本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造，尤其涉及一種冷卻通道結(jié)構(gòu)、封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)前摩爾定律趨緩，2.5d封裝是可以擴(kuò)充多種復(fù)雜芯片的片內(nèi)堆疊技術(shù)，讓業(yè)界踏上可以超越摩爾定律，快速提供大規(guī)模復(fù)雜芯片集成，同時(shí)降低功耗與成本的新途徑。為解決有機(jī)基板布線密度不足的問(wèn)題，帶有垂直互連的硅通孔(through?silicon?via，tsv)和高密度金屬布線的中介層(interposer)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

2、隨著多芯片組中介層封裝技術(shù)的成熟及廣泛運(yùn)用，中介層上集成芯片數(shù)量不斷增多，造成了基板上單位熱密度不斷增大；并且由于芯片發(fā)熱功率不同，使得搭載芯片的基板熱分布不均勻。如果不能針對(duì)性地將此局部熱量及時(shí)散發(fā)出去，很有可能降低整個(gè)系統(tǒng)性能，甚至使整個(gè)系統(tǒng)失效。而外冷式散熱結(jié)構(gòu)雖然結(jié)構(gòu)成熟，但耗散效率低無(wú)法滿(mǎn)足不斷提高集成度所帶來(lái)的熱密度大幅提升問(wèn)題，因此需要在中介層特定區(qū)域提供強(qiáng)散熱能力的冷卻通道。

3、然而，現(xiàn)有技術(shù)中介層的冷卻通道結(jié)構(gòu)仍存在諸多問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種冷卻通道結(jié)構(gòu)、封裝結(jié)構(gòu)，以減少轉(zhuǎn)彎部的流通阻力和堵塞。

2、為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種冷卻通道結(jié)構(gòu)，包括：若干轉(zhuǎn)彎部，其中至少部分所述轉(zhuǎn)彎部包括：沿第一方向延伸的轉(zhuǎn)彎入口段；沿第二方向延伸的轉(zhuǎn)彎出口段，所述第一方向與所述第二方向不同；位于所述轉(zhuǎn)彎入口段和所述轉(zhuǎn)彎出口段之間的分流過(guò)濾段，所述分流過(guò)濾段分別與所述轉(zhuǎn)彎入口段和所述轉(zhuǎn)彎出口段相連通；設(shè)置于所述分流過(guò)濾段內(nèi)的若干平行排布隔段體，自靠近所述轉(zhuǎn)彎入口段至遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)彎入口段的方向，所述隔段體的長(zhǎng)度尺寸逐次減小。

3、可選的，所述隔段體的數(shù)量為2n個(gè)，相鄰所述隔段體之間的間距尺寸為所述轉(zhuǎn)彎入口段的寬度尺寸的1/n。

4、可選的，所述分流過(guò)濾段包括相連接的第一內(nèi)側(cè)壁和第二內(nèi)側(cè)壁，所述第一內(nèi)側(cè)壁與所述轉(zhuǎn)彎入口段連接，所述第二內(nèi)側(cè)壁與所述轉(zhuǎn)彎出口段連接，所述第一內(nèi)側(cè)壁和所述第二內(nèi)側(cè)壁之間的夾角呈鈍角。

5、可選的，若干所述隔段體分別與所述第一內(nèi)側(cè)壁相平行。

6、可選的，當(dāng)所述第一方向與所述第二方向垂直時(shí)，所述轉(zhuǎn)彎入口段內(nèi)的冷卻液體具有第一流向，相鄰所述隔段體之間的冷卻液體具有第二流向，所述第一流向與所述第二流向之間的夾角呈鈍角。

7、可選的，沿所述隔段體延伸方向，所述隔段體具有相對(duì)的第一端部和第二端部，所述第一端部和所述第二端部分別呈凸?fàn)罴饨墙Y(jié)構(gòu)。

8、相應(yīng)的，本發(fā)明技術(shù)方案中還提供一種封裝結(jié)構(gòu)，包括：基板；位于所述基板上的中介層，所述中介層內(nèi)具有上述任一項(xiàng)技術(shù)方案所述的冷卻通道結(jié)構(gòu)；位于所述中介層上的若干芯片，所述芯片分別與所述中介層和所述基板電連接。

9、可選的，所述中介層內(nèi)具有金屬互連結(jié)構(gòu)，所述金屬互連結(jié)構(gòu)用于所述芯片之間的高速信號(hào)傳遞。

10、可選的，還包括：若干硅通孔結(jié)構(gòu)，所述硅通孔結(jié)構(gòu)貫穿所述中介層且分別與所述芯片和所述基板電連接，所述硅通孔結(jié)構(gòu)用于將所述芯片的外部信號(hào)傳遞至所述基板上。

11、可選的，所述中介層的材料包括：硅。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

13、在本發(fā)明技術(shù)方案的冷卻通道結(jié)構(gòu)中，包括：位于所述轉(zhuǎn)彎入口段和所述轉(zhuǎn)彎出口段之間的分流過(guò)濾段，所述分流過(guò)濾段分別與所述轉(zhuǎn)彎入口段和所述轉(zhuǎn)彎出口段相連通；設(shè)置于所述分流過(guò)濾段內(nèi)的若干平行排布隔段體，自靠近所述轉(zhuǎn)彎入口段至遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)彎入口段的方向，所述隔段體的長(zhǎng)度尺寸逐次減小。由于越靠近所述分流過(guò)濾段的內(nèi)側(cè)壁的流體受到離心力的作用越大而形成低壓區(qū)域，越靠近所述分流過(guò)濾段的外側(cè)壁的流體受到離心力的作用越小而形成高壓區(qū)域，高壓區(qū)域和低壓區(qū)域之間的壓力差使得流體容易形成渦流，進(jìn)而增大流通阻力。因此，通過(guò)自靠近所述轉(zhuǎn)彎入口段至遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)彎入口段的方向，所述隔段體的長(zhǎng)度尺寸逐次減小的設(shè)置，在流體受到離心力作用較大的位置增加所述隔段體的長(zhǎng)度尺寸，進(jìn)而增加所述隔段體與流體之間的摩擦接觸，以此減小離心力對(duì)流體的作用，使得流體在流經(jīng)所述轉(zhuǎn)彎部的各個(gè)位置的壓力近似，減少渦流，進(jìn)而減少流通阻力。另外，由于渦流減少，能夠使得異物較為通暢的流通，進(jìn)而減少轉(zhuǎn)彎部的堵塞。

14、進(jìn)一步，所述隔段體的數(shù)量為2n個(gè)，相鄰所述隔段體之間的間距尺寸為所述轉(zhuǎn)彎入口段的寬度尺寸的1/n，使得所述轉(zhuǎn)彎部的流通截面積大于所述轉(zhuǎn)彎入口段的流通截面積，進(jìn)而降低流體在所述轉(zhuǎn)彎部?jī)?nèi)的流速，以此減少渦流，進(jìn)而減少流通阻力。

15、進(jìn)一步，沿所述隔段體延伸方向，所述隔段體具有相對(duì)的第一端部和第二端部，所述第一端部和所述第二端部分別呈凸?fàn)罴饨墙Y(jié)構(gòu)。通過(guò)將各個(gè)所述隔段體的端部設(shè)置為凸?fàn)罴饨墙Y(jié)構(gòu)，能夠?qū)α黧w起到一定的導(dǎo)作用，進(jìn)而減小流體擾動(dòng)。

16、在本發(fā)明技術(shù)方案的封裝結(jié)構(gòu)中，通過(guò)在所述中介層內(nèi)設(shè)置所述冷卻通道結(jié)構(gòu)，能夠使得流體在流經(jīng)所述轉(zhuǎn)彎部的各個(gè)位置的壓力近似，減少渦流，進(jìn)而減少流通阻力。另外，由于渦流減少，能夠使得異物較為通暢的流通，進(jìn)而減少轉(zhuǎn)彎部的堵塞，進(jìn)而有效提升對(duì)所述芯片的散熱效果。

技術(shù)特征：

1.一種冷卻通道結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的冷卻通道結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述隔段體的數(shù)量為2n個(gè)，相鄰所述隔段體之間的間距尺寸為所述轉(zhuǎn)彎入口段的寬度尺寸的1/n。

3.如權(quán)利要求1所述的冷卻通道結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述分流過(guò)濾段包括相連接的第一內(nèi)側(cè)壁和第二內(nèi)側(cè)壁，所述第一內(nèi)側(cè)壁與所述轉(zhuǎn)彎入口段連接，所述第二內(nèi)側(cè)壁與所述轉(zhuǎn)彎出口段連接，所述第一內(nèi)側(cè)壁和所述第二內(nèi)側(cè)壁之間的夾角呈鈍角。

4.如權(quán)利要求3所述的冷卻通道結(jié)構(gòu)，其特征在于，若干所述隔段體分別與所述第一內(nèi)側(cè)壁相平行。

5.如權(quán)利要求3所述的冷卻通道結(jié)構(gòu)，其特征在于，當(dāng)所述第一方向與所述第二方向垂直時(shí)，所述轉(zhuǎn)彎入口段內(nèi)的冷卻液體具有第一流向，相鄰所述隔段體之間的冷卻液體具有第二流向，所述第一流向與所述第二流向之間的夾角呈鈍角。

6.如權(quán)利要求1所述的冷卻通道結(jié)構(gòu)，其特征在于，沿所述隔段體延伸方向，所述隔段體具有相對(duì)的第一端部和第二端部，所述第一端部和所述第二端部分別呈凸?fàn)罴饨墙Y(jié)構(gòu)。

7.一種封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

8.如權(quán)利要求7所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述中介層內(nèi)具有金屬互連結(jié)構(gòu)，所述金屬互連結(jié)構(gòu)用于所述芯片之間的高速信號(hào)傳遞。

9.如權(quán)利要求7所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括：若干硅通孔結(jié)構(gòu)，所述硅通孔結(jié)構(gòu)貫穿所述中介層且分別與所述芯片和所述基板電連接，所述硅通孔結(jié)構(gòu)用于將所述芯片的外部信號(hào)傳遞至所述基板上。

10.如權(quán)利要求7所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述中介層的材料包括：硅。

技術(shù)總結(jié)
一種冷卻通道結(jié)構(gòu)、封裝結(jié)構(gòu)，其中冷卻通道結(jié)構(gòu)包括：若干轉(zhuǎn)彎部，其中至少部分轉(zhuǎn)彎部包括：沿第一方向延伸的轉(zhuǎn)彎入口段；沿第二方向延伸的轉(zhuǎn)彎出口段；位于轉(zhuǎn)彎入口段和轉(zhuǎn)彎出口段之間的分流過(guò)濾段，分流過(guò)濾段分別與轉(zhuǎn)彎入口段和轉(zhuǎn)彎出口段相連通；設(shè)置于分流過(guò)濾段內(nèi)的若干平行排布隔段體，自靠近轉(zhuǎn)彎入口段至遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)彎入口段的方向，隔段體的長(zhǎng)度尺寸逐次減小，在流體受到離心力作用較大的位置增加隔段體的長(zhǎng)度尺寸，進(jìn)而增加隔段體與流體之間的摩擦接觸，以此減小離心力對(duì)流體的作用，使得流體在流經(jīng)轉(zhuǎn)彎部的各個(gè)位置的壓力近似，減少渦流，進(jìn)而減少流通阻力。另外，由于渦流減少，能夠使得異物較為通暢的流通，進(jìn)而減少轉(zhuǎn)彎部的堵塞。

技術(shù)研發(fā)人員：王錦喆,馬瑩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中芯國(guó)際集成電路制造(北京)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24