一種具有凹陷型散熱片底座的封裝體堆疊散熱結構及其制作方法
【技術領域】
[0001]本發明公開了一種具有凹陷型散熱片底座的封裝體堆疊散熱結構，本發明還公開了一種具有凹陷型散熱片底座的封裝體堆疊散熱結構的制作方法，本發明屬于芯片封裝技術領域。
【背景技術】
[0002]消費者期望蟲±產品在各方面都比較緊湊，這也是主要電子產品日益縮小的主要動力。所以，企業在不斷地縮小終端產品的總體尺寸，而這要利用較小的半導體封裝來實現。因此，縮小封裝是半導體封裝行業的一個主要發展趨勢。
[0003]PoP(Package on Package)是一種典型的三維封裝解決方案，可以同時集成邏輯芯片和存儲芯片，已經成為不斷追求更小更薄的手持設備市場上的重要組成部分。和芯片堆疊的封裝形式相比，PoP封裝的優點在于裝配前各個器件可以單獨測試，保障了更高的良品率，總的堆疊裝配成本可降至最低。同時器件的組合選擇有更大的自由度，對于移動電話，數碼像機等產品是優選的裝配方案。
[0004]但是，PoP封裝通常采用兩層的封裝堆疊結構，這種在垂直方向上的堆疊使得PoP封裝結構較為復雜，上下兩層封裝體之間的空氣流動性變差，PoP封裝散熱主要通過上層封裝體和底部基板做為主要途徑，造成PoP封裝的散熱性能變差。尤其是在移動設備高頻化的今天，芯片功耗的不斷增大使得PoP的散熱問題更為嚴重，很容易導致封裝內芯片的溫度過高而超過熱學規范的要求。
【發明內容】
[0005]本發明的目的之一是克服現有技術中存在的不足，提供一種熱阻減小、可以有效避免PoP封裝具備過熱問題的具有凹陷型散熱片底座的封裝體堆疊散熱結構。
[0006]本發明的另一目的是提供一種具有凹陷型散熱片底座的封裝體堆疊散熱結構的制作方法。
[0007]按照本發明提供的技術方案，所述具有凹陷型散熱片底座的封裝體堆疊散熱結構，包括下層封裝基板、第二錫球、第二芯片、第二灌封膠、第一導熱膠、第二導熱膠、上層封裝基板、第一芯片、第一錫球、第一灌封膠、塑封體與散熱片，所述散熱片具有一體式散熱片底座，在散熱片底座的下表面中部位置設有凹陷；在下層封裝基板的下表面焊接有第二錫球，在下層封裝基板的中部上方位置設有上層封裝基板，在上層封裝基板的下表面焊接有第一錫球，第一錫球與下層封裝基板的上表面接觸，在第一錫球外側位置的下層封裝基板的上表面通過第二灌封膠倒裝有第二芯片，在上層封裝基板的上表面設有塑封體，在對應塑封體內部位置的上層封裝基板的上表面通過第一灌封膠倒裝有第一芯片，在對應所述凹陷外側位置的散熱片底座的下表面通過第二導熱膠與第二芯片的上表面相連，所述凹陷底面與第一芯片的上表面通過第一導熱膠相連。
[0008]所述下層封裝基板的材料為陶瓷、印刷線路板或金屬。
[0009]所述第二灌封膠的材料為有機樹脂。
[0010]所述第一導熱膠的材料為有機導熱樹脂，且第一導熱膠的厚度為20~60 μπι。
[0011]所述第二導熱膠的材料為有機導熱樹脂，且第二導熱膠的厚度為20~60 μπι。
[0012]所述上層封裝基板的材料為陶瓷、印刷線路板或金屬。
[0013]所述第一灌封膠的材料為有機樹脂。
[0014]所述塑封體的材料為有機材料。
[0015]一種具有凹陷型散熱片底座的封裝體堆疊散熱結構的制作方法包括以下步驟:
a、選擇上層封裝基板，在上層封裝基板的上表面倒裝第一芯片；
b、對第一芯片進行底填膠水灌封，底填膠水灌封時溫度控制在65~75°C，底填膠水灌封結束形成第一灌封膠；
C、在對應第一芯片位置的上層封裝基板的上表面進行塑封成型，塑封成型時溫度控制在170~180°C，塑封成型結束形成塑封體，塑封體將第一芯片封裝，由塑封體完成對第一芯片的保護；
d、在上層封裝基板的下表面焊接第一錫球，得到上層封裝體；
e、選擇下層封裝基板，在下層封裝基板的上表面中部外側位置倒裝第二芯片；
f、對第二芯片進行底填膠水灌封，底填膠水灌封時溫度控制在65~75°C，底填膠水灌封結束形成第二灌封膠，得到下層封裝體；
g、將下層封裝體設置在上層封裝體的下方，下層封裝體與上層封裝體通過第一錫球實現互聯，形成堆疊封裝體；
h、在堆疊封裝體中的下層封裝基板的下表面焊接第二錫球，為堆疊封裝體與外界電路板的連接做好準備；
1、將具有凹陷結構散熱片底座的散熱片倒扣在堆疊封裝體上面，通過第二導熱膠實現凹陷外側位置的散熱片底座的下表面與第二芯片上表面的固定，通過第二導熱膠實現凹陷底面與第一芯片上表面的固定。
[0016]本發明通過對散熱片進行凹陷處理，使得散熱片可以直接貼裝在下層封裝體的第二芯片上方，下層封裝體的主要散熱途徑不再通過上封裝體，而通過散熱片結構，熱阻明顯減小，可以有效地避免PoP封裝具備過熱的問題。
[0017]本發明的制作方法具有步驟簡單、便于操作等優點。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明中具有凹陷型散熱片底座的封裝體堆疊散熱結構的結構示意圖。
[0019]圖2是本發明中上層封裝基板的結構示意圖。
[0020]圖3是倒裝有第一芯片的上層封裝基板的結構示意圖。
[0021]圖4是對第一芯片進行底填膠水灌封后的結構示意圖。
[0022]圖5是對上層封裝基板的上表面進行塑封成型后的結構示意圖。
[0023]圖6是焊接第一錫球后的上層封裝體的結構示意圖。
[0024]圖7是本發明中下層封裝基板的結構示意圖。
[0025]圖8是倒裝第二芯片后的下層封裝基板的結構示意圖。
[0026]圖9是對第二芯片進行底填膠水灌封后的結構示意圖。
[0027]圖10是下層封裝體與上層封裝體實現互聯后的結構示意圖。
[0028]圖11是堆疊封裝體焊接第二錫球后的結構示意圖。
[0029]圖12是安裝了散熱片的堆疊封裝體的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0030]下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。
[0031]該具有凹陷型散熱片底座的封裝體堆疊散熱結構，包括下層封裝基板1、第二錫球
2、第二芯片3、第二灌封膠4、第一導熱膠5、第二導熱膠6、上層封裝基板7、第一芯片8、第一錫球9、第一灌封膠10、塑封體11與散熱片12，所述散熱片12具有一體式散熱片底座，在散熱片底座的下表面中部位置設有凹陷；在下層封裝基板I的下表面焊接有第二錫球2，在下層封裝基板I的中部上方位置設有上層封裝基板7，在上層封裝基板7的下表面焊接有第一錫球9，第一錫球9與下層封裝基板I的上表面接觸，在第一錫球9外側位置的下層封裝基板I的上表面通過第二灌封膠4倒裝有第二芯片3，在上層封裝基板7的上表面設有塑封體11，在對應塑封體11內部位置的上層封裝基板7的上表面通過第一灌封膠10倒裝有第一芯片8，在對應所述凹陷外側位置