基于热应力减缓翘曲幅度的高密度集成电路封装结构
阅读：650发布：2021-06-15
专利汇可以提供基于热应力减缓翘曲幅度的高密度集成电路封装结构专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了基于热应 力 减缓 翘曲 幅度的高 密度 集成 电路 封装结构，包括第二基底、第二焊球、外 回 流管 、第一基底、第一芯片、内回流管，第二基底叠放在第一基底的上侧，第二焊球设置在第二基底与第一基底之间使得第二基底与第一基底之间不 接触 ；第一芯片设置在第二基底与第一基底之间且倒装在第一基底的上表面，第一芯片的上表面与第二基底的下表面不接触；内回流管和外回流管均为闭合管道；内回流管设置在第一芯片的上表面；外回流管设置在第一基底的上表面。本发明基于封装中材料的CTE的不同这个特性，通过外回流管和内回流管分别形成中部的热源和四周的热源，改变封装产生翘曲的中部和边缘的热 应力 ，实现降低封装中最后的翘曲幅度。，下面是基于热应力减缓翘曲幅度的高密度集成电路封装结构专利的具体信息内容。
1.基于热应力减缓翘曲幅度的高密度集成电路封装结构，其特征在于，包括第二基底（6）、第二焊球（7）、外回流管（8）、第一基底（9）、第一芯片（11）、内回流管（12），所述第二基底（6）叠放在所述第一基底（9）的上侧，所述第二焊球（7）设置在所述第二基底（6）与所述第一基底（9）之间使得所述第二基底（6）与所述第一基底（9）之间不接触；所述第一芯片（11）设置在所述第二基底（6）与所述第一基底（9）之间且倒装在所述第一基底（9）的上表面，所述第一芯片（11）的上表面与所述第二基底（6）的下表面不接触；所述内回流管（12）和外回流管（8）均为闭合管道；所述内回流管（12）设置在所述第一芯片（11）的上表面；所述外回流管（8）设置在所述第一基底（9）的上表面；
所述内回流管（12）包括多根直管（121）、多根弯管（122）、两个转接头（123）和一根回流管（124），直管（121）的数量为N+1，弯管（122）的数量为N，其中N为大于0的偶数；多根直管（121）平行设置，相邻两根直管（121）处于同一侧的一端采用一根弯管（122）连接；两根相邻的直管（121）之间形成间隔，相邻的间隔的两根弯管（122）分别处于直管（121）的两侧；两个转接头（123）分别设置在外侧的两根直管（121）未连接弯管（122）的一端，一根回流管（124）设置在两个转接头（123）之间，使得回流管（124）处于直管（121）所在平面的下侧；
所述外回流管（8）包括两个释热管（81）、四个转角接头（82）、N个外侧弯管（83）、N-2个直线接头（84），所述释热管（81）为U型管，两个释热管（81）设置在第一基底（9）的上表面且处于第一芯片（11）的两侧；每两个转角接头（82）连接在一个释热管（81）的两端；外侧弯管（83）与弯管（122）一一对应，外侧弯管（83）设置在弯管（122）的外侧，两个相邻的外侧弯管（83）之间通过一个直线接头（84）连接；处于两侧的外侧弯管（83）的未连接直线接头（84）的一端与转角接头（82）的未连接释热管（81）的一端连接。
2.根据权利要求1所述的基于热应力减缓翘曲幅度的高密度集成电路封装结构，其特征在于，弯管（122）的截面为圆形，外侧弯管（83）的截面为C字型，外侧弯管（83）覆盖在弯管（122）的外表面。
3.根据权利要求1所述的基于热应力减缓翘曲幅度的高密度集成电路封装结构，其特征在于，释热管（81）为扁平状。
4.根据权利要求1所述的基于热应力减缓翘曲幅度的高密度集成电路封装结构，其特征在于，直管（121）与第一芯片（11）接触的部位为平面。
5.根据权利要求1所述的基于热应力减缓翘曲幅度的高密度集成电路封装结构，其特征在于，所述内回流管（12）和外回流管（8）均为铜管。
6.根据权利要求1或5所述的基于热应力减缓翘曲幅度的高密度集成电路封装结构，其特征在于，所述内回流管（12）和外回流管（8）中设置有液体。
7.根据权利要求1所述的基于热应力减缓翘曲幅度的高密度集成电路封装结构，其特征在于，所述第一基底（9）与第二基底（6）之间设置有多根弹簧（15），多根弹簧（15）均匀分布在第一芯片（11）的两侧；弹簧（15）的中轴线与第一基底（9）所在的平面相交，且两侧的弹簧（15）的中轴线的延长线相交于一点，记该点为X点；X点处于第一基底（9）所在平面的下侧的中垂线上或者X点处于第一基底所在平面的上侧的中垂线上。
基于热应力减缓翘曲幅度的高密度集成电路封装结构
技术领域
背景技术
[0002] 现代便携式电子产品对微电子封装提出了更高的要求，其对更轻、更薄、更小、高可靠性、低功耗的不断追求推动微电子封装朝着密度更高的三维封装方式发展，芯片叠层封装是一种得到广泛应用的三维封装技术，叠层封装不但提高了封装密度，同时也减小了芯片之间的互连导线长度，从而提高了器件的运行速度，而且通过叠层封装还可以实现器件的多功能化。芯片叠层封装就是把多个芯片在垂直方向上累叠起来，然后再进行封装，由于这种结构的特殊性，芯片和基板之间、芯片与芯片之间的互联是叠层封装的关键。为避免现有工艺进行大的改动，叠层封装一般通过减薄芯片的厚度来保证总的封装厚度不变，但芯片厚度的减小会造成芯片刚度减小，易于变形，出现翘曲现象，在热处理过程中芯片内应力集中点甚至会造成芯片的破坏。翘曲是电子封装中普遍存在的问题，翘曲产生的原因在于多种材料件的热膨胀系数(CTE)的失配，现有技术中多通过工艺以及材料的热膨胀系数的配合进行调整，但是其效果不佳。
发明内容
[0003] 本发明为了解决上述技术问题，目的在于提供基于热应力减缓翘曲幅度的高密度集成电路封装结构。
[0004] 本发明通过下述技术方案实现：
[0005] 基于热应力减缓翘曲幅度的高密度集成电路封装结构，包括第二基底、第二焊球、外回流管、第一基底、第一芯片、内回流管，第二基底叠放在第一基底的上侧，第二焊球设置在第二基底与第一基底之间使得第二基底与第一基底之间不接触；第一芯片设置在第二基底与第一基底之间且倒装在第一基底的上表面，第一芯片的上表面与第二基底的下表面不接触；内回流管和外回流管均为闭合管道；内回流管设置在第一芯片的上表面；外回流管设置在第一基底的上表面。
[0006] 叠层封装已经成为智能手机制造中处理器与存储器组件的典型解决方案，但是由于封装对象的尺寸特点不仅使得叠层精度要求更高，而且堆叠结构的空间更为狭小，其中又集中了理化性能不尽相同的各种材料，而封装体系内各种材料的热膨胀系数的差异使之差使得相当于薄板的器件更容易出现翘曲变形。翘曲变形破坏了各焊球的共面性，导致焊接缺陷水平的增加。当整个封装经历温度变化时，由于各种材料的热膨胀系数不同，伸缩不一致，从而导致封装产生翘曲；封装过程中，记从室温到高温为升温过程，记从高温到室温为降温过程，在一定程度上可以认为升温过程与降温过程是一对逆反过程，但是，由于材料的热膨胀系数不一致，导致升温过程中的变形不能通过降温过程实现材料形变的逆反，从而出现了最终封装中的翘曲现象，在目前，形变出现差异导致翘曲现象是必然的，而本发明为了弥补热膨胀系数的不同带来的形变差异采用通过调整不同材料附近的局部温度的方式进行微调节。本发明基于上述原理，在第一基底和第二基底之间设置外回流管和内回流管，改变封装过程中部分区域的温度延缓时间和温度集中程度，从而改变第一基底、第二基底以及第一芯片的热应力和残余应力，使得降低第一基底和第二基底的翘曲程度。叠层封装采用回流焊进行焊接，回流焊是通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏装软钎焊料，实现表面组装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。回流焊设备通过将加热的氮气或其他稳定气体吹向封装使得焊料重新融化实现电气连接，当热气流吹向封装时，封装周围的温度迅速升高，焊料在高温下重新融化的时间较短，封装由于材料的特性，其导热性能较差以及散热性能较差，因此封装在一定程度上，其温度在热气流中升高较少，其温度在脱离热力流后降低也慢；内回流管和外回流管采用导热能力较强的材料，例如金属材料铜，铜的导热快，但是散热较慢，内回流管和外回流管在经过热气流使温度会升高，由于其导热性能好，其温度最高的时候能够达到热气流的温度，当封装脱离热气流后，内回流管和外回流管的温度开始下降，但是温度降低的速度较慢，因此，封装在脱离热气流后，封装上的第一基底、第二基底、第一芯片的温度逐渐恢复为常温，在这个过程中，内回流管和外回流管的温度始终高于封装的温度，此时，内回流管和外回流管就成为了封装中的热源，内回流管中的热散发至第二基底的中部以及第一芯片，外回流管的热散发至第一基底的四周，这样就改变了第一基底、第二基底、第一芯片的热应力。当第一基底的CTE较大，第二基底的CTE较小，在不使用外回流管和内回流管的时候，第一基底由于CTE较大，导致整个封装呈现正值翘曲且幅度较大，在恢复常温时，正值翘曲的幅度减小，但是这个正直翘曲的幅度会成为封装成型后一直保持的翘曲幅度，但是这个翘曲幅度较大，不符合高密度集成电路的要求；当第一基底的CTE较大，第二基底的CTE较小，在使用外回流管和内回流管的时候，第一基底由于CTE较大，导致整个封装呈现正值翘曲且幅度较大，在恢复常温时，正值翘曲的幅度减小，但是其减小的趋势不够，此时，内回流管和外回流管其残留的余温会辅助增强幅度减小的趋势，使正值翘曲在原本的幅度减小的基础上进一步的实现幅度减小，这样就能使得成型后的封装的正值翘曲的幅度更小，更符合现在以及以后的高密度集成电路封装。当第一基底的CTE较小，第二基底的CTE较大，在不使用外回流管和内回流管的时候，第二基底由于CTE较大，导致整个封装呈现负值翘曲且幅度较大，在恢复常温时，负值翘曲的幅度减小，但是这个负直翘曲的幅度会成为封装成型后一直保持的翘曲幅度，但是这个翘曲幅度较大，不符合高密度集成电路的要求；当第一基底的CTE较小，第二基底的CTE较大，在使用外回流管和内回流管的时候，第二基底由于CTE较大，导致整个封装呈现负值翘曲且幅度较大，在恢复常温时，负值翘曲的幅度减小，但是其减小的趋势不够，此时，内回流管和外回流管其残留的余温会辅助增强幅度减小的趋势，使负值翘曲在原本的幅度减小的基础上进一步的实现幅度减小，这样就能使得成型后的封装的负值翘曲的幅度更小，更符合现在以及以后的高密度集成电路封装。
[0007] 进一步地，内回流管与所述外回流管之间接触使得所述内回流管与所述外回流管之间进行热传递。
[0008] 内回流管集中在第一芯片与第一基底之间，其空间相对于外流管更密封，其散热速度相较于外回流管而言更慢，即第二基底与第一芯片之间的热应力会更大，而内回流管处于整个封装的中部，其热应力过大，导致第二基底的中部以及第一芯片的翘曲更加严重，为了避免内回流管附近的热应力更为集中，将内回流管与外回流管之间实现热交换，使外回流管辅助内回流管疏散热量，使得内回流管和外回流管上残余的热量更均匀的分散在整个封装中，减小成型封装中的翘曲幅度。
[0009] 进一步地，内回流管包括多根直管、多根弯管、两个转接头和一根回流管，直管的数量为N+1，弯管的数量为N，其中N为大于0的偶数；多根直管平行设置，相邻两根直管处于同一侧的一端采用一根弯管连接；两根相邻的直管之间形成间隔，相邻的间隔的两根弯管分别处于直管的两侧；两个转接头分别设置在外侧的两根直管未连接弯管的一端，一根回流管设置在两个转接头之间，使得回流管处于直管所在平面的下侧。
[0010] 内回流管设置为S型的闭合回路，多根直管使得内回流管均匀分布在第一芯片与第二基底之间，内回流管吸收的热量就能均匀分散在第二基底与第一芯片上，使得封装能够减小在降温过程中第二基底与第一芯片的翘曲变形的幅度。
[0011] 进一步地，外回流管包括两个释热管、四个转角接头、N个外侧弯管、N-2个直线接头，释热管为U型管，两个释热管设置在第一基底的上表面且处于第一芯片的两侧；每两个转角接头连接在一个释热管的两端；外侧弯管与弯管一一对应，外侧弯管设置在弯管的外侧，两个相邻的外侧弯管之间通过一个直线接头连接；处于两侧的外侧弯管的未连接直线接头的一端与转角接头的未连接释热管的一端连接。
[0012] 外回流管是为了将热量散发至第一基底上的四周，因此释热管设置在第一基底上的四周，而外侧弯管与弯管之间是进行热传递的主要部件，外侧弯管与弯管之间是接触的，即外侧弯管处于第一芯片的上表面所处的平面上，而释热管处于第一基底所处的平面上，为了使释热管与外侧弯管之间连接就采用了转角接头使外回流管闭合。
[0013] 进一步地，弯管的截面为圆形，外侧弯管的截面为C字型，外侧弯管覆盖在弯管的外表面。
[0014] 热传递中热量传递的多少，其决定因素包括接触面的大小、温差的大小，温差不易控制，但是接触面的大小可以很轻易的改变。为了增大弯管与外侧弯管之间的接触面，将外侧弯管设置为由平板型的水管弯制形成截面为C字型的特殊弯管，将外侧弯管覆盖在弯管的表面，可以实现接触面积的最大化，使之传递的热量更多，避免第二基底与第一芯片之间的热应力过度集中。
[0015] 进一步地，释热管为扁平状。将释热管设置为扁平状的结构，使热量最大程度的释放，使之传递的热量更多，避免第二基底与第一芯片之间的热应力过度集中。
[0016] 进一步地，直管与第一芯片接触的部位为平面。使热量更轻易的向第一芯片传递。直管与第二基底之间的接触的部位为平面。使热量更轻易的向第二基底传递。
[0017] 进一步地，内回流管和外回流管均为铜管。铜管属于性质较稳定的金属，可以实现较快的热传递，同时可以承受叠层封装工艺中各种温度较高的操作，同时铜管的散热性能较差，相当于一个临时的热源，用于改变第一基底、第二基底以及第一芯片及其附属部件的残余热应力，辅助减小翘曲形变的幅度。
[0018] 进一步地，内回流管和外回流管中设置有液体。在内回流管和外回流管中设置液体可以辅助吸收较多的热量，液体中的热量相当于内回流管和外回流管的热量存储器，使得内回流管和外回流管的热应力效果的时间延长。
[0019] 进一步地，第一基底与第二基底之间设置有多根弹簧，多根弹簧均匀分布在第一芯片的两侧；弹簧的中轴线与第一基底所在的平面相交，且两侧的弹簧的中轴线的延长线相交于一点，记该点为X点；X点处于第一基底所在平面的下侧的中垂线上或者X点处于第一基底所在平面的上侧的中垂线上。
[0020] 翘曲现象中典型的翘曲现象有两种，一种是正值翘曲(凸形)，另一种负值翘曲(凹形)，封装在升温的过程中，由于材料的CTE的差异，使得封装在升温过程中会出现较大的翘曲形变(下文将这个翘曲形变简称为前期翘曲)，这个前期翘曲虽然不会完全呈现在封装成型后的翘曲形变中，但是这个前期翘曲会大大影响封装成型后的翘曲形变，为了避免前期翘曲的幅度过大，在第一基底与第二基底中采用多根弹簧，通过弹簧对第一基底与第二基底之间的距离进行缓冲抵抗。当第一基底的CTE大于第二基底的CTE时，会产生负值翘曲，即第一基底的中部与第二基底的中部之间的距离会增加，边缘的距离会减少，此时，弹簧的设置应该使得X点处于第一基底所在平面的上侧的中垂线上，这样，弹簧的弹力分布在边缘处，使得第一基底与第二基底之间存在一个将其排斥的力，使得第一基底与第二基底之间的前期翘曲的幅度减小；当第一基底的CTE小于第二基底的CTE时，会产生正值翘曲，即第一基底的中部与第二基底的中部之间的距离会增加，边缘的距离会减少，此时，弹簧的设置应该使得X点处于第一基底所在平面的下侧的中垂线上，这样，弹簧的弹力分布在边缘处，使得第一基底与第二基底之间存在一个将其排斥的力，使得第一基底与第二基底之间的前期翘曲的幅度减小。为了使弹簧的力更加均匀、集中合稳定，将多根弹簧设置成其中轴线的延长线可以汇集于X点，以X点为一个顶点以及两侧弹簧连接在第二基底的连接点，形成多棱锥结构，每个横截面都为三角形，保证其稳定性。
[0021] 本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0022] 1、本发明基于封装中材料的CTE的不同这个特性，通过外回流管和内回流管分别形成中部的热源和四周的热源，改变封装产生翘曲的中部和边缘的热应力，实现降低封装中最后的翘曲幅度；
[0023] 2、本发明为了避免内回流管周围的热应力过大，采用外回流管和内回流管进行热传递的方式减小内回流管周围的热应力，并且将内回流管的部分热量转移至外回流管中进行再应用，提高了内回流管和外回流管的残余热量的利用率，并且大大改善了封装的翘曲幅度；
[0026] 图1为本发明实施例1所应用的结构示意图；
[0027] 图2为本发明实施例1第一基底的俯视结构示意图；
[0028] 图3为本发明实施例1内回流管的侧视结构示意图；
[0029] 图4为本发明实施例1中内回流管中的转接头的侧视结构示意图；
[0030] 图5为本发明实施例1中外回流管的侧视结构示意图。
[0031] 附图中标记及对应的零部件名称：
[0032] 1-灌封胶，2-第三芯片，3-第二芯片，4-引线，6-第二基底，7-第二焊球，8-外回流管，9-第一基底，10-第一焊球，11-第一芯片，12-内回流管，15-弹簧，121-直管，122-弯管，123-转接头，124-回流管，81-释热管，82-转角接头，83-外侧弯管，84-直线接头。
具体实施方式
[0033] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
[0034] 实施例1
[0035] 如图1至图5所示，基于热应力减缓翘曲幅度的高密度集成电路封装结构，本实施例采用的是三层芯片叠加，包括第二基底6、第二焊球7、外回流管8、第一基底9、第一芯片11、内回流管12，第二基底6叠放在第一基底9的上侧，第二焊球7设置在第二基底6与第一基底9之间使得第二基底6与第一基底9之间不接触；第一芯片11设置在第二基底6与第一基底
9之间且倒装在第一基底9的上表面，第一芯片11的上表面与第二基底6的下表面不接触；内回流管12和外回流管8均为闭合管道；内回流管12设置在第一芯片11的上表面；外回流管8设置在第一基底9的上表面。在第二基底6的上表面设置有第二芯片3和第三芯片2，第二芯片3与第三芯片2采用裸装方式叠层，并经过引线4进行键合；为了固定第二芯片3与第三芯片2，采用灌封胶1将其固定在一起。本实施例中，第一焊球10的高度为0.23mm左右，第一基底9的厚度为0.3mm左右，第二基底6的厚度为0.2mm左右，第二焊球7的高度为0.3mm左右，焊球之间的间距在0.4mm～0.8mm，灌封胶1的厚度为0.4mm左右，第一基底9的横向长度在10mm～15mm左右，因此内回流管12的纵向高度为0.1mm左右，外回流管8的纵向高度的最高值为
0.2mm。这样的内回流管12和外回流管13其直径很小，所以对外部热量更为敏感，其热量传递达到的效果更好。
9之间且倒装在第一基底9的上表面，第一芯片11的上表面与第二基底6的下表面不接触；内回流管12和外回流管8均为闭合管道；内回流管12设置在第一芯片11的上表面；外回流管8设置在第一基底9的上表面。在第二基底6的上表面设置有第二芯片3和第三芯片2，第二芯片3与第三芯片2采用裸装方式叠层，并经过引线4进行键合；为了固定第二芯片3与第三芯片2，采用灌封胶1将其固定在一起。本实施例中，第一焊球10的高度为0.23mm左右，第一基底9的厚度为0.3mm左右，第二基底6的厚度为0.2mm左右，第二焊球7的高度为0.3mm左右，焊球之间的间距在0.4mm～0.8mm，灌封胶1的厚度为0.4mm左右，第一基底9的横向长度在10mm～15mm左右，因此内回流管12的纵向高度为0.1mm左右，外回流管8的纵向高度的最高值为
0.2mm。这样的内回流管12和外回流管13其直径很小，所以对外部热量更为敏感，其热量传递达到的效果更好。
[0036] 叠层封装已经成为智能手机制造中处理器与存储器组件的典型解决方案，但是由于封装对象的尺寸特点不仅使得叠层精度要求更高，而且堆叠结构的空间更为狭小，其中又集中了理化性能不尽相同的各种材料，而封装体系内各种材料的热膨胀系数的差异使之差使得相当于薄板的器件更容易出现翘曲变形。翘曲变形破坏了各焊球的共面性，导致焊接缺陷水平的增加。当整个封装经历温度变化时，由于各种材料的热膨胀系数不同，伸缩不一致，从而导致封装产生翘曲；封装过程中，记从室温到高温为升温过程，记从高温到室温为降温过程，在一定程度上可以认为升温过程与降温过程是一对逆反过程，但是，由于材料的热膨胀系数不一致，导致升温过程中的变形不能通过降温过程实现材料形变的逆反，从而出现了最终封装中的翘曲现象，在目前，形变出现差异导致翘曲现象是必然的，而本发明为了弥补热膨胀系数的不同带来的形变差异采用通过调整不同材料附近的局部温度的方式进行微调节。本发明基于上述原理，在第一基底9和第二基底6之间设置外回流管8和内回流管12，改变封装过程中部分区域的温度延缓时间和温度集中程度，从而改变第一基底9、第二基底6以及第一芯片11的热应力和残余应力，使得降低第一基底9和第二基底6的翘曲程度。叠层封装采用回流焊进行焊接，回流焊是通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏装软钎焊料，实现表面组装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。回流焊设备通过将加热的氮气或其他稳定气体吹向封装使得焊料重新融化实现电气连接，当热气流吹向封装时，封装周围的温度迅速升高，焊料在高温下重新融化的时间较短，封装由于材料的特性，其导热性能较差以及散热性能较差，因此封装在一定程度上，其温度在热气流中升高较少，其温度在脱离热力流后降低也慢；内回流管12和外回流管8采用导热能力较强的材料，例如金属材料铜，铜的导热快，但是散热较慢，内回流管12和外回流管8在经过热气流使温度会升高，由于其导热性能好，其温度最高的时候能够达到热气流的温度，当封装脱离热气流后，内回流管12和外回流管8的温度开始下降，但是温度降低的速度较慢，因此，封装在脱离热气流后，封装上的第一基底9、第二基底6、第一芯片11的温度逐渐恢复为常温，在这个过程中，内回流管12和外回流管8的温度始终高于封装的温度，此时，内回流管12和外回流管8就成为了封装中的热源，内回流管12中的热散发至第二基底6的中部以及第一芯片11，外回流管8的热散发至第一基底9的四周，这样就改变了第一基底9、第二基底6、第一芯片11的热应力。当第一基底9的CTE较大，第二基底6的CTE较小，在不使用外回流管8和内回流管12的时候，第一基底9由于CTE较大，导致整个封装呈现正值翘曲且幅度较大，在恢复常温时，正值翘曲的幅度减小，但是这个正直翘曲的幅度会成为封装成型后一直保持的翘曲幅度，但是这个翘曲幅度较大，不符合高密度集成电路的要求；当第一基底9的CTE较大，第二基底6的CTE较小，在使用外回流管8和内回流管12的时候，第一基底9由于CTE较大，导致整个封装呈现正值翘曲且幅度较大，在恢复常温时，正值翘曲的幅度减小，但是其减小的趋势不够，此时，内回流管12和外回流管8其残留的余温会辅助增强幅度减小的趋势，使正值翘曲在原本的幅度减小的基础上进一步的实现幅度减小，这样就能使得成型后的封装的正值翘曲的幅度更小，更符合现在以及以后的高密度集成电路封装。当第一基底9的CTE较小，第二基底6的CTE较大，在不使用外回流管8和内回流管12的时候，第二基底6由于CTE较大，导致整个封装呈现负值翘曲且幅度较大，在恢复常温时，负值翘曲的幅度减小，但是这个负直翘曲的幅度会成为封装成型后一直保持的翘曲幅度，但是这个翘曲幅度较大，不符合高密度集成电路的要求；当第一基底9的CTE较小，第二基底6的CTE较大，在使用外回流管8和内回流管12的时候，第二基底6由于CTE较大，导致整个封装呈现负值翘曲且幅度较大，在恢复常温时，负值翘曲的幅度减小，但是其减小的趋势不够，此时，内回流管12和外回流管8其残留的余温会辅助增强幅度减小的趋势，使负值翘曲在原本的幅度减小的基础上进一步的实现幅度减小，这样就能使得成型后的封装的负值翘曲的幅度更小，更符合现在以及以后的高密度集成电路封装。
[0037] 实施例2
[0038] 本实施例与实施例1的区别在于，内回流管12与所述外回流管8之间接触使得所述内回流管12与所述外回流管8之间进行热传递。
[0039] 内回流管12集中在第一芯片11与第一基底9之间，其空间相对于外流管更密封，其散热速度相较于外回流管8而言更慢，即第二基底6与第一芯片11之间的热应力会更大，而内回流管12处于整个封装的中部，其热应力过大，导致第二基底6的中部以及第一芯片11的翘曲更加严重，为了避免内回流管12附近的热应力更为集中，将内回流管12与外回流管8之间实现热交换，使外回流管8辅助内回流管12疏散热量，使得内回流管12和外回流管8上残余的热量更均匀的分散在整个封装中，减小成型封装中的翘曲幅度。
[0040] 内回流管12包括多根直管121、多根弯管122、两个转接头123和一根回流管124，直管121的数量为N+1，弯管122的数量为N，其中N为大于0的偶数；多根直管121平行设置，相邻两根直管121处于同一侧的一端采用一根弯管122连接；两根相邻的直管121之间形成间隔，相邻的间隔的两根弯管122分别处于直管121的两侧；两个转接头123分别设置在外侧的两根直管121未连接弯管122的一端，一根回流管124设置在两个转接头123之间，使得回流管124处于直管121所在平面的下侧。
[0041] 内回流管12设置为S型的闭合回路，多根直管使得内回流管12均匀分布在第一芯片11与第二基底6之间，内回流管12吸收的热量就能均匀分散在第二基底6与第一芯片11上，使得封装能够减小在降温过程中第二基底6与第一芯片11的翘曲变形的幅度。
[0042] 外回流管88包括两个释热管81、四个转角接头82、N个外侧弯管83、N-2个直线接头84，释热管81为U型管，两个释热管81设置在第一基底9的上表面且处于第一芯片1111的两侧；每两个转角接头82连接在一个释热管81的两端；外侧弯管83与弯管122一一对应，外侧弯管83设置在弯管122的外侧，两个相邻的外侧弯管83之间通过一个直线接头84连接；处于两侧的外侧弯管83的未连接直线接头84的一端与转角接头82的未连接释热管81的一端连接。
[0043] 外回流管8是为了将热量散发至第一基底9上的四周，因此释热管81设置在第一基底9上的四周，而外侧弯管83与弯管122之间是进行热传递的主要部件，外侧弯管83与弯管122之间是接触的，即外侧弯管83处于第一芯片11的上表面所处的平面上，而释热管81处于第一基底9所处的平面上，为了使释热管81与外侧弯管83之间连接就采用了转角接头82使外回流管8闭合。
[0044] 实施例3
[0045] 本实施例与实施例2的区别在于，弯管122的截面为圆形，外侧弯管83的截面为C字型，外侧弯管83覆盖在弯管122的外表面。
[0046] 热传递中热量传递的多少，其决定因素包括接触面的大小、温差的大小，温差不易控制，但是接触面的大小可以很轻易的改变。为了增大弯管122与外侧弯管83之间的接触面，将外侧弯管83设置为由平板型的水管弯制形成截面为C字型的特殊弯管，将外侧弯管83覆盖在弯管122的表面，可以实现接触面积的最大化，使之传递的热量更多，避免第二基底6与第一芯片11之间的热应力过度集中。
[0047] 释热管81为扁平状。将释热管81设置为扁平状的结构，使热量最大程度的释放，使之传递的热量更多，避免第二基底6与第一芯片11之间的热应力过度集中。
[0048] 直管121与第一芯片11接触的部位为平面。使热量更轻易的向第一芯片11传递。直管121与第二基底6之间的接触的部位为平面。使热量更轻易的向第二基底6传递。
[0049] 内回流管12和外回流管8均为铜管。铜管属于性质较稳定的金属，可以实现较快的热传递，同时可以承受叠层封装工艺中各种温度较高的操作，同时铜管的散热性能较差，相当于一个临时的热源，用于改变第一基底9、第二基底6以及第一芯片11及其附属部件的残余热应力，辅助减小翘曲形变的幅度。
[0050] 内回流管12和外回流管8中设置有液体。在内回流管12和外回流管8中设置液体可以辅助吸收较多的热量，液体中的热量相当于内回流管12和外回流管8的热量存储器，使得内回流管12和外回流管8的热应力效果的时间延长。
[0051] 实施例4
[0052] 本实施例与实施例1的区别在于，第一基底9与第二基底6之间设置有多根弹簧15，多根弹簧15均匀分布在第一芯片11的两侧；弹簧15的中轴线与第一基底9所在的平面相交，且两侧的弹簧15的中轴线的延长线相交于一点，记该点为X点；X点处于第一基底9所在平面的下侧的中垂线上或者X点处于第一基底9所在平面的上侧的中垂线上。
[0053] 翘曲现象中典型的翘曲现象有两种，一种是正值翘曲(凸形)，另一种负值翘曲(凹形)，封装在升温的过程中，由于材料的CTE的差异，使得封装在升温过程中会出现较大的翘曲形变(下文将这个翘曲形变简称为前期翘曲)，这个前期翘曲虽然不会完全呈现在封装成型后的翘曲形变中，但是这个前期翘曲会大大影响封装成型后的翘曲形变，为了避免前期翘曲的幅度过大，在第一基底9与第二基底6中采用多根弹簧15，通过弹簧15对第一基底9与第二基底6之间的距离进行缓冲抵抗。当第一基底9的CTE大于第二基底6的CTE时，会产生负值翘曲，即第一基底9的中部与第二基底6的中部之间的距离会增加，边缘的距离会减少，此时，弹簧15的设置应该使得X点处于第一基底9所在平面的上侧的中垂线上，这样，弹簧15的弹力分布在边缘处，使得第一基底9与第二基底6之间存在一个将其排斥的力，使得第一基底9与第二基底6之间的前期翘曲的幅度减小；当第一基底9的CTE小于第二基底6的CTE时，会产生正值翘曲，即第一基底9的中部与第二基底6的中部之间的距离会增加，边缘的距离会减少，此时，弹簧15的设置应该使得X点处于第一基底9所在平面的下侧的中垂线上，这样，弹簧15的弹力分布在边缘处，使得第一基底9与第二基底6之间存在一个将其排斥的力，使得第一基底9与第二基底6之间的前期翘曲的幅度减小。为了使弹簧15的力更加均匀、集中合稳定，将多根弹簧15设置成其中轴线的延长线可以汇集于X点，以X点为一个顶点以及两侧弹簧15连接在第二基底6的连接点，形成多棱锥结构，每个横截面都为三角形，保证其稳定性。
[0054] 以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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