大量的热，这些热量需要及时的排放到芯片外，以保证芯片的性能和使用寿命。
[0003]目前，常用的散热方式是在裸露的芯片表面上设有具有一定硬度以及反弹性能的热界面材料层，并在热界面材料层上设置有外置散热器，以将热量排出，但是，在安装外置散热器时，由于安装角度等因素，热界面材料层的局部(如边缘)可能会被压溃或压裂，使热界面材料层无法正常导热，导致芯片的散热性能下降。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种芯片组件及其封装结构，芯片组件可以防止热界面材料层被压溃，保证芯片的散热性能。
[0005]第一方面，本申请提供一种芯片组件包括基板、芯片以及支撑结构，芯片设置于基板上，支撑结构设置在芯片远离基板的一侧，即支撑结构、芯片以及基板叠层设置，其中，芯片远离基板的一侧具有用于放置热界面材料层的安置区，支撑结构围绕安置区的边缘设置，其中，所述芯片包括裸芯片和封装层；所述封装层将所述裸芯片侧面包裹，所述封装层和所述裸芯片远离所述基板的一侧的面平齐。此种结构中，由于支撑结构设置在安置区的边缘，可以对设置于安置区中的热界面材料层的边缘进行限位，还可以对热界面材料层保护，防止设置外置散热器时将热界面材料层被压溃，进而可以保证外置散热器安装完成后，芯片产生的热量能够通过热界面材料层传递至外置散热器，保证芯片的散热性能，提高芯片的使用寿命。
[0006]其中，封装层将裸芯片的侧面包裹，可以阻挡外部的湿气以及溶剂等杂质进入到裸芯片的内部，且封装层将裸芯片的侧面包裹，还可以提高裸芯片的承压能力，降低芯片中裸芯片在运输过程中被损坏的风险。另外，为了制备的需要，封装层背离基板的一侧与裸芯片远离基板的一侧平齐，且支撑结构设置在封装层背离基板的一侧，支撑结构也可以设置在裸芯片背离基板的一侧。
[0007]需要说明的是，基板可以是陶瓷基板、有机基板或硅基板，基板是芯片与外界电路连接的桥梁，基板的作用包括但不限于：实现芯片与外界之间的信号传输，对芯片进行保护、散热以及支撑等。
[0008]在一种可能的实施例中，支撑结构的结构形式可以为多种，比如：
[0009]支撑结构可以包括多个第一支撑段，多个第一支撑段可以首尾顺次连接，且多个第一支撑段的高度相同；当安置区设置有热界面材料层，且需要安装外置散热器时，外置散
热器在对热界面材料层施加压力，每个第一支撑段均可以对热界面材料层的侧面进行限位以及保护，从而防止安装外置散热器时，热界面材料层受到损坏。
[0010]或者，支撑结构还可以包括多个第二支撑段，多个第二支撑段可以沿安置区的边缘间隔分布。当安置区设置有热界面材料层，且需要安装外置散热器时，外置散热器在对热界面材料层施加压力，每个第二支撑段均可以热界面材料层的侧面进行限位以及保护，从而防止安装外置散热器时，热界面材料层损坏。
[0011]另外，支撑结构还可以包括多个第一支撑段和多个第二支撑段，多个第一支撑段和多个第二支撑段沿安置区的边缘设置，每相邻的两个第一支撑段之间均可以设置多个第二支撑段。
[0012]需要说明的是，支撑结构包括的每个第一支撑段和每个第二支撑段的高度可以相同。
[0013]在上述实施例中，支撑结构的形状可以包括但不限于矩形、菱形、圆形、正方形以及三角形等形状。且支撑结构的材料可以包括薄复合材料(如环氧树脂、硅树脂)、单面胶或者脲甲醛树脂。
[0014]在一种可能的实施例中，支撑结构的厚度可以为50
‑
100um，这样，当热界面材料层在受到压力时，支撑结构能够对热界面材料层进行保护和限位，若支撑结构的厚度大于100um，则需要设置在安置区中的热界面的材料的高度较高，才能保证热界面材料层与外置散热器接触，且也会影响芯片中的热量传递至外部散热器的速度；若支撑结构的厚度小于50um，则外置散热器对热界面材料层施加作用力时，支撑结构不能够保证与外置散热器相邻的热界面材料层的部分不被压溃。
[0015]在上述的实施例中，为了提高基板的强度，以及设置在基板上芯片的散热性能，芯片组件还可以包括补强环，补强环可以设置在基板的表面，且补强环与芯片设置在基板的同侧，补强环与芯片之间还存在间隙。其中，补强环的设置还可以提高基板的抗变形能力，若基板产生形变，由于补强环与芯片之间间隔设置，且补强环将芯片包围，因此，基板在产生形变时，基板的形变并不会传递至芯片以及与芯片接触的热界面材料层，进而可以防止热界面材料层因基板形变而产生裂纹，保证热界面材料层的导热性能。
[0016]第二方面，本申请还提供了一种芯片组件的封装结构，该封装结构可以包括外置散热器、热界面材料层以及第一方面中任一技术方案中的芯片组件，其中，热界面材料层可以设置在安置区中，外置散热器可以设置在热界面材料层远离芯片的一侧，且外置散热器与热界面材料层之间相互接触，以保证芯片产生的热量可以被散去。具体而言，当外置散热器安装于芯片组件上时，外置散热器与热界面材料层接触，且外置散热器会对设置于安置区中的热界面材料层施加压力，由于芯片组件中支撑结构设置在安置区的边缘，可以对设置于安置区中的热界面材料层的边缘进行限位，防止设置外置散热器时将热界面材料层压溃，进而可以保证设置外置散热器以后，芯片产生的热量能够通过热界面材料层传递至外置散热器，保证芯片的散热性能，提高芯片组件的使用寿命。
[0017]在上述的实施例中，热界面材料层可以包括碳基导热垫，其中，碳基导热垫的厚度可以为100
‑
300um，以使碳基导热垫的厚度大于或等于支撑结构的高度，以保证外置散热器可以与热界面材料层接触。热界面材料层也可以包括聚合物导热层和与聚合物导热层叠层设置的填充层，聚合物导热层设置在芯片朝向外置散热器的一侧，填充层设置在聚合物导
热层与外置散热器之间，且填充层远离聚合物导热层的一侧与外置散热器接触，具体而言，填充层远离芯片的一侧可以与支撑结构远离芯片的一侧平齐。
[0018]需要说明的是，填充层可以但是不限制为低熔点金属合金或金属镀层，其中，低熔点金属合金可以为铟。
[0019]第三方面，本申请还提供了第二方面中芯片组件的封装结构的制备方法，包括：
[0020]在基板的表面设置有芯片，并在芯片的外侧环设有补强环；
[0021]在芯片背离所述基板的一侧形成有用于支撑热界面材料层的支撑结构；
[0022]在所述热界面材料层背离所述芯片的一侧安装外置散热器。
[0023]具体来说，所述在基板的表面设置有芯片的步骤可以包括：在所述基板的表面设置有裸芯片，在所述裸芯片的侧面设有封装层。
[0024]在芯片背离所述基板的一侧形成有用于支撑热界面材料层的支撑结构可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片组件，其特征在于，包括：基板、芯片以及支撑结构；所述芯片形成于所述基板的表面，所述芯片远离所述基板的一侧设置有用于放置热界面材料层的安置区，所述支撑结构位于所述芯片远离所述基板的一侧，且所述支撑结构围绕所述安置区的边缘设置；其中，所述芯片包括裸芯片和封装层；所述封装层将所述裸芯片侧面包裹，所述封装层和所述裸芯片远离所述基板的一侧的面平齐。2.如权利要求1所述的芯片组件，其特征在于，所述支撑结构包括首尾顺次连接的多个第一支撑段，且多个所述第一支撑段的高度相同。3.如权利要求1所述的芯片组件，其特征在于，所述支撑结构包括多个间隔设置的第二支撑段，且多个第二支撑段的高度相同。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的芯片组件，其特征在于，所述支撑结构的材料包括薄复合材料、单面胶或脲甲醛树脂。5.如权利要求1
‑
4任一项所述的芯片组件，其特征在于，所述支撑结构的厚度为50
‑
100um。6.如权利要求1
‑
5任一项所述的芯片组件，其特征在于，所述芯片组件还包括补强环，所述补强环形成于所述基板的表面，且所述补强环与所述芯片位于所述基板的同侧，所述补强环与所述芯片之间间隔设置。7.一种芯片组件的封装结构，其特征在于，包括至少一个如权利要求1
‑
6任一项所述的芯片组件，还包括热界面材料层以及外置散热器；其中，所述热界面材料层设置于所述安置区，所述外置散热器设置于所述热界面材料层远离所述芯片的一侧，且所述外置散热器与所述热界面材料层接触。8.如权利要求7所述的芯片组件的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑见涛，任亦纬，赵南，蒋尚轩，卢俊，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：