【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于集成电路封装工艺领域，具体涉及abf载板在pcb板上的开窗散热结构及工艺方法。
技术介绍
1、在当今的电子
中，多种基于不同 ic 载板的工艺正不断发展演进。其中，立体集成工艺尤为引人注目，其能够大幅缩小电子系统的面积，并且显著提升单位面积中的性能。该工艺会把用于运算或者控制的处理器芯片封装在微系统内部，由于处理器芯片在微系统内部工作时会产生大量热量，而立体集成的封装方式使得热量难以快速有效地散发出去，使散热问题成为安全风险，容易产生系统软错误、功能紊乱或者可靠性下降等问题。
2、目前解决散热问题有两种方式，其一，是将大面积的芯片解构成若干个多个芯粒，以此来实现分布式散热。这种方式的原理在于通过增加散热单元数量，扩大散热面积，从而提高散热效率。其二，则是将芯片内信号引出，增加键合点，采用面对面混合键合技术。通过这种方法，可以优化芯片内部的热量传导路径，改善散热效果。但是这两种方式均存在明显的局限性。无论是芯粒解构还是信号引出与混合键合，都需要对芯片进行重新设计。这一过程涉及到复杂的芯片架构调整、电路布局优化等工作，并且在完成设计后还需要进行流片操作。流片不仅需要耗费大量的时间，而且成本高昂，包括原材料成本、制造工艺成本以及测试成本等。对于企业而言，这无疑增加了巨大的经济负担和时间成本。
3、因此，如何针对已有的处理器芯片，在不进行大规模重新设计和流片的前提下，以最小的成本实现有效散热，成为了目前行业内亟待攻克的普遍难题。
技术实现思路
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2、为了达到上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种abf载板在pcb开窗散热结构，包括：
4、包括abf载板，所述abf载板正面通过铜柱凸块连接有芯粒一，abf载板背面通过铜柱凸块连接有芯粒二，所述铜柱凸块之间设置有重分布层，所述芯粒一和芯粒二通过铜柱凸块中的重分布层进行连接；abf载板背面两侧设置有多个焊球，abf载板背面通过焊球连接有开窗pcb板，所述芯粒二从开窗pcb板的开窗处中漏出。将动态功耗较大的芯粒二和与它通信交互紧密且功耗相对较低的芯粒一分别布置在 abf 载板的正面和背面，并通过铜柱凸块和重分布层连接。这种布局使得热量产生源相对分散，避免了高功耗芯粒集中在一侧导致局部过热的问题，铜柱凸块的物理结构能在一定程度上支撑芯片，分散芯片在安装和使用过程中受到的应力，防止芯片因外力而损坏。开窗 pcb 板的设计使得芯粒二从开窗pcb板开窗处中漏出，直接暴露在外部环境或便于安装特定的散热装置。这为芯粒二提供了一个额外的、高效的散热通道，打破了传统封闭式结构对散热的限制，使得热量能够更快速地散发到周围空气中。
5、进一步的，所述芯粒二的动态功耗大于芯粒一的动态功耗，芯粒二包括gpu、npu、soc、fpga。
6、进一步的，芯粒一为与芯粒二通信交互紧密的芯粒，芯粒一包括nor flash、sram、动态存储器芯片。
7、进一步的，在abf载板3和开窗pcb板7连接的空隙处、芯粒二5的底部设置有下填充料密封结构8，与开窗pcb板7开窗处形成围堰结构，开窗pcb板7开窗处设置有导热灌封胶层9，导热灌封胶层具有良好的导热性能，能够将芯粒二在工作过程中产生的热量快速传递到窗体周围的散热结构或直接散发到空气中。
8、进一步的，所述导热灌封胶层的高度与开窗pcb板的厚度相同
9、进一步的，在abf载板3和开窗pcb板7连接的空隙处、芯粒二5的底部设置有下填充料密封结构8，与开窗pcb板7开窗处形成围堰结构，开窗pcb板7开窗处设置有导热灌封胶层9，所述导热灌封胶层9的高度低于芯粒二5的高度，所述芯粒二5的背面沉积有种子层10，所述种子层10上沉积有铜层11；种子层的主要作用是增加铜层的附着力，确保铜层能够牢固地附着在芯粒二的背面，形成有效的散热层。铜层具有良好的导热性能，能够将芯粒二产生的热量快速地传导到更大的表面积上，从而提高热量散发到周围环境的效率。
10、进一步的，种子层材料为金。
11、进一步的，所述导热灌封胶层9的高度小于开窗pcb板7的厚度。
12、第二方面，本专利技术提供一种基于导热灌封胶的pcb开窗散热结构的工艺方法，包括以下步骤：
13、将芯粒一焊接在abf载板正面，将芯粒二焊接在abf载板背面，得到abf载板模块，并对abf载板模块的焊接残留物清洗；
14、对abf载板模块上的芯粒一和芯粒二进行等离子处理后，在芯粒一的底部、abf载板和开窗pcb板连接的空隙处、芯粒二的底部注入底填充料，待底填充料固化形成下填充料密封结构8，将abf载板模块装焊在开窗的pcb板上并在装焊完成后得到pcb板结构模块，并对pcb板结构模块进行等离子清洗；
15、pcb板结构模块等离子清洗完成后在pcb板结构模块底部开窗处注入导热胶将pcb板结构模块底部芯粒二灌封包裹，开窗pcb板开窗处形成导热灌封胶层，得到导热灌封胶的pcb开窗散热结构。
16、第三方面，本专利技术提供一种基于沉积工艺的pcb开窗散热结构的工艺方法，将芯粒一焊接在abf载板正面，将芯粒二焊接在abf载板背面，得到abf载板模块，并对abf载板模块的焊接残留物清洗；
17、对abf载板模块上的芯粒一和芯粒二进行等离子处理后，在芯粒一的底部、abf载板和开窗pcb板连接的空隙处、芯粒二的底部注入底填充料，待底填充料固化形成下填充料密封结构8，将abf载板模块装焊在开窗的pcb板上并在装焊完成后得到pcb板结构模块，并对pcb板结构模块进行等离子清洗；
18、pcb板结构模块等离子清洗完成后在pcb板结构模块底部开窗处注入导热胶将pcb板结构模块底部芯粒二灌封包裹，开窗pcb板开窗处形成导热灌封胶层，得到导热灌封胶的pcb开窗散热结构；
19、在被灌封包裹后的芯粒二表面溅射种子层，并在种子层表面通过化学沉积方式生成铜层。
20、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
21、本专利技术提供一种abf载板在pcb开窗散热结构，将动态功耗较大的芯粒二和与芯粒二通信交互紧密且功耗相对较低的芯粒一分别布置在 abf 载板的正面和背面，并通过铜柱凸块和重分布层连接。这种布局使得热量产生源相对分散，避免了高功耗芯粒集中在一侧导致局部过热的问题，提高了整个结构的散热均衡性，减少了因局部过热引起的芯片性能下降、可靠性降低以及可能的热失效风险。开窗 pcb 板的设计使得芯粒二从窗体中漏出，直接暴露在外部环境，打破了传统封闭式结构对散热的限制，使得热量能够更快速地散发到周围空气中，显著增强了芯粒二的散热效率，能够有效降低其工作温度。
22、具体地，基于导热灌封胶的pcb开窗散热结构，在芯粒二底本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种ABF载板在PCB开窗散热结构，其特征在于，包括ABF载板（3），所述ABF载板（3）正面通过铜柱凸块（2）连接有芯粒一（1），ABF载板（3）背面通过铜柱凸块（2）连接有芯粒二（5），所述铜柱凸块（2）之间设置有重分布层（4），所述芯粒一（1）和芯粒二（5）通过铜柱凸块（2）中的重分布层（4）进行连接；ABF载板（3）背面两侧设置有多个焊球（6），ABF载板（3）背面通过焊球（6）连接有开窗PCB板（7），所述芯粒二（5）从开窗PCB板（7）的开窗处中漏出。
2.根据权利要求1所述的一种ABF载板在PCB开窗散热结构，其特征在于，所述芯粒二（5）的动态功耗大于芯粒一（1）的动态功耗，芯粒二（5）包括GPU、NPU、SOC、FPGA。
3. 根据权利要求2所述的一种ABF载板在PCB开窗散热结构，其特征在于，芯粒一（1）为与芯粒二（5）通信交互紧密的芯粒，芯粒一（1）包括Nor Flash、SRAM、动态存储器芯片。
4.根据权利要求1所述的一种ABF载板在PCB开窗散热结构，其特征在于，在芯粒一（1）的底部、ABF载板（3）和开窗PC
5.根据权利要求4所述的一种ABF载板在PCB开窗散热结构，其特征在于，所述导热灌封胶层（9）的高度与开窗PCB板（7）的厚度相同。
6.根据权利要求1所述的一种ABF载板在PCB开窗散热结构，其特征在于，在ABF载板（3）和开窗PCB板（7）连接的空隙处、芯粒二（5）的底部设置有下填充料密封结构（8），与开窗PCB板（7）开窗处形成围堰结构，开窗PCB板（7）开窗处设置有导热灌封胶层（9），所述导热灌封胶层（9）的高度低于芯粒二（5）的高度，所述芯粒二（5）的背面沉积有种子层（10），所述种子层（10）上沉积有铜层（11）。
7.根据权利要求6所述的一种基于沉积工艺的PCB开窗散热结构，其特征在于，所述种子层（10）材料为金。
8.根据权利要求6所述的一种基于沉积工艺的PCB开窗散热结构，其特征在于，所述导热灌封胶层（9）的高度小于开窗PCB板（7）的厚度。
9.如权利要求4-5任一项所述的一种基于导热灌封胶的PCB开窗散热结构的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.如权利要求6-8任一项所述的一种基于沉积工艺的PCB开窗散热结构的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种abf载板在pcb开窗散热结构，其特征在于，包括abf载板（3），所述abf载板（3）正面通过铜柱凸块（2）连接有芯粒一（1），abf载板（3）背面通过铜柱凸块（2）连接有芯粒二（5），所述铜柱凸块（2）之间设置有重分布层（4），所述芯粒一（1）和芯粒二（5）通过铜柱凸块（2）中的重分布层（4）进行连接；abf载板（3）背面两侧设置有多个焊球（6），abf载板（3）背面通过焊球（6）连接有开窗pcb板（7），所述芯粒二（5）从开窗pcb板（7）的开窗处中漏出。
2.根据权利要求1所述的一种abf载板在pcb开窗散热结构，其特征在于，所述芯粒二（5）的动态功耗大于芯粒一（1）的动态功耗，芯粒二（5）包括gpu、npu、soc、fpga。
3. 根据权利要求2所述的一种abf载板在pcb开窗散热结构，其特征在于，芯粒一（1）为与芯粒二（5）通信交互紧密的芯粒，芯粒一（1）包括nor flash、sram、动态存储器芯片。
4.根据权利要求1所述的一种abf载板在pcb开窗散热结构，其特征在于，在芯粒一（1）的底部、abf载板（3）和开窗pcb板（7）连接的空隙处、芯粒二（5）的底部设置有下填充料密封结构（8），与开窗pcb板（7）开窗处形成围堰结构，开窗...
【专利技术属性】
技术研发人员：田力，武宇浩，黄桂龙，张丁，余欢，王超，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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