CN116235298A - 芯片封装结构、芯片封装结构的制备方法及设备互连系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种芯片封装结构、芯片封装结构的制备方法及设备互连系统，涉及芯片散热技术领域。该芯片封装结构包括：基板、芯片和塑封层、散热通道，以及第一端口和第二端口；其中，芯片集成在基板的表面，塑封层覆盖基板的表面，并包裹芯片，散热通道位于塑封层内，第一端口和第二端口均开设在塑封层上，且分别与散热通道相连通。

Description

芯片封装结构、芯片封装结构的制备方法及设备互连系统 技术领域

本申请涉及芯片散热技术领域，尤其涉及一种芯片封装结构、芯片封装结构的制备方法及设备互连系统。

背景技术

随着芯片核数和速度的提升，芯片的功耗是越来越高，那么芯片散热问题就尤为的突出。目前，对芯片散热主要有两种方式，一种是风冷，即利用流动的气流驱散芯片散发的热量；另外一种是液冷，即利用流动的水对芯片散热。

图1是现有的一种液冷散热结构，该散热结构包括吸热铜座1，吸热铜座1内形成有可流经水的散热水道2，散热水道2与进液端3和出液端4相连通。

图2是将图1的液冷散热结构应用在芯片散热结构中，其中，吸热铜座1与芯片7上的散热盖8的表面相接触，芯片7集成在基板5表面。这样的话，芯片7散发的热量会经过塑封层6和散热盖8，再通过散热水道2内流动的水将热量带动，以实现对芯片的降温。

该液冷散热结构在对芯片散热时，发热源芯片7至散热水道2之间的散热路径较长，需要经过塑封层6以及散热盖8。由于塑封层6以及散热盖8会产生较大的热阻，进而会严重影响芯片的散热效率。

发明内容

本申请的实施例提供一种芯片封装结构、芯片封装结构的制备方法及设备互连系统。主要目的是缩短散热路径，提高对芯片的散热效率。

为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本申请提供了一种芯片封装结构，该芯片封装结构包括：基板、芯片和塑封层、散热通道，以及第一端口和第二端口；其中，芯片集成在基板的表面，塑封层覆盖基板的表面，并包裹芯片，散热通道位于塑封层内，第一端口和第二端口均开设在塑封层上，且分别与散热通道相连通。

本申请实施例提供的芯片封装结构，由于将散热通道设置在塑封层内。相比现有的将散热通道设置在散热盖表面的方案，本申请明显的缩短了发热源芯片至散热通道之间的路径，以使芯片散发的热量通过低热阻的散热路径就可以传热给流在散热通道内的冷却介质，进而提高对芯片的散热效率。还有，由于将散热通道设置在塑封层内，从而降低了对整个芯片封装结构的外部散热空间的要求，提高外部空间的利用率。

在第一方面可能的实现方式中，散热通道靠近芯片设置。通过将散热通道靠近芯片，这样的话，会进一步缩短散热路径，提高散热效率。

在第一方面可能的实现方式中，散热通道设置在芯片上表面的上方，且散热通道沿芯片上表面延伸。通常，芯片上表面的热量是比较大的，所以，将散热通道设置在芯片上表面的上方，且散热通道沿芯片上表面延伸，会将芯片上表面的热量快速的扩散掉，另外，将散热通道设置在芯片上表面上方，从制造工艺方面也便于实施。

在第一方面可能的实现方式中，散热通道为镶嵌在塑封层内的散热管，且散热管与芯片上表面接触。这样的话，冷却介质与芯片之间仅被散热管的管壁相隔，散热效率更高。

在第一方面可能的实现方式中，芯片封装结构还包括：散热盖，覆盖在塑封层的表面上；散热通道为镶嵌在塑封层内且与散热盖相连接的散热管。在有效提高散热效率的前提下，该种散热结构便于制造实施。

在第一方面可能的实现方式中，与散热盖连接的散热管与芯片上表面接触。通过将散热管与芯片上表面接触，冷却介质与芯片之间仅被散热管的管壁相隔，散热效率高。

在第一方面可能的实现方式中，散热通道为开设在塑封层的贴近芯片上表面的面上的散热槽。这样的话，冷却介质直接与芯片接触，会进一步提高散热效果。该冷却介质需要选用不能对芯片造成腐蚀，且不导电的介质。

在第一方面可能的实现方式中，散热通道为开设在塑封层内的散热腔。

在第一方面可能的实现方式中，塑封层的覆盖在基板的表面上的部分的内部也形成有散热通道。由于基板上会集成有金属走线，在工作时，金属走线也会散发热量，同时，芯片散发的热量也会传导至基板上，通过在位于基板上的塑封层的内部设置散热通道，可快速的对基板进行散热降温，以提高对整个芯片封装结构的散热效果。

在第一方面可能的实现方式中，散热通道具有多个，多个散热通道位于同一平面内，且多个散热通道所处的面与芯片上表面平行。通过设置多个散热通道，会增加导热面积，进一步提高散热效率。

在第一方面可能的实现方式中，多个散热通道共用一个第一端口，以及共用一个第二端口。采用一个第一端口和第二端口，可以简化整个芯片封装结构的结构。

在第一方面可能的实现方式中，散热通道的横断面呈扁状结构。将散热通道的横断面设置成扁状结构，可增加与塑封层的接触面积，进而提高导热面积，提高散热效率。

第二方面，本申请提供了一种芯片封装结构的制备方法，该制备方法包括：

将形成件与集成有芯片的基板相对固定；

形成塑封层，以使塑封层包裹芯片和形成件，形成件用于辅助形成散热通道。

本申请实施例提供的芯片封装结构的制备方法中，由于通过形成件可辅助形成散热通道，且该散热通道位于塑封层内。相比现有的将散热通道设置在散热盖表面的方案，本申请明显的缩短了芯片至散热通道之间的路径，以使芯片散发的热量通过低热阻的散热路径传热给流经在散热通道内的冷却介质，进而提高对芯片的散热效率。还有，由于将散热通道设置在塑封层内，从而降低了对整个芯片封装结构的外部散热空间的要求，提高外部空间的利用率。

在第二方面可能的实现方式中，形成件为散热管；将形成件与集成有芯片的基板相对固定，包括：将至少一个散热管铺设在芯片的上表面上。由于在注塑前，先在芯片的上表面上布设散热管，最后该散热管形成在塑封层内，形成散热通道，且散热管贴近芯片的上表面。该工艺不仅简单，且散热管内的冷却介质与芯片之间仅被散热管的管壁相隔，散热效率高。

在第二方面可能的实现方式中，形成件为散热管；将形成件与集成有芯片的基板相对固定，包括：将散热盖与集成有芯片的基板相对固定，且散热盖的朝向芯片上表面的侧面上连接有散热管。通过将散热管与散热盖连接，以使散热管形成散热通道。且该工艺实施方便。

在第二方面可能的实现方式中，将散热盖与集成有芯片的基板相对固定，且散热盖的朝向芯片上表面的侧面上连接有散热管，包括：将连接有散热管的散热盖设置在塑封模具的注塑槽内；将塑封模具放置在集成有芯片的基板的表面上，以使连接有散热管的散热盖与集成有芯片的基板相对固定。直接将连接有散热管的散热盖设置在塑封模具内，通过塑封模具实现散热盖与基板的相对固定，这样的话，在向注塑槽内注塑封材料后，就会直接将散热管镶嵌在塑封层内，且使散热盖与塑封层相连接。

在第二方面可能的实现方式中，形成件为需要移除的芯模；形成塑封层之后，制备方法还包括：移除芯模，以在塑封层内形成散热通道。

在第二方面可能的实现方式中，将形成件与集成有芯片的基板相对固定，包括：将芯模设置在塑封模具的注塑槽内，且芯模沿芯片上表面延伸；再将内部设置有芯模的塑封模具放置在集成有芯片的基板的表面上，芯模与芯片上表面接触。这样的话，再将芯模移除后，形成的散热通道为开设在塑封层的贴近芯片上表面的面上的散热槽。

在第二方面可能的实现方式中，将形成件与集成有芯片的基板相对固定，包括：将芯模设置在塑封模具的注塑槽内，且芯模沿芯片上表面延伸；再将内部设置有芯模的塑封模具放置在集成有芯片的基板的表面上，芯模与芯片上表面之间具有间距。这样，再将芯模移除后，形成的散热通道为开设在塑封层内的散热腔。

在第二方面可能的实现方式中，将形成件与集成有芯片的基板相对固定，包括：将多个形成件与集成有芯片的基板相对固定，多个形成件位于同一平面内，且多个形成件所处的面与芯片上表面平行。通过设置多个形成件，进而会形成多个散热通道，以进一步提高散热效率。

第三方面，本申请还提供了一种设备互连系统，包括机柜和上述第一方面任一实现方式中的芯片封装结构或者上述第二方面任一实现方式制得的芯片封装结构，芯片封装结构设置在机柜上。

本申请实施例提供的设备互连系统包括上述实施例的芯片封装结构，因此本申请实施例提供的设备互连系统与上述技术方案的芯片封装结构能够解决相同的技术问题，并达到相同的预期效果。

附图说明

图1为现有技术中散热结构的示意图；

图2为将图1所示的散热结构应用在芯片封装结构上的示意图；

图3为本申请实施例的设备互连系统的部分结构图；

图4为本申请实施例的芯片封装结构与PCB的连接关系示意图；

图5为本申请实施例的芯片封装结构的示意图；

图6为本申请实施例的芯片封装结构的示意图；

图7为本申请实施例的芯片封装结构的示意图；

图8为本申请实施例的芯片封装结构的示意图；

图9a为本申请实施例的散热通道的横断面图；

图9b为本申请实施例的散热通道的横断面图；

图9c为本申请实施例的散热通道的横断面图；

图10为本申请实施例的芯片封装结构的另一个视角图；

图11为本申请实施例的芯片封装结构的示意图；

图12为图11的A-A剖面图；

图13为图11的B-B剖面图；

图14为本申请实施例的芯片封装结构的另一种剖面图；

图15为本申请实施例的芯片封装结构的示意图；

图16为图15的C-C剖面图；

图17为本申请实施例的芯片封装结构的另一种剖面图；

图18为本申请实施例的芯片封装结构的示意图；

图19为图18的D-D剖面图；

图20为图18的E-E剖面图；

图21为本申请实施例的芯片封装结构的示意图；

图22为图21的F-F剖面图；

图23为图21的G-G剖面图；

图24为本申请实施例的芯片封装结构的制备方法的流程框图；

图25为本申请实施例的芯片封装结构的制备方法的流程框图；

图26为本申请实施例的芯片封装结构的制备方法中各步骤完成后相对应的结构示意图；

图27为本申请实施例的芯片封装结构的制备方法中采用的塑封模具的结构示意图；

图28为本申请实施例的芯片封装结构的制备方法的流程框图；

图29为本申请实施例的芯片封装结构的制备方法中各步骤完成后相对应的结构示意图；

图30为本申请实施例的芯片封装结构的制备方法的流程框图；

图31为本申请实施例的芯片封装结构的制备方法中各步骤完成后相对应的结构示意图；

图32为本申请实施例的芯片封装结构的制备方法中采用的塑封模具与芯模的结构示意图；

图33为本申请实施例的芯片封装结构的制备方法的流程框图；

图34为本申请实施例的芯片封装结构的制备方法中各步骤完成后相对应的结构示意图；

图35为本申请实施例的芯片封装结构的制备方法中采用的塑封模具与芯模的结构示意图。

附图标记：

1-吸热铜座；2-散热水道；3-进液端；4-出液端；5-基板；6-塑封层；61-散热通道；611-散热管；612-散热槽；613-散热腔；7-芯片；8-散热盖；01-芯片封装结构；02-PCB； 03-电连接结构；04-机柜；9-第一端口；10-第二端口；11-塑封模具；110-注塑槽；112-芯模；113-槽口；12-塑封材料。

具体实施方式

设备互连系统内，如图3和图4所示，包括机柜04、承载在机柜04上的印制电路板(printed circuit board，PCB)02，以及集成在PCB02上的芯片封装结构01，芯片封装结构01通过电连接结构03与PCB02电连接。从而使得芯片封装结构01能够与PCB02上其他芯片或者其他模块实现信号传输。

电连接结构03可以是焊球阵列(ball grid array，BGA)，也可以是多个阵列排布的铜柱凸块(copper pillar bump)，也可以是连接器(socket)。

上述的设备互连系统可以包括服务器(server)，可以是数据中心(Data Center)，也可以是其他大型互连设备。

在这些大型设备互连系统中，随着芯片核数和运算速度的提升，所散发的热量也在增加。为了提高散热效率，进而提升设备互连系统的性能。

本申请提供了一种具有散热结构的芯片封装结构01，下述对该芯片封装结构01详细解释。

图5所示的是一种芯片封装结构01的示意图，包括基板5，集成在基板5的表面上的芯片7。为了提高整个芯片封装结构01的强度，以及对集成在基板5上的芯片7进行保护和加固，如图5所示，在基板5的表面上覆盖有塑封层6，该塑封层6包裹芯片7。所述的塑封层6为采用树脂材料等绝缘材料制得。

图5所示的芯片封装结构01中，仅示出了一个芯片，在实际结构中，可以包含集成在基板5表面上的多个芯片。

上述的芯片7可以是晶圆(wafer)，也可以是晶圆切割后得到的裸片(die)，也可以是堆叠的多个die。

还有，图5所示的塑封层6的表面P1面在具有芯片7的位置处形成有凸台。在可选择的实施方式中，如图6所示，也可以使塑封层6的表面P1面为平面。本申请对塑封层6的外轮廓形状不做特殊限定。

图7所示的芯片封装结构01中，还包括散热通道61，散热通道61位于塑封层6内，散热通道61内能够流经冷却介质。这样的话，芯片7所散发的热量会传导至塑封层6内，并通过流动在散热通道61内的冷却介质将热量带走，实现对芯片7的散热降温。

另外，塑封层6还开设有与散热通道61相连通的第一端口和第二端口。比如，第一端口为入口，第二端口为出口时，从第一端口流入的冷却介质会吸收芯片7散发的热量，并通过第二端口排出。

由图7可以看出，散热通道61是位于塑封层6内。这样一来，与现有的将散热结构设置在散热盖的上方相比，会明显的缩短散热路径，芯片7就可以通过低热阻的散热路径传递给位于散热通道61内的冷却介质，以提高散热效率。

除此之外，和现有技术相比，用于对冷却介质提供压力的制动泵的功率相同、冷却介质的流量相同的前提下，可以对芯片散发更多的热量，以使芯片工作在更高的频率上，更好的发挥芯片的性能。

本申请涉及的冷却介质可以是气体，比如，空气。也可以是液体，比如，水。当然，也可以选择其他制冷气体或者制冷液体。也可以选择在入口时该冷却介质是液体，经过在散热通道内吸热后，变成气体从出口流出。

在可选择的实施方式中，结合图7，散热通道61靠近芯片7，并位于芯片7上表面M1的上方，且沿芯片7上表面延伸，这样会进一步缩短散热路径。为了进一步提高对芯片7的散热效果，如图8所示，也可以在塑封层6的靠近芯片7侧面M2的位置处形成散热通道61，这样，可以从多面对芯片7散热，散热效果也会相对应的明显提高。

需要说明的是：在本申请中涉及的芯片上表面M1指的是：芯片7的远离基板5的表面。芯片侧面M2指的是：与上表面M1相邻的面。

在基板5上，会具有金属走线，以电连接需要互连的芯片7，芯片7在工作时，金属走线会散发出较大的热量。另外，芯片7上的部分热量也会传导至基板5上。为了能够对基板5进行散热，如图8所示，塑封层6的覆盖在基板5的表面上的部分的内部也形成有散热通道61，即通过位于该基板5上方的散热通道61内的冷却介质将基板5散发的热量带走。

所以，由图8所示的结构可以看出，本申请涉及的散热结构不仅能够实现对芯片7的多方位散热，还对基板5具有散热作用。这样的话，会明显的提高整个芯片结构01的散热效果。

散热通道的横断面可以是圆形结构，也可以是扁状结构。除此之外，散热通道的横断面也可以是其他形状。

图9a示出的是横断面为椭圆形结构的散热通道，图9b示出的是横断面为矩形结构的散热通道，图9c示出的是横断面为梯形结构的散热通道。在图9a和图9b中，S1示出的尺寸为平行于芯片上表面方向的尺寸，S2示出的尺寸为垂直于芯片上表面方向的尺寸。且S1大于S2，以形成扁状结构。在图9c中，梯形结构的下底面靠近芯片。

在图9a、图9b和图9c中，由于散热通道的靠近芯片的壁面具有较大的导热面积，进而会相对应的提高散热效果。

在可选择的实施方式中，若在基板上集成有多个芯片，可以使对多个芯片散热的多个散热通道相串联。

上述的散热通道会以多种布设方式存在。在可选择的实施方式中，结合图10，位于芯片的上表面的散热通道61会并列布设有多个，多个散热通道61处于同一平面内，且该平面与芯片上表面平行。每一散热通道呈直线延伸。在另外可选择的实施方式中，散热通道61也可以呈曲线延伸，以增加导热面积，还可以保证各处的冷却介质的流量是均匀的，以达到均匀散热的效果。若延伸至基板上方的散热通道也具有多个时，位于该位置的散热通道也并列布设。

为了简化结构，如图10所示，开设在塑封层上的第一端口9仅具有一个，开设在塑封层上的第二端口10也仅具有一个。这样的话，从一个第一端口9进入的冷却介质会分成多支路进入散热通道，携带热量的冷却介质会通过多支路的散热通道合并，从一个第二端口10排出。在可选择的实施方式中，第一端口9的第二端口10的数量可以分别是多个。

为了进一步提高散热效果，该设备互连系统还可以包括制冷结构，该制冷结构用于对进入散热通道内的冷却介质进行制冷降温。这样，通过将具有较低温度的冷却介质导入散热通道，可以做到更大的温度差，更好的降温效果。

若冷却介质为气体时，该制冷结构可以采用制冷空调。若冷却介质为液体时，该制冷结构可以采用冷却塔。在可选择的实施方式中，也可以采用其他能够对气体或者液体进行制冷的结构。

第一端口9和第二端口10的设置位置，如图10所示，可以设置在塑封层6的侧面。也可以设置在塑封层的顶面。本申请对第一端口9和第二端口10的设置位置不做特殊限定。

形成散热通道61的可实现结构具有多种，本申请给出了几种可实施方式，下面分别介绍。

结合图11和图12，给出了散热通道的一种形成结构，散热通道为镶嵌在塑封层6内的散热管611，且散热管611与芯片7上表面接触。

由于散热管611贴近芯片7的上表面，也就是芯片与冷却介质之间的散热路径仅包括散热管的壁厚，这样一来，会缩短散热路径，减小热阻。当向散热管611内导入冷却介质后，芯片7所散发的热量会快速的传导至散热管611，以使冷却介质将热量带走。

散热管的材料可以选用导热系数高的铜、铁等。

图13为图11的B-B处剖面图，由该图可以看出，散热管611延伸至基板5的上方，且该散热管611贴近该基板5。基板5上的热量会尽快的扩散至散热管611，并且通过流通在散热管611内的冷却介质带走。

图13所示的散热管611的横断面为圆形结构。图14所示的散热管611的横断面为椭圆形结构。

在图11至图14所示的芯片封装结构中，也可以包括散热盖，且散热盖覆盖在塑封层的表面上。也可以不包括散热盖。

散热盖的材料可以选择铁、铝等金属。这样的话，通过金属材质的散热盖可以增加散热效果。另外，散热盖还可以均匀散热，以实现更好的散热效果。

结合图15和图16，给出了散热通道的另一种形成结构，在塑封层6的表面上覆盖有散热盖8，散热通道为镶嵌在塑封层6内且与散热盖8相连接的散热管611。

在可选择的实施方式中，散热盖8为注塑件，散热管611可以与散热盖8一体成型。在另外可选择的实施方式中，散热管611通过连接结构(例如，焊接)与散热盖8固定连接。

在图15和图16所示的结构中，由于散热管611位于塑封层6内，且靠近芯片7。芯片7散发的热量会快速的传递至流动在散热管中的冷却介质中。

在图16所示的散热管611与芯片7的上表面不接触，具有间距。在图17所述的散热管611的靠近芯片7上表面的壁面与芯片7上表面贴合。从而会进一步的缩短散热路径，提高散热效率。

结合图18和图19，给出了散热通道的另一种形成结构，散热通道为开设在所述塑封层6内的散热腔613。从图19中可以看出，该散热腔613与芯片7之间具有一层 塑封层结构。

图20为图18的E-E处剖面图，由该图可以看出，散热腔613延伸至基板5的上方，即散热腔613与基板5之间也被一层塑封层6间隔开。

在上述的图7和图15所示的采用散热管作为散热通道的结构中，流经在散热管中的冷却介质与芯片之间至少被散热管的管壁隔开。在图18所示的采用散热腔作为散热通道的结构中，流经在散热腔中的冷却介质与芯片之间被塑封层隔开。所以，对冷却介质不做特殊限定，即使冷却介质采用了具有腐蚀性的，或者导电的介质时，也不会对芯片造成损坏，影响芯片性能。

结合图21和图22，给出了散热通道的另一种形成结构，散热通道为开设在塑封层6的贴近芯片7上表面的面上的散热槽612。也可以这样理解，从图21中可以看出，该散热槽612贯通至塑封层6的贴近芯片7的表面。

这样的话，流经在散热槽612内的冷却介质会直接与芯片7接触，为了保护芯片，就要选择不具有腐蚀性的、且不导电的冷却介质。

图23为图21的G-G处剖面图，由该图可以看出，散热槽612延伸至基板5的上方，且该散热槽612也贯通至塑封层6的贴近基板5的表面。所以，需要选择不具有腐蚀性的、且不导电的冷却介质，以防止对基板造成损坏。当芯片具有多个，采用该种散热结构时，不因为冷却介质是导电的而促使不需要电连接的芯片电连接，影响该芯片封装结构的性能。同样的，流通在该散热槽612内的冷却介质不会对基板上的芯片、金属走线或者其他模块造成损坏。

上述仅是散热通道的部分实施例，例如，散热通道也可以包括：镶嵌在塑封层内的散热管，以及开设在塑封层内的散热腔。也可以包括：开设在塑封层的贴近芯片上表面的面上的散热槽，以及与散热盖相连接的散热管。

本申请实施例还提供了一种芯片封装结构的制备方法，参照图24，该制备方法包括下述步骤：

S1、将形成件与集成有芯片的基板相对固定。

S2、形成塑封层，以使塑封层包裹芯片和形成件，形成件用于辅助形成散热通道。

采用的形成件结构不同，形成的散热通道的结构就不同。比如，形成件可以是散热管，该散热管最终就形成散热通道。形成件也可以是需要移除的芯模，芯模移除后的空间就形成散热通道。

下述对采用不同的结构形成件时的相对应的制备方法详细解释。

另外，在形成塑封层的过程中，可以采用塑封模具完成，塑封模具形状的不同，最终形成的塑封层的外形轮廓也不同。

当形成的散热通道为散热管，制备芯片封装结构的方法包括下述步骤：

如图25的步骤S101，以及图26的26a，将至少一个散热管611布设在芯片7的上表面上。

再形成塑封层时，可以采用图27所示的塑封模具11完成，在塑封模具11内具有注塑槽110，以及与注塑槽110相连通的槽口113，在具体制备时，槽口113扣合在基板的表面上。

如图25的步骤S102，以及图26的26b，将塑封模具11放置在集成有芯片7的基 板5的表面上，以使散热管611和芯片7位于塑封模具11的注塑槽110内。

如图25的步骤S103，以及图26的26c，向注塑槽110内注入塑封材料12。

在完成塑封材料的注塑之后，通常还需要进行施压，以使塑封材料的密度更大，封装效果更好。

如图25的步骤S104，以及图26的26d，移除塑封模具11，以在基板5的表面形成塑封层6，且塑封层6包裹芯片7，且塑封层6的贴近芯片7的表面处设置有散热管611。

也就是说，在塑封前，先将散热管布设在芯片的上表面上，再进行注塑工艺，这样的话，就会使散热管设置在形成的塑封层内。该制造工艺简单，实施也方便。且散热管直接与芯片的上表面接触，散热路径短，散热效果好。

当形成的散热通道为散热管，制备芯片封装结构的方法也可以包括下述步骤：

如图28的步骤S201，以及图29的29a，将散热盖8设置在塑封模具11内，且散热盖8的朝向芯片的侧面连接有散热管611。该塑封模具11可以采用图27所示的塑封模具结构。

如图28的步骤S202，以及图29的29b，将塑封模具11放置在集成有芯片7的基板5的表面上，以使连接有散热管611的散热盖8和芯片7均位于塑封模具11的注塑槽110内。

如图28的步骤S203，以及图29的29c，向注塑槽110内注入塑封材料12。

如图28的步骤S204，以及图29的29d，移除塑封模具11，以在基板5的表面形成塑封层6，且塑封层6包裹芯片7，且散热盖8的靠近芯片的上表面处设置有散热管611。

该制备方法是在塑封前，先将连接有散热管的散热盖设置在塑封模具内，再将包含有散热盖、散热管的塑封模具放置在基板上，再进行注塑工艺，这样的话，就会使散热管设置在形成的塑封层内。该制造工艺也简单，实施也方便。

当形成件为需要移除的芯模时，可以采用下述方法制备芯片封装结构。

如图30的步骤S301，以及图31的31a，将塑封模具11放置在集成有芯片7的基板5的表面上，以使芯片7位于塑封模具11的注塑槽110内，且注塑槽110内设置有至少一个沿芯片7的上表面延伸的芯模112，且芯模112与芯片7上表面之间具有间距。

图32是该制备方法中的塑封模具11与芯模112的连接关系图，结合图31和图32，需要使芯模112与芯片7上表面之间具有间距，则芯模112与槽口113之间的距离a1，芯片7的厚度尺寸为a2，且a1大于a2。

如图30的步骤S302，以及图31的31b，向注塑槽内注入塑封材料12，以使塑封材料12填充在注塑槽内的除芯模112之外的位置处。

如图30的步骤S303，以及图31的31c，移除塑封模具11，以及移除芯模112，以在基板5的表面形成塑封层6，且塑封层6包裹芯片7，且塑封层6内形成散热腔613。

由于设置在注塑槽内的芯模距离槽口之间距离大于芯片厚度尺寸，所以，在最终形成的散热腔613与芯片7的表面之间具有塑封材料。

上述的芯模112可以是一种内部充有气体的袋子，在注塑封装前，将充满气体的袋子设置在注塑槽内，再注塑塑封材料，形成塑封层后，将袋子中的气体释放，再将袋子拔出，进而形成散热腔。当然，该结构的芯模仅是一种实施例，也可以采用其他结构。例如，可以采用化学物质与芯模进行化学反应，以使芯模被去除。

当形成件为需要移除的芯模时，也可以采用下述方法制备芯片封装结构。

如图33的步骤S401，以及图34的34a，将塑封模具11放置在集成有芯片7的基板5的表面上，以使芯片7位于塑封模具11的注塑槽110内，且注塑槽110内设置有至少一个沿芯片7的上表面延伸的芯模112，且芯模112与芯片7上表面接触。

图35是该制备方法中的塑封模具11与芯模112的连接关系图，结合图34和图35，需要使芯模112与芯片7上表面接触，则芯模112与槽口113之间的距离a1，芯片7的厚度尺寸为a2，且a1等于a2。

如图33的步骤S402，以及图34的34b，向注塑槽内注入塑封材料12，以使塑封材料12填充在注塑槽内的除芯模112之外的位置处。

如图33的步骤S403，以及图34的34c，移除塑封模具11，以及移除芯模112，以在基板5的表面形成塑封层6，且塑封层6包裹芯片7，在塑封层6的贴近芯片7上表面的面上的散热槽612。

为了增加散热通道的数量，提高散热效率，不论形成件是散热管，还是芯模，都可以将形成件设置多个，如图32和图35所示，多个形成件112位于同一平面内，且多个形成件112所处的面与芯片上表面平行。进而会形成多个相平行的散热通道。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (19)

1. 一种芯片封装结构，其特征在于，包括：

   基板；

   芯片，集成在所述基板的表面；

   塑封层，覆盖所述基板的表面，并包裹所述芯片；

   散热通道，位于所述塑封层内；

   第一端口和第二端口，均开设在所述塑封层上，且分别与所述散热通道相连通。
2. 根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述散热通道靠近所述芯片设置。
3. 根据权利要求1或2所述的芯片封装结构，其特征在于，所述散热通道设置在所述芯片上表面的上方，且所述散热通道沿所述芯片上表面延伸。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，所述散热通道为镶嵌在所述塑封层内的散热管，且所述散热管与所述芯片上表面接触。
5. 根据权利要求1-4中任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构还包括：

   散热盖，覆盖在所述塑封层的表面上；

   所述散热通道为镶嵌在所述塑封层内且与所述散热盖相连接的散热管。
6. 根据权利要求1-5中任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，所述散热通道为开设在所述塑封层的贴近所述芯片上表面的面上的散热槽。
7. 根据权利要求1-6中任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，所述散热通道为开设在所述塑封层内的散热腔。
8. 根据权利要求1-7中任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，所述塑封层的覆盖在所述基板表面上的部分的内部也形成有所述散热通道。
9. 根据权利要求1-8中任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，所述散热通道具有多个，多个所述散热通道位于同一平面内，且多个所述散热通道所处的面与所述芯片上表面相平行。
10. 根据权利要求9所述的芯片封装结构，其特征在于，多个所述散热通道共用一个所述第一端口，以及共用一个所述第二端口。
11. 一种芯片封装结构的制备方法，其特征在于，包括：

    将形成件与集成有芯片的基板相对固定；

    形成塑封层，以使所述塑封层包裹所述芯片和所述形成件，所述形成件用于辅助形成散热通道。
12. 根据权利要求11所述的芯片封装结构的制备方法，其特征在于，所述形成件为散热管；

    将所述形成件与集成有所述芯片的所述基板相对固定，包括：

    将至少一个散热管铺设在所述芯片的上表面上。
13. 根据权利要求11或12所述的芯片封装结构的制备方法，其特征在于，所述形成件为散热管；

    将所述形成件与集成有所述芯片的所述基板相对固定，包括：

    将散热盖与集成有所述芯片的所述基板相对固定，且所述散热盖的朝向所述芯片上表面的侧面上连接有散热管。
14. 根据权利要求13所述的芯片封装结构的制备方法，其特征在于，将散热盖与集成有所述芯片的所述基板相对固定，且所述散热盖的朝向所述芯片上表面的侧面上连接有散热管，包括：

    将连接有所述散热管的所述散热盖设置在塑封模具的注塑槽内；

    将所述塑封模具放置在集成有所述芯片的基板的表面上，以使连接有所述散热管的所述散热盖与集成有所述芯片的所述基板相对固定。
15. 根据权利要求11所述的芯片封装结构的制备方法，其特征在于，所述形成件为需要移除的芯模；

    形成所述塑封层之后，所述制备方法还包括：

    移除所述芯模，以在所述塑封层内形成所述散热通道。
16. 根据权利要求15所述的芯片封装结构的制备方法，其特征在于，将所述形成件与集成有所述芯片的所述基板相对固定，包括：

    将所述芯模设置在塑封模具的注塑槽内，且所述芯模沿所述芯片上表面延伸；

    再将内部设置有所述芯模的所述塑封模具放置在集成有所述芯片的基板的表面上，且所述芯模与所述芯片上表面接触。
17. 根据权利要求15所述的芯片封装结构的制备方法，其特征在于，将所述形成件与集成有所述芯片的所述基板相对固定，包括：

    将所述芯模设置在塑封模具的注塑槽内，且所述芯模沿所述芯片上表面延伸；

    再将内部设置有所述芯模的所述塑封模具放置在集成有所述芯片的基板的表面上，且所述芯模与所述芯片上表面之间具有间距。
18. 根据权利要求11-17中任一项所述的芯片封装结构的制备方法，其特征在于，将形成件与集成有芯片的基板相对固定，包括：

    将多个所述形成件与集成有芯片的基板相对固定，多个所述形成件位于同一平面内，且多个所述形成件所处的面与所述芯片上表面平行。
19. 一种设备互连系统，其特征在于，包括：

    机柜；

    印制电路板，设置在所述机柜上；

    如权利要求1～10中任一项所述的芯片封装结构，或者如权利要求11～18中任一项所述的芯片封装结构的制备方法制得的芯片封装结构；

    其中，所述芯片封装结构集成在所述印制电路板上。

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