一種帶有熱電偶結(jié)構(gòu)的封裝系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種封裝系統(tǒng)，其中在轉(zhuǎn)接板上設(shè)置有熱電偶結(jié)構(gòu)，主要是為了得到封裝體內(nèi)部，芯片處的精確溫度。本發(fā)明利用熱電偶工作原理，將不同金屬制作于轉(zhuǎn)接板表面并形成接觸。通過轉(zhuǎn)接板上的填充了金屬的垂直通孔將接觸處的金屬引出，最終通過封裝基板將該引出端連接到印刷電路板上以便于進(jìn)行溫度測(cè)量。
【專利說明】一種帶有熱電偶結(jié)構(gòu)的封裝系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及系統(tǒng)封裝技術(shù)，2.0TIC、傳感器技術(shù)等領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體芯片性能的不斷提升和功能的不斷增強(qiáng)，單一芯片上集成了越來越多的晶體管，隨之而來的就是芯片功耗的增加和工作溫度的升高。雖然半導(dǎo)體芯片制程的不斷縮小減緩了這一趨勢(shì)，但現(xiàn)如今，諸如高端CPU、GPU芯片的功耗很容易達(dá)到幾十瓦甚至突破百瓦。芯片散熱機(jī)制的設(shè)計(jì)和對(duì)芯片溫度的在線監(jiān)測(cè)與調(diào)控已成為保證芯片可靠性的一大難點(diǎn)。
[0003]傳統(tǒng)的芯片溫度測(cè)量通常在封裝之外(如PCB版上或者散熱結(jié)構(gòu)上)進(jìn)行。但諸如此類環(huán)境下所測(cè)得的芯片溫度已經(jīng)較實(shí)際芯片內(nèi)部溫度有了較大偏差，更談不上在線監(jiān)測(cè)。
[0004]熱電偶是溫度測(cè)量中常用的測(cè)溫元件，它直接測(cè)量溫度，并把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào)，通過電氣儀表(二次儀表)轉(zhuǎn)換成被測(cè)介質(zhì)的溫度。傳統(tǒng)的熱電偶通常作為單獨(dú)的測(cè)量元件出現(xiàn)，存在體積大的缺點(diǎn)，不宜用作封轉(zhuǎn)尺度的溫度測(cè)量。
[0005]本發(fā)明就是為了解決封裝尺度的溫度測(cè)量，在轉(zhuǎn)接板上制作熱電偶結(jié)構(gòu)，用于對(duì)芯片的溫度進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。由于轉(zhuǎn)接板緊貼于芯片下表面，位于其上的熱電偶結(jié)構(gòu)能獲得最接近于芯片內(nèi)部的溫度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的主要目的在于提出一種集成于轉(zhuǎn)接板上的熱電偶結(jié)構(gòu)，用于較為精確地測(cè)量芯片內(nèi)部溫度，主要實(shí)現(xiàn)方式如下:
[0007]熱電偶的熱端位于轉(zhuǎn)接板的上表面，與芯片的下表面靠近，冷端位于轉(zhuǎn)接板與基板相連接的bump上。通過測(cè)量這一熱電偶結(jié)構(gòu)可以獲得芯片下表面與基板上表面間的溫差，再通過測(cè)量基板上表面的溫度便可以精確的獲得芯片的溫度。同時(shí)還可以在PCB版級(jí)增加在線測(cè)試電路，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)芯片溫度的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖一是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖二是本發(fā)明結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0010]I為集成電路芯片，2為轉(zhuǎn)接板，3為封裝基板，4、5為構(gòu)成熱電偶結(jié)構(gòu)的兩種不同金屬或合金，6為芯片與轉(zhuǎn)接板進(jìn)行電連接的焊球，7為填充了金屬的垂直通孔，8為轉(zhuǎn)接板與封轉(zhuǎn)基板進(jìn)行電連接的焊球，9為封裝基板上的金屬布線，10為封裝基板與印刷電路板進(jìn)行電連接的焊球。

【具體實(shí)施方式】
[0011]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0012]帶有熱電偶結(jié)構(gòu)的封裝系統(tǒng)，包括:一塊封裝基板3(可以是有機(jī)材料，也可以是其他材料)；一塊轉(zhuǎn)接板2 (可以是硅材料，也可以其他材料)；集成電路芯片I位于所述轉(zhuǎn)接板2上，通過焊球6與轉(zhuǎn)接板2相連接經(jīng)由其上的填充了金屬的垂直通孔7，并通過封裝基板上的I金屬布線9最終連接到封裝基板3下方的焊球10上。
[0013]在轉(zhuǎn)接板2上有由兩種不同金屬或合金4、5形成接觸構(gòu)成熱電偶結(jié)構(gòu)，所述的熱電偶結(jié)構(gòu)通過轉(zhuǎn)接板2上的填充了金屬的垂直通孔7經(jīng)焊球8連接到封轉(zhuǎn)基板3上，最終通過封裝基板3下方的焊球10連接到印刷電路板上的溫度測(cè)量端。通過測(cè)量這一熱電偶結(jié)構(gòu)可以獲得芯片下表面與基板上表面間的溫差，再通過測(cè)量基板上表面的溫度便可以精確的獲得芯片的溫度。同時(shí)還可以在PCB版級(jí)增加在線測(cè)試電路，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)芯片溫度的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有熱電偶結(jié)構(gòu)的封裝系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)接板(2)和封裝基板(3)，其特征是:在轉(zhuǎn)接板(2)的上表面有兩種不同的金屬或合金(4)、(5)構(gòu)成接觸，該金屬接觸通過轉(zhuǎn)接板(2)上的填充了金屬的垂直通孔(7)引出，經(jīng)焊球(8)、封裝基板(3)上的金屬連線(9)和焊球(10)最終連接到印刷電路板上的測(cè)量端上。
【文檔編號(hào)】H01L23/34GK104051370SQ201310081704
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2013年3月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月15日
【發(fā)明者】邱兆海 申請(qǐng)人:邱兆海