芯片堆叠封装结构

摘要

本发明提供了一种芯片堆叠封装结构，包括：基板，所述基板的第一表面具有多个第一焊盘和多个第二焊盘；叠于所述基板的第一芯片，所述第一芯片的第二表面包括多个覆盖第一焊盘并与第一焊盘电连接的第一焊脚；叠于基板的散热模组，所述散热模组包括第一凹槽、冷却液腔、入液口、出液口以及多根第一导电柱，所述第一凹槽的开口位于散热模组的第二表面，所述第一芯片经所述开口嵌入到所述第一凹槽内，且所述第一凹槽的侧壁和底壁突伸到所述冷却液腔内，每一所述第一导电柱的底端与基板的第一表面的一个第二焊盘电连接；叠于散热模组的第二芯片，且所述第二芯片的每一第二焊脚与一个第一导电柱的顶端电连接。本发明可极大提高电子芯片的散热效率。

权利要求

1.一种芯片堆叠封装结构，其特征在于，包括：

基板，所述基板的第一表面具有多个第一焊盘和多个第二焊盘；

叠于所述基板的第一表面的第一芯片，所述第一芯片的第二表面包括多个覆盖第一焊盘并与所述第一焊盘电连接的第一焊脚；

叠于所述基板的第一表面的散热模组，所述散热模组包括第一凹槽、冷却液腔、入液口、出液口以及多根第一导电柱，所述第一凹槽的开口位于所述散热模组的第二表面，所述第一芯片经所述开口嵌入到所述第一凹槽内，且所述第一凹槽的侧壁和底壁突伸到所述冷却液腔内；所述入液口和出液口分别与冷却液腔相连通，且所述冷却液腔通过所述入液口和出液口接入到外部的冷却液循环系统；每一所述第一导电柱避开所述第一凹槽并经由所述冷却液腔贯穿所述散热模组的第一表面和第二表面，且每一所述第一导电柱的底端与所述基板的第一表面的一个第二焊盘电连接；

叠于所述散热模组的第一表面的第二芯片，所述第二芯片的第二表面包括多个第二焊脚，且所述第二芯片的每一第二焊脚与一个第一导电柱的顶端电连接；

所述散热模组包括呈回字形的散热垫片和呈平板状的散热板，所述散热垫片的高度与所述第一芯片的高度相适配，且所述冷却液腔位于所述散热板内；

所述散热垫片固定在所述基板的第一表面并环绕所述第一芯片，并由所述散热垫片的内侧壁构成所述第一凹槽的侧壁；所述散热板固定在所述散热垫片及第一芯片的上方，并由所述散热板的第二表面构成所述第一凹槽的底壁；每一所述第一导电柱分别贯穿所述散热垫片和散热板。

2.根据权利要求1中所述的芯片堆叠封装结构，其特征在于，所述散热模组包括多个第一套管，每一所述第一套管避开所述第一凹槽，且每一所述第一导电柱内设于一个所述第一套管。

3.根据权利要求2所述的芯片堆叠封装结构，其特征在于，所述冷却液腔内具有多个分别与所述第一凹槽的底壁相连的片状导热板，且多个所述片状导热板分别垂直于所述第一凹槽的底壁并沿所述冷却液腔内的冷却液的流向分布。

4.根据权利要求2所述的芯片堆叠封装结构，其特征在于，所述冷却液腔内有多个分别与所述第一凹槽的底壁相连的导热柱，且多个所述导热柱分别垂直于所述第一凹槽的底壁。

5.根据权利要求2所述的芯片堆叠封装结构，其特征在于，所述散热模组包括主体部和盖板，所述主体部包括底板和四个侧板，且所述第一凹槽位于所述底板上；四个所述侧板的一端分别垂直连接在所述底板的四个边缘，所述盖板固定在四个所述侧板的另一端，并由所述底板、四个侧板以及盖板围合形成冷却液腔；多个所述第一套管的一端分别垂直连接在所述底板上，且多个所述第一套管的另一端延伸到所述盖板。

6.根据权利要求1所述的芯片堆叠封装结构，其特征在于，所述冷却液腔内包括多个分别垂直于所述散热模组的第一表面或第二表面的导流隔板，且多个所述导流隔板分别沿所述冷却液腔内的冷却液的流向分布；多个所述第一导电柱分别位于所述导流隔板内。

7.根据权利要求1所述的芯片堆叠封装结构，其特征在于，所述基板的第一表面具有多个第三焊盘；

所述散热模组包括多个第二导电柱和开口位于所述散热模组的第一表面的第二凹槽；

所述第二凹槽的横截面的面积大于所述第一凹槽的横截面的面积，且所述第二凹槽的至少一部分位于所述第一凹槽的正投影区域外；每一所述第二导电柱由所述第二凹槽的底壁贯穿所述冷却液腔并避开所述第一凹槽到达所述散热模组的第二表面，且多个所述第二导电柱的底端分别与所述基板的第三焊盘电连接；

所述芯片堆叠封装结构还包括：

温度传感器芯片，所述温度传感器芯片的第二表面包括多个第三焊脚，且所述温度传感器芯片嵌入导所述第二凹槽并通过多个第三焊脚与多个第二导电柱的顶端电连接。

8.根据权利要求1‑7中任一项所述的芯片堆叠封装结构，其特征在于，所述第一芯片的第一表面具有电磁屏蔽层。

9.根据权利要求1‑7中任一项所述的芯片堆叠封装结构，其特征在于，所述芯片堆叠封装结构还包括封装体，所述基板、第一芯片、第二芯片、散热模组通过所述封装体一体封装形成芯片主体，所述入液口和出液口分别突伸到所述封装体外，且所述入液口和出液口上突伸到所述封装体外的部分形成有接头。

说明书

芯片堆叠封装结构

技术领域

[0001] 本发明涉及芯片封装领域，更具体地说，涉及一种芯片堆叠封装结构。

背景技术

[0002] 随着技术的改进和发展，集成电路在结构上体积不断减小，在功能上则不断的提高。而在功能提升的同时，集成电路所需要的晶体管数量越来越多、单个芯片内封装的半导体（即裸晶）也越来越多。随着集成度的提高、功耗的上升和尺寸的减小，集成电路工作时的发热量也快速增加。一般地，电子元器件的失效比率随着温度的上升呈指数规律上升，通常，在70～80℃水平上，电子元器件每升高1℃，其可靠性降低5%。快速增加的发热已经成为先进电子芯片系统研发和应用中的一项重大挑战。

[0003] 微流道结构为内部设置有一个两端开口的沟道的板层，在现有的散热方式中，微流道结构是一种效率较高的散热技术。通过将微流道结构贴装在芯片表面，并使冷却液从一端开口流入，吸收器件附近的热量之后从另一端开口流出，从而达到器件散热的目的。微流道散热因具有高表面积/体积比、低热阻、低流量等优点，因此是一种有效的散热方式。

[0004] 但目前应用于芯片内部的微流道散热结构制备工艺复杂，需使用TSV（Through‑Silicon Vias, 硅穿孔）工艺制备出通孔，以形成遍布于多个裸晶之间的微流道，且基板设有重布线层的情况下还需对基板刻蚀出微流道，该方式不仅增大工艺成本、且工艺制备极为繁琐复杂，不利于封装结构小型化，工业化发展。

发明内容

[0005] 本发明要解决的技术问题在于，针对上述常规散热方式无法满足具有较高集成度的三维封装电子芯片的散热要求、微流道散热结构工艺复杂、成本较高的问题，提供一种芯片堆叠封装结构。

[0006] 本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种芯片堆叠封装结构，包括：

[0007] 基板，所述基板的第一表面具有多个第一焊盘和多个第二焊盘；

[0008] 叠于所述基板的第一表面的第一芯片，所述第一芯片的第二表面包括多个覆盖第一焊盘并与所述第一焊盘电连接的第一焊脚；

[0009] 叠于所述基板的第一表面的散热模组，所述散热模组包括第一凹槽、冷却液腔、入液口、出液口以及多根第一导电柱，所述第一凹槽的开口位于所述散热模组的第二表面，所述第一芯片经所述开口嵌入到所述第一凹槽内，且所述第一凹槽的侧壁和底壁突伸到所述冷却液腔内；所述入液口和出液口分别与冷却液腔相连通，且所述冷却液腔通过所述入液口和出液口接入到外部的冷却液循环系统；每一所述第一导电柱避开所述第一凹槽并经由所述冷却液腔贯穿所述散热模组的第一表面和第二表面，且每一所述第一导电柱的底端与所述基板的第一表面的一个第二焊盘电连接；

[0010] 叠于所述散热模组的第一表面的第二芯片，所述第二芯片的第二表面包括多个第二焊脚，且所述第二芯片的每一第二焊脚与一个第一导电柱的顶端电连接。

[0011] 作为本发明的进一步改进，所述散热模组包括呈回字形的散热垫片和呈平板状的散热板，所述散热垫片的高度与所述第一芯片的高度相适配，且所述冷却液腔位于所述散热板内；

[0012] 所述散热垫片固定在所述基板的第一表面并环绕所述第一芯片，并由所述散热垫片的内侧壁构成所述第一凹槽的侧壁；所述散热板固定在所述散热垫片及第一芯片的上方，并由所述散热板的第二表面构成所述第一凹槽的底壁；每一所述第一导电柱分别贯穿所述散热垫片和散热板。

[0013] 作为本发明的进一步改进，所述散热组件包括多个第一套管，每一所述第一套管避开所述第一凹槽，且每一所述第一导电柱内设于一个所述第一套管。

[0014] 作为本发明的进一步改进，所述冷却液腔内具有多个分别与所述第一凹槽的底壁相连的片状导热板，且多个所述片状导热板分别垂直于所述第一凹槽的底壁并沿所述冷却液腔内的冷却液的流向分布。

[0015] 作为本发明的进一步改进，所述冷却液腔内有多个分别与所述第一凹槽的底壁相连的导热柱，且多个所述导热柱分别垂直于所述第一凹槽的底壁。

[0016] 作为本发明的进一步改进，所述散热模组包括主体部和盖板，所述主体部包括底板和四个侧板，且所述第一凹槽位于所述底板上；四个所述侧板的一端分别垂直连接在所述底板的四个边缘，所述盖板固定在四个所述侧板的另一端，并由所述底板、四个侧板以及盖板围合形成冷却液腔；多个所述第一套管的一端分别垂直连接在所述底板上，且多个所述第一套管的另一端延伸到所述盖板。

[0017] 作为本发明的进一步改进，所述冷却液腔内包括多个分别垂直于所述散热模组的第一表面或第二表面的导流隔板，且多个所述导流隔板分别沿所述冷却液腔内的冷却液的流向分布；多个所述第一导电柱分别位于所述导流隔板内。

[0018] 作为本发明的进一步改进，所述基板的第一表面具有多个第三焊盘；

[0019] 所述散热模组包括多个第二导电柱和开口位于所述散热模组的第一表面的第二凹槽；所述第二凹槽的横截面的面积大于所述第一凹槽的横截面的面积，且所述第二凹槽的至少一部分位于所述第一凹槽的正投影区域外；每一所述第二导电柱由所述第二凹槽的底壁贯穿所述冷却液腔并避开所述第一凹槽到达所述散热模组的第二表面，且多个所述第二导电柱的底端分别与所述基板的第三焊盘电连接；

[0020] 所述芯片堆叠封装结构还包括：

[0021] 温度传感器芯片，所述温度传感器芯片的第二表面包括多个第三焊脚，且所述温度传感器芯片嵌入导所述第二凹槽并通过多个第三焊脚与多个第二导电柱的顶端电连接。

[0022] 作为本发明的进一步改进，所述第一芯片的第一表面具有电磁屏蔽层。

[0023] 作为本发明的进一步改进，所述芯片堆叠封装结构还包括封装体，所述基板、第一芯片、第二芯片、散热模组通过所述封装体一体封装形成芯片主体，所述入液口和出液口分别突伸到所述封装体外，且所述入液口和出液口上突伸到所述封装体外的部分形成有接头。

[0024] 本发明的芯片堆叠封装结构，通过在散热模组设置嵌入到冷却液腔的第一凹槽，并通过流经冷却液腔的冷却液以及第一凹槽为第一芯片散热，可在保证第一芯片散热效率的同时，简化散热结构工艺、降低成本。

附图说明

[0025] 图1是本发明实施例提供的芯片堆叠封装结构的示意图；

[0026] 图2是本发明另一实施例提供的芯片堆叠封装结构的示意图；

[0027] 图3是本发明实施例提供的芯片堆叠封装结构中散热模组的示意图；

[0028] 图4是本发明实施例提供的芯片堆叠封装结构中散热模组的主体部的示意图；

[0029] 图5是本发明另一实施例提供的芯片堆叠封装结构中散热模组的主体部的示意图；

[0030] 图6是本发明又一实施例提供的芯片堆叠封装结构中散热模组的主体部的示意图；

[0031] 图7是本发明又一实施例提供的芯片堆叠封装结构的示意图。

具体实施方式

[0032] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0033] 如图1所示，是本发明实施例提供的芯片堆叠封装结构的示意图，该芯片堆叠封装结构用于多芯片的叠堆封装。在本实施例中，芯片堆叠封装结构包括基板10、第一芯片20、散热模组30以及第二芯片40。上述基板10、第一芯片20、散热模组30和第二芯片40可通过封装体70（例如封装胶）一体封装形成芯片主体，从而对芯片主体内部的各部分形成较好的保护，提高芯片主体的使用寿命。其中，第一芯片20和第二芯片40均为未经封装的裸晶(DIE)，且第一芯片20的长/宽尺寸小于第二芯片40的长/宽尺寸。上述第一芯片20、第二芯片40既可以是不同类型的裸晶，也可以是相同类型的裸晶，且封装体70内还可封装有多个被动元件，例如电阻、电容等，这些被动元件可与第一芯片20、第二芯片40共同组成电路，以实现相应功能。当然，在实际应用中，芯片封装结构也可先对第一芯片20进行封装后再对整体封装结构封装，即上述第一芯片20为经过封装后的产品。具体地，当本实施例的芯片堆叠封装结构用于存储芯片封装时，上述第一芯片20可以是主控芯片，第二芯片40可以是存储介质（例如FLASH晶粒等）。

[0034] 在本实施例中，基板10即为转接基板，用于承载第一芯片20及被动元件，其主要由基体（具体可以为硬质基体、柔性薄膜基体和共烧陶瓷基体等）和位于基体表面或基体内部的导电线路（例如铜箔，其厚度可以在1.5μm‑18μm之间）构成。该基板10的第一表面（例如上表面）具有分别与导电线路电连接多个第一焊盘和多个第二焊盘。

[0035] 基板10不仅可实现第一芯片20及被动元件等的固定和热传导，而且可实现第一芯片20、第二芯片40及被动元件之间的电连接。第一芯片20的第二表面包括多个第一焊脚，在该第一芯片20叠于基板10的第一表面时，多个第一焊脚分别覆盖基板10的第一表面的多个第一焊盘，且多个第一焊脚与多个第一焊盘一一对应并电连接，例如第一焊脚与第一焊盘之间可通过第二焊球82、金属触片或其他导电材料焊接在一起，或者第一焊脚与第一焊盘通过导电胶粘接在一起。

[0036] 此外，该基板10的第二表面（例如图1所示的下表面）具有多个分别与导电线路电连接并突出于封装体70的底面的第一焊球81（在实际应用中，该第一焊球81也可通过其他导电端子代替，例如金属触片、引脚等），芯片主体可通过第一焊球81焊接到电路板，或者组装到连接器后通过第一焊球81与连接器中的弹片电连接，以实现第一芯片20和第二芯片40的供电及第一芯片20与其他器件的信号交互。上述基板10、第一芯片20、第二芯片40、被动元件各自的结构属于本领域的习知技术，在此不再赘述。

[0037] 散热模组30可由耐高温的导热绝缘材料构成，例如玻璃、陶瓷、导热灌封胶、导热绝缘橡胶等，这些材料的熔点远大于锡的熔点，从而在第一芯片20和第二芯片40焊接及高频运行时不会影响其内部结构。具体地，散热模组30的主体可为长方体形，且该长方体形的横截面的尺寸小于或等于基板10的第一表面的尺寸并大于第一芯片20的第一表面的尺寸。具体地，该散热模组30上设有第一凹槽、冷却液腔313、入液口311、出液口312以及多根第一导电柱51，其中第一凹槽的开口位于散热模组30的第二表面（例如图1所示的下表面），且第一凹槽的侧壁和底壁突伸到冷却液腔内；入液口311和出液口312分别与冷却液腔313相连通，且冷却液腔313通过入液口311和出液口312接入到外部的冷却液循环系统，冷却液可由入液口311流入到冷却液腔，再从出液口312流出；每一第一导电柱51避开第一凹槽并经由冷却液腔313贯穿散热模组30的第一表面和第二表面，即第一导电柱51的位于冷却液腔313内。特别地，第一凹槽可位于散热模组30的第二表面的中央区域，而第一导电柱51则分散在第一凹槽的外围；第一导电柱51可垂直于散热模组30的第一表面、第二表面，且第一导电柱
51既可以是实心柱，也可以是空心柱。

[0038] 上述散热模组30以第二表面（例如图1所示的下表面）朝向基板10的第一表面的方式叠于基板10上，且第一芯片20经第一凹槽的开口嵌入到第一凹槽内，多个第一导电柱51的底端分别与基板10的第一表面的多个第二焊盘一一对应电连接。具体地，散热模组30与基板10可通过耦合、胶粘等方式相固定；第一导电柱51的底端与第二焊盘之间则可通过焊球焊接方式固定在一起，或者第一导电柱51的底端与第二焊盘通过导电胶粘接在一起。在实际应用中，可在第一芯片20和第一凹槽的间隙内填充导热胶等，以提高第一芯片20与散热模组之间的热传导效率。

[0039] 第二芯片40叠于散热模组30的第一表面，该第二芯片40的第二表面包括多个第二焊脚，且第二芯片40的每一第二焊脚(直接或通过转接基板)与一个第一导电柱51的顶端电连接。具体地，第一导电柱51的顶端与第二焊脚之间可通过第三焊球83焊接的方式固定在一起，或者第一导电柱51的顶端与第二焊脚通过导电胶粘接在一起。在实际应用中，第二芯片40可以有多个。

[0040] 通过上述方式，流经冷却液腔313的冷却液可吸收第一凹槽内的第一芯片20工作时产生的热量，使得第一芯片20可始终处于适宜的工作温度。冷却液腔313内的冷却液除了能带走第一芯片20的热量，由于第一导电柱51部分位于冷却液腔313内，冷却液还能通过热传导与第一导电柱51进行热交换，这样，第一导电柱51可持续不断地吸收第二芯片40工作时产生的热量，从而第二芯片40无需嵌入到散热模组30即可实现高效散热。并且由于散热模组30相对独立，可在简化加工工艺的同时，实现芯片的高效散热。

[0041] 优选地，为避免第一芯片20与第二芯片40同时高频率运行时存在频射干扰的情况，可在第一芯片20的第一表面（例如图1所示的上表面）或散热模组30的第一凹槽的底壁（即与第一芯片20的第一表面配合处）设置电磁屏蔽层60。该电磁屏蔽层60可采用喷涂、贴附或沉积等方式形成于第一芯片20的第一表面或第一凹槽的底壁。

[0042] 结合图2所示，在本发明的另一实施例中，散热模组30可包括横截面呈回字形的散热垫片32和呈平板状的散热板31，其中散热垫片32的高度与第一芯片20的高度相适配，且入液口311、出液口312、冷却液腔313均位于散热板31。散热垫片32固定在基板10的上表面并环绕第一芯片20，并由散热垫片32的内侧壁构成第一凹槽的侧壁；散热板31则固定在散热垫片32及第一芯片20的上方，并由散热板31的第二表面（即下表面）构成第一凹槽的底壁。每一第一导电柱51分别贯穿散热垫片32和散热板31，即每一第一导电柱51由位于散热垫片32内的第一部分和位于散热板31内的第二部分构成。

[0043] 上述结构降低了散热模组30的第一凹槽在工艺上的制备难度，另一方面可更替多种不同尺寸或类型的芯片封装，即可根据不同第一芯片20的尺寸更换不同尺寸的散热垫片32，而散热垫片32上方的散热板31则只需根据散热垫片32内通孔与散热板31内的第一套管配适问题，更换与散热垫片32配适的尺寸型号即可。并且在该结构中，散热垫片32也可在一定程度上吸收热量，再由流经散热板31内的冷却液腔313的冷却液带走通过热传导传递至散热垫片32的热量。

[0044] 结合图3所示，在本发明的一个实施例中，上述散热模组30具体可包括主体部314和盖板316，其中主体部314包括底板、四个侧板及多个第一套管3141，且第一凹槽位于底板上；四个侧板的一端分别垂直连接在底板的四个边缘，即散热模组30的主体部314整体呈盒状。盖板316呈平板状，并固定在四个主体部314的四个侧板的另一端，上述底板、四个侧板以及盖板316围合形成冷却液腔313。在实际应用中，散热模组30除了上述的长方体形外，还可采用其他形状，例如圆柱状（此时主体部314包括底板和一个环形侧板）、五棱柱状（此时主体部314包括底板和四个侧板）。

[0045] 多个第一套管3141的一端分别垂直连接在主体部314的底板上，且该多个第一套管3141的另一端延伸到盖板316。特别地，为减少扰流，可使第一套管3141的朝向入液口311的宽度大于该第一套管3141的朝向出液口312的宽度，即第一套管3141的横截面呈水滴型，而非圆形。

[0046] 相应地，盖板316上具有多个通孔3161，在盖板316盖于主体部314（即盖板316固定在四个主体部314的四个侧板的另一端）时，多个第一套管3141的另一端与通孔3161相连通。具体地，第一套管3141的顶端可插入到通孔3161内，即第一套管3141的外壁与通孔3161紧配或使用密封胶粘接，从而使冷却液腔313相对封闭。或者，可使第一套管3141的顶端呈台阶状，即第一套管3141的端部的外径小于第一套管3141的其他部分的外径，从而便于第一套管2141的顶端插入到盖板的通孔3161内。

[0047] 特别地，为保证盖板316与主体部314的密封效果，可在主体部314上与盖板316相接处设置内低外高的台阶结构，盖板316嵌入到上述台阶结构中；或者，可在主体部314与盖板316的相接处设置法兰结构。

[0048] 在实际应用中，也可使第一套管3141设置于顶盖316上，并在主体部314的底板设置对应的通孔。此外，若采用绝缘冷却液，散热模组30也可不包括第一套管3141，第一导电柱51直接穿过冷却液腔313即可。

[0049] 具体地，上述散热模组30可通过以下方式制备：首先，在一个小于基板10的硅、玻璃、陶瓷板或块（即主体部314）上刻蚀出多个与基板10的第二焊盘匹配的孔，刻蚀方式具体可以为干法、湿法、激光刻蚀（刻蚀技术为公知常识，在此不再赘述），刻蚀完成后，上述主体部314包括多个通孔；进一步的，在对主体部314的第二表面（即图3所示的下表面）的中间部分刻蚀形成第一凹槽；然后，在主体部314的第一表面（即图3所示的上表面）刻蚀形成冷却液腔313，具体可采用激光刻蚀方法对多个通孔及第一凹槽预留一定厚度后对其余部分开始刻蚀，并且同时刻蚀入液孔与出液孔，刻蚀完成后留下侧板、第一套管3141及底板；进一步说明，第一套管3141之间有一定间隔，与第二芯片40的第二焊脚的之间的间隔相对应，也可以是转接基板的焊盘之间的间隔（该转接基板指的是冷却液腔上方，用于连接第二芯片的转接基板）。第三步，准备盖板316，该盖板316采用较薄的基板，主要用于密封键合，并在盖板316上刻蚀形成多个通孔3161。第四步，将主体部314上背向第一凹槽的一面与盖板316键合，例如当主体部314与盖板316采用相同材质时直接高温键合，若不同材质则可采用粘合剂。第五步，准备两个圆形、长方形或便于冷却液通过形状的硅片，对硅片长端中间部分刻蚀贯通，两个硅片贯通后与冷却液腔的入液孔与出液孔焊接形成入液口311和出液口312。

[0050] 然后，在第一套管3141的内壁沉积导电金属形成第一导电柱51，而第一套管3141的管壁可以防止冷却液腔313内的冷却液与第一导电柱51接触造成短路。相对于现有技术在金属散热层内刻蚀出通孔，通孔内还需制备绝缘材料，后制备导电金属，增加工艺步骤，且冷却液腔313通过冷却液流体带走多余热量，金属散热层散热到一定系数散热效果便会减弱，并且根据现有技术及参考期刊《物理学报》，期刊名称为“周期性分流微通道的结构设计及散热性能”可知，冷却液在平流的情况下散热性能低于分流式冷却液流动。本实施例的散热模组30的冷却液腔313内的第一套管3141的管壁内部为多个第一导电柱51，冷却液流入冷却液腔，第一套管3141的外壁可以很好的分流冷却液，形成扰流效应，提高散热效率及系统稳定性。

[0051] 当然，在实际应用中，散热模组30也可采用可耐高温塑性材料加工而成，相应地，散热模组30的主体部314和盖板316（包括第一套管3141）可采用注塑方式加工而成，从而进一步简化工艺，降低成本。

[0052] 在本发明的一个实施例中，为进一步提高第一芯片20的散热效率，可在冷却液腔313内设置多个片状导热板3142，该多个片状导热板3142分别与第一凹槽的底壁相连，且该多个片状导热板3142分别沿冷却液腔313内的冷却液的流向分布，例如沿入液口311和出液口312的方向。由于片状导热板3142直接与第一凹槽的底壁相连，因此可通过热传导方式吸收第一凹槽的底壁的热量，相当于增加了第一凹槽的底壁与冷却液的接触面积，便于快速将第一凹槽的底壁的热量导出，再通过冷却液带走。

[0053] 类似地，结合图5所示，还可在冷却液腔313内设置多个导热柱3143，该多个导热柱3143分别与第一凹槽的底壁相连。由于导热柱3143直接与第一凹槽的底壁相连，因此可通过热传导方式吸收第一凹槽的底壁的热量，相当于增加了第一凹槽的底壁与冷却液的接触面积，且多个导热柱3143交错分布，当冷却液流入第一凹槽的底壁上方，多个导热柱3143分流进入第一凹槽底壁上方的冷却液，冷却液形成分流，同时形成的分流可扩大对第一凹槽底壁的接触面积，提高散热性能，便于快速将第一凹槽的底壁的热量导出，再通过冷却液带走。

[0054] 结合图6所示，在本发明的一个实施例中，上述散热模组30同样可包括主体部314和盖板，其中主体部314包括底板、四个侧板及多个导流隔板3144，且第一凹槽位于底板上。其中，多个导流隔板3144分别沿冷却液腔313内的冷却液的流向分布，且导流隔板3144的底部与主体部314的底板相连。在本实施例中，每一导流隔板2144包括多个通孔3145，相应地，盖板上具有与通孔3145对应的通孔，多个第一导电柱51分别位于导流隔板3144上的通孔
3145及盖板上的通孔内，例如第一导电柱51可以为沉积在上述通孔3145和通孔内壁的金属导电层，或者为通孔3145和通孔内的金属柱。相对于图4‑5所示的第一套管3141的加工，上述导流隔板3144在便于第一导电柱51加工的同时，可减小冷却液腔313内冷却液的扰流。

[0055] 特别地，上述导流隔板3144也可与盖板一体，相应地，主体部314的底板上具有与导流隔板3144上的通孔3145对应的通孔。

[0056] 结合图7所示，在本发明的一个实施例中，芯片堆叠封装结构除了包括基板10、第一芯片20、散热模组30以及第二芯片40外，还包括一个温度传感器芯片90。该温度传感器芯片90可根据其所处环境的温度而输出不同的信号。温度传感器芯片90本身属于本领域的习知技术，在此不再赘述。

[0057] 相应地，基板10的第一表面除了包括第一焊盘和第二焊盘外，还包括多个第三焊盘。散热模组30除了包括第一导电柱51和开口位于散热模组30的第二表面的第一凹槽外，还包括多个第二导电柱52和开口位于散热模组30的第一表面（例如图7所示的上表面）的第二凹槽。上述第二凹槽的横截面的面积大于第一凹槽的横截面的面积，且第二凹槽的至少一部分位于第一凹槽的正投影区域外；每一第二导电柱52由第二凹槽的底壁贯穿冷却液腔并避开第一凹槽到达散热模组30的第二表面，且多个第二导电柱52的底端分别与基板10的第三焊盘电连接。在实际应用中，第二凹槽的横截面的面积也可小于或等于第一凹槽的横截面的面积，只要其与第一凹槽相错开即可，保证第二导电柱52可避开第一凹槽到达散热模组30的第二表面（即底部）。

[0058] 温度传感器芯片90的第二表面（例如图7所示的下表面）包括多个第三焊脚，且温度传感器芯片90嵌入到第二凹槽并通过多个第三焊脚（直接或通过转接基板）及第四焊球84与多个第二导电柱52的顶端一一电连接。在实际应用中，第二凹槽的深度最好大于或等于温度传感器芯片90的高度，从而减小第二芯片40的安装难度。相应地，在散热模块30内，需增加第二套管，第二导电柱52形成于第二套管内。由于温度传感器芯片90本身的发热量不大，且嵌入导第二凹槽，因此用于连接该传感器芯片90的第三焊脚的第二导电柱52的横截面的面积可小于第一导电柱51的横截面的面积。

[0059] 上述温度传感器芯片90可根据散热模组30的温度，通过第二导电柱52和基板10输出对应的电信号。上述含有温度信息的电信号可接入到冷却液循环系统中的控制装置，控制装置可根据散热模组30的温度调整冷却液循环系统中冷却液的流速，即调整流经冷却液腔313的冷却液的流速，例如当散热模组30的温度高于第一预设值时，控制装置将冷却液循环系统中冷却液的流速调快，从而提高散热模组30与第一芯片20的热交换效率；当散热模组30的温度高于第一预设值时，控制装置将冷却液循环系统中冷却液的流速调慢，从而降低散热模组30与第一芯片20的热交换效率。这样，可在保证芯片主体的温度的同时，降低能耗。

[0060] 特别地，当基板10、第一芯片20、散热模组30及第二芯片40通过封装体70封装一体时，入液口311和出液口312突伸到封装体70外，且入液口311和出液口312突伸到封装体70外的部分形成有接头，并通过接头接入到冷却液循环系统。

[0061] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。