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申请/专利权人：浙江大学

摘要：本发明涉及功率半导体器件封装技术，旨在提供一种埋入式功率模块的微通道液冷一体化集成封装结构。该结构包括由上至下布置的：散热盖板、一体化微通道散热层，具有开口槽状的冷却液流通通道；绝缘电介质层，以埋入方式在绝缘电介质中布置了第一金属互连层、功率芯片和金属嵌体；第二金属互连层，通过金属盲孔连接至功率芯片和金属嵌体；阻焊层和焊盘；一体化微通道散热层的下表面与绝缘电介质层紧密结合，绝缘电介质同时用作结构封装材料和热传导介质。本发明的封装结构呈多层平面板状结构，体积小、重量轻；以平面互连结构代替传统封装中的键合线，具有更低的寄生电感；集成了一体化微通道散热结构，能够在紧凑布局内大幅提高封装散热能力。

主权项：1.一种埋入式功率模块的微通道液冷一体化集成封装结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）根据设计方案的金属电路图案加工第一金属互连层，采用烧结工艺或焊接工艺将功率芯片和金属嵌体安装于第一金属互连层的表面；（2）采用真空层压工艺，将第一金属互连层、功率芯片和金属嵌体埋入在绝缘电介质的内部，形成绝缘电介质层；（3）采用真空层压、激光打孔和电镀填充工艺，在绝缘电介质层的一侧表面制作金属盲孔，使其与功率芯片和金属嵌体相连；采用刻蚀工艺，根据设计方案的金属电路图案加工第二金属互连层；（4）采用真空层压工艺，将散热基板与绝缘电介质层的另一侧表面紧密结合；（5）采用刻蚀或线切割方法，在散热基板上直接加工冷却液入口分流段、微通道段和冷却液出口集流段，形成一体化微通道散热层；（6）制作散热盖板，并采用焊接、粘接或压接工艺将散热盖板与一体化微通道散热层密封连接，使散热盖板上的冷却液出入口与一体化微通道散热层中的冷却液流通通道相连；（7）在第二金属互连层外侧制作阻焊层，并对第二金属互连层未被阻焊层覆盖的部分进行化学镍金处理，形成焊盘；所述埋入式功率模块的微通道液冷一体化集成封装结构，包括由上至下布置的以下结构：散热盖板，设有凸出于其表面的至少一组进液口和出液口；一体化微通道散热层，具有依次连通的冷却液入口分流段、微通道段和冷却液出口集流段，组成开口槽状的冷却液流通通道；冷却液入口分流段和冷却液出口集流段分别与所述进液口和出液口连通；绝缘电介质层，以埋入方式在绝缘电介质中布置了第一金属互连层、功率芯片和金属嵌体；第二金属互连层，通过金属盲孔连接至功率芯片和金属嵌体；阻焊层，是覆盖于第二金属互连层和绝缘电介质层中绝缘电介质下表面的阻焊膜，并形成预留了焊盘加工区域的图案；焊盘，位于第二金属互连层外侧且未被阻焊层覆盖；所述散热盖板与一体化微通道散热层的上表面密封连接，且使冷却液入口分流段和冷却液出口集流段分别连通至所述进液口和出液口，用于形成封闭的冷却液流通通道；一体化微通道散热层的下表面与绝缘电介质层紧密结合，绝缘电介质同时用作结构封装材料和热传导介质；所述一体化微通道散热层中的冷却液流通通道，是以刻蚀或线切割方式对散热基板单侧表面加工而成；微通道段至少包括一组微流道，微流道的结构形式是平行沟槽、回型沟槽或折返沟槽，或者是间隔排布的翅片或微肋；所述绝缘电介质层，是利用真空层压工艺将第一金属互连层、功率芯片和金属嵌体埋入于绝缘电介质之中而形成；金属盲孔是通过激光打孔和电镀填充工艺形成，用于将功率芯片和金属嵌体连接至第二金属互连层；所述功率芯片和金属嵌体与第一金属互连层之间具有焊料层；第一金属互连层、焊料层、金属嵌体、金属盲孔和第二金属互连层共同组成双面扇出导电结构。

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