三维封装结构及其形成方法

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种三维封装结构及其形成方法。

背景技术

目前，半导体集成电路(Integrated Circuit，IC)产业已经经历了指数式增长。IC材料和设计中的技术进步已经产生了数代IC，其中，每代IC都比前一代IC具有更小和更复杂的电路。在IC发展的过程中，功能密度(即每一芯片面积上互连器件的数量)普遍增加，几何尺寸(即使用制造工艺可以产生的最小部件)不断减小。随着摩尔定律速度放缓，为了继续提升设备性能，半导体行业转向朝三维(3D)芯片堆叠互连技术方向发展。三维芯片堆叠技术既可以增加芯片之间的带宽，又能改善芯片的计算性能。然而，芯片的堆叠对散热却带来了极大的挑战，这是由于芯片的堆叠而导致了热量的堆积，单位面积的热流密度大大提升。如若三维芯片堆叠结构不能有效的散热，则必然导致芯片的热可靠性出现问题，进而影响芯片的性能。

因此，如何提高三维芯片堆叠结构的散热效果，从而确保芯片热性能的可靠性，进而确保芯片的性能稳定性，是当前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种三维封装结构及其形成方法，用于提高三维芯片堆叠结构中芯片的散热效果，从而确保芯片热性能的可靠性，进而确保芯片的性能稳定性。

根据一些实施例，本发明提供了一种三维封装结构，包括：

堆叠结构，包括沿第一方向依次堆叠的多个芯片；

散热结构，包括贯穿所述堆叠结构内部的至少一个所述芯片的散热通道和位于所述堆叠结构上方的冷却盖板，所述散热通道内填充有冷却介质，所述冷却盖板用于冷凝汽化后的所述冷却介质。

在一些实施例中，所述散热通道沿所述第一方向贯穿所述堆叠结构中的全部的所述芯片；或者，

所述散热通道沿所述第一方向贯穿所述堆叠结构中的多个所述芯片，且所述散热通道沿所述第一方向未贯穿所述堆叠结构。

在一些实施例中，所述散热通道沿所述第一方向贯穿所述堆叠结构中的全部的所述芯片，且所述散热结构还包括：

散热板，沿所述第一方向位于所述堆叠结构背离所述冷却盖板的一侧，所述散热板用于封闭所述散热通道的底部开口。

在一些实施例中，所述散热结构还包括：

隔离层，覆盖所述散热通道的内壁和所述堆叠结构的顶面，所述冷却盖板与位于所述堆叠结构的顶面上的所述隔离层共同构成散热腔体，所述散热腔体与所述散热通道连通。

在一些实施例中，所述散热板的材料与所述隔离层的材料均为金属材料。

在一些实施例中，所述堆叠结构内还包括多个沿所述第一方向延伸的信号传输通道，且多个所述信号传输通道至少沿第二方向排布，所述第二方向与所述第一方向相交；

所述信号传输通道与所述散热通道沿所述第二方向交替排布。

在一些实施例中，还包括：

引出结构，沿所述第一方向位于所述堆叠结构背离所述冷却盖板的表面上，且所述引出结构与所述信号传输通道电连接；

所述散热板沿所述第一方向的厚度小于或者等于所述引出结构沿所述第一方向的厚度。

在一些实施例中，还包括：

封装基板，沿所述第一方向位于所述堆叠结构背离所述冷却盖板的一侧，所述封装基板与所述引出结构电连接。

在一些实施例中，在沿所述第一方向上，所述冷却介质的顶面低于所述散热通道的顶面。

根据另一些实施例，本发明还提供了一种三维封装结构的形成方法，包括如下步骤：

形成堆叠结构，所述堆叠结构中包括沿第一方向依次堆叠的多个芯片；

于所述堆叠结构内部形成贯穿所述堆叠结构内部的至少一个所述芯片的散热通道；

填充冷却介质于所述散热通道内；

沿所述第一方向连接冷却盖板于所述堆叠结构上方，所述冷却盖板用于冷凝汽化后的所述冷却介质，形成包括所述冷却盖板、所述散热通道和所述冷却介质的散热结构。

在一些实施例中，所述堆叠结构内还包括多个沿所述第一方向延伸的信号传输通道，且多个所述信号传输通道至少沿第二方向排布，所述第二方向与所述第一方向相交；于所述堆叠结构内部形成沿所述第一方向延伸的散热通道的具体步骤包括：

形成覆盖所述堆叠结构的顶面的第一隔离层，所述第一隔离层中具有暴露所述堆叠结构的窗口，且所述窗口在所述堆叠结构中的正投影位于所述信号传输通道的外部；

沿所述窗口去除部分的所述堆叠结构，形成所述散热通道。

在一些实施例中，所述堆叠结构的底部具有与所述信号传输通道电连接的引出结构；沿所述窗口去除部分的所述堆叠结构之前，还包括如下步骤：

于所述堆叠结构的底面上形成散热板，所述散热板与所述窗口沿所述第一方向对准设置，且所述散热板沿所述第一方向的厚度小于或者等于所述引出结构沿所述第一方向的厚度。

在一些实施例中，沿所述窗口去除部分的所述堆叠结构，形成所述散热通道的具体步骤包括：

采用激光钻孔工艺沿所述窗口去除部分的所述堆叠结构，形成暴露所述堆叠结构的初始散热通道；

采用刻蚀工艺沿所述初始散热通道去除剩余的所述堆叠结构，形成沿所述第一方向贯穿所述堆叠结构并暴露所述散热板的散热通道。

在一些实施例中，填充冷却介质于所述散热通道内之前，还包括如下步骤：

形成覆盖所述散热通道的侧壁且与所述第一隔离层连接的第二隔离层，所述第一隔离层与所述第二隔离层共同作为隔离层。

在一些实施例中，填充冷却介质于所述散热通道内的具体步骤包括：

填充冷却介质于所述散热通道内，且在沿所述第一方向上，所述冷却介质的顶面低于所述散热通道的顶面。

在一些实施例中，沿所述第一方向连接冷却盖板于所述堆叠结构上方的具体步骤包括：

形成冷却盖板，所述冷却盖板包括顶板和侧板，所述侧板与所述顶板垂直连接且环绕所述顶板的外周分布；

连接所述侧板与所述堆叠结构的顶面上的所述第一隔离层，于所述顶板与所述第一隔离层之间形成散热腔体，所述散热腔体与所述散热通道连通。

在一些实施例中，所述冷却盖板的材料与所述第一隔离层的材料均为金属材料。

在一些实施例中，沿所述第一方向连接冷却盖板于所述堆叠结构上方之后，还包括如下步骤：

电连接所述引出结构与封装基板，所述封装基板与所述冷却盖板沿所述第一方向位于所述堆叠结构的相对两侧。

本发明提供的三维封装结构及其形成方法，通过在三维封装结构的内部设置散热结构，且所述散热结构包括位于所述堆叠结构内部的散热通道和位于所述堆叠结构上方的冷却盖板，所述散热通道内填充有冷却介质，使得能够通过所述散热通道内的冷却介质吸收所述堆叠结构内部的芯片产生的热量，且所述冷却介质汽化后与冷却盖板接触产生冷凝液化，从而将热量转移至所述三维封装结构的外部，且能够实现所述冷却介质的循环利用，实现了对三维封装结构进行液冷散热，改善了三维封装结构的散热效果，从而确保了三维封装结构中堆叠芯片的热性能的可靠性，进而确保了芯片的性能稳定性。

附图说明

附图1A是本发明具体实施方式中三维封装结构的一截面示意图；

附图1B是本发明具体实施方式中三维封装结构的另一截面示意图；

附图2是本发明具体实施方式的三维封装结构中堆叠结构的俯视示意图；

附图3是本发明具体实施方式的三维封装结构中堆叠结构的仰视示意图；

附图4是本发明具体实施方式中三维封装结构的形成方法流程图；

附图5-附图12是本发明具体实施方式在形成三维封装结构的过程中主要的工艺结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的三维封装结构及其形成方法的具体实施方式做详细说明。

本具体实施方式提供了一种三维封装结构，附图1A是本发明具体实施方式中三维封装结构的截面示意图，附图1B是本发明具体实施方式中三维封装结构的另一截面示意图，附图2是本发明具体实施方式的三维封装结构中堆叠结构的俯视示意图，附图3是本发明具体实施方式的三维封装结构中堆叠结构的仰视示意图。如图1A、图1B、图2-图3所示，所述三维封装结构，包括：

堆叠结构，包括沿第一方向D1依次堆叠的多个芯片11；

散热结构，包括贯穿所述堆叠结构内部的至少一个所述芯片11的散热通道15和位于所述堆叠结构上方的冷却盖板23，所述散热通道15内填充有冷却介质16，所述冷却盖板23用于冷凝汽化后的所述冷却介质16。

具体来说，所述堆叠结构包括沿所述第一方向D1垂直堆叠的多个所述芯片11，相邻所述芯片11之间可以通过键合层12键合连接。所述堆叠结构包括沿所述第一方向D1相对分布的堆叠结构的顶面和堆叠结构的底面，所述堆叠结构的顶面朝向所述冷却盖板23。在一示例中，所述第一方向D1垂直于所述堆叠结构的顶面，如图1A所示。当所述第一方向D1垂直于所述堆叠结构的顶面时，所述散热结构包括贯穿所述堆叠结构内部的至少一个所述芯片11且沿所述第一方向D1延伸的散热通道15和位于所述堆叠结构的顶面上方的冷却盖板23，所述散热通道15内填充有冷却介质16。所述堆叠结构中的所述芯片11产生的热量能够被所述散热通道15内填充的所述冷却介质16吸收。所述冷却介质16吸收所述芯片11产生的热量后会发生汽化，形成冷却气体。所述冷却气体上升到与位于所述堆叠结构上方的所述冷却盖板23接触时，会与所述冷却盖板23发生热交换，所述冷却气体中的热量通过所述冷却盖板23向所述三维封装结构外部散发，所述冷却气体则冷凝液化后掉落，例如掉落至所述散热通道15，从而既实现了对所述堆叠结构中所述芯片11的液冷散热，也实现了对所述冷却介质16的循环利用，且无需设置额外的冷却介质循环管路，从而在有效改善三维封装结构的散热效果的同时，简化了三维封装结构内部的散热结构。其中，所述冷却介质16的具体类型可以根据实际需要进行选择，冷却介质16可以是冷却液，也可以是冷却气体，冷却气体可以如氮气或氦气等，例如根据所述堆叠结构中所述芯片11热性能进行选择。

在另一示例中，所述第一方向D1与所述堆叠结构的顶面倾斜相交，如图1B所示，即所述第一方向D1相对于所述堆叠结构的顶面倾斜预设角度，所述预设角度为大于0度且小于90度，以简化所述堆叠结构内芯片的控制操作。如图1B所示，多个所述芯片11依次堆叠，且对于任意相邻的两个所述芯片11，其中一个所述芯片11沿第二方向D2突出于另一个所述芯片11，所述第二方向D2平行于所述堆叠结构的顶面，所述第一方向D1与所述第二方向D2倾斜相交。当所述堆叠结构中的多个所述芯片11以如图1B所示的方式堆叠时，所述散热通道15贯穿所述堆叠结构内的至少一个所述芯片11且沿垂直于所述堆叠结构的顶面的方向延伸，以简化所述散热通道15的制造工艺。

在一些实施例中，所述散热通道15沿所述第一方向D1贯穿所述堆叠结构中的全部的所述芯片11；或者，

所述散热通道15沿所述第一方向D1贯穿所述堆叠结构中的多个所述芯片11，且所述散热通道15沿所述第一方向D1未贯穿所述堆叠结构。

在一些实施例中，所述散热通道15沿所述第一方向D1贯穿所述堆叠结构中的全部的所述芯片11，且所述散热结构还包括：

散热板19，沿所述第一方向D1位于所述堆叠结构背离所述冷却盖板23的一侧，所述散热板19用于封闭所述散热通道15的底部开口。

具体来说，所述散热通道15包括沿所述第一方向D1相对分布的底部开口和顶部开口，所述顶部开口朝向所述冷却盖板23。所述散热板19位于所述堆叠结构的底面上，且所述散热板19封闭所述散热通道15中的所述底部开口，避免所述冷却介质16向所述堆叠结构下方泄露。所述散热板19的材料可以为绝缘材料或者导电材料，只要能避免所述冷却介质16渗透即可。

在另一些实施例中，所述散热通道15沿所述第一方向D1未贯穿所述堆叠结构，则所述散热通道15截止于一个所述芯片11内部或者所述散热通道15截止于相邻所述芯片11之间的键合层12内，此时，则无需在所述散热通道15的底部设置所述散热板19，只需在键合层12覆盖与内壁相同的隔离层，从而进一步简化所述三维封装结构的形成工艺。

在一些实施例中，所述散热结构还包括：

隔离层17，覆盖所述散热通道15的内壁和所述堆叠结构的顶面，所述冷却盖板23与位于所述堆叠结构的顶面上的所述隔离层17共同构成散热腔体20，所述散热腔体20与所述散热通道15连通。

具体来说，如图1A和图1B所示，所述隔离层17覆盖所述散热通道的内壁和所述堆叠结构的顶面，从而避免所述散热通道15内的所述冷却介质16渗透至所述堆叠结构内部，例如避免所述冷却介质16渗透至所述芯片11而影响所述芯片11的性能，且避免所述冷却介质16渗透至相邻所述芯片11之间的所述键合层12而影响相邻所述芯片11之间的键合效果。在一示例中，所述冷却盖板23包括顶板21和侧板22，所述侧板22与所述顶板21垂直连接且环绕所述顶板的外周分布。所述侧板22与所述堆叠结构的顶面上的所述隔离层17连接，使得由所述顶板21、所述侧板22和所述堆叠结构的顶面上的所述隔离层17共同构成所述散热腔体20，以将所述冷却介质16汽化后形成的冷却气体限定在所述散热腔体20内，以减少所述冷却气体的外逸损失。在一示例中，所述侧板22与所述隔离层17的连接方式为焊接、卡接或者粘结剂粘接。

在一些实施例中，所述散热板19的材料与所述隔离层17的材料均为金属材料。在一示例中，所述散热板19的材料、所述隔离层17的材料和所述冷却盖板23的材料均为金属材料，例如金属铜，从而使得所述散热板19与所述隔离层17能够焊接，所述隔离层17与所述冷却盖板23也能够焊接，以在简化所述三维封装结构的制程工艺的同时，也能够提高所述三维封装结构整体的结构稳定性。

在一些实施例中，在沿所述第一方向D1上，所述冷却介质16的顶面低于所述散热通道15的顶面。

在一示例中，所述冷却介质16填充所述散热通道15中50％～90％的空间，从而在确保所述冷却介质16能够更好的吸收所述堆叠结构中的所述芯片11产生的热量的同时，为所述冷却介质16的气液循环提供足够的空间，进一步确保所述冷却介质16的气液循环能够顺利进行。在本具体实施方式中，所述冷却介质16填充所述散热通道15中90％的空间。

在一些实施例中，所述堆叠结构内还包括多个沿所述第一方向D1延伸的信号传输通道，且多个所述信号传输通道至少沿第二方向D2排布，所述第二方向D2与所述第一方向D1相交；

所述信号传输通道与所述散热通道15沿所述第二方向D2交替排布。

举例来说，如图1A、图1B、图2-图3所示，所述堆叠结构中包括沿所述第二方向D2和第三方向D3呈阵列排布的多个所述信号传输通道，所述第三方向D3与所述第二方向D2相交，且所述第三方向D3与所述第一方向D1相交。在一示例中，所述第二方向D2和所述第三方向D3均平行于所述堆叠结构的顶面。多个所述散热通道15也沿所述第二方向D2和所述第三方向D3排布。通过将所述信号传输通道与所述散热通道15沿所述第二方向D2交替排布，有助于热量的分散，且能够对所述堆叠结构的不同位置均匀散热，从而进一步改善所述堆叠结构的散热效果。所述交替排布是指堆叠结构中沿所述第二方向D2在没有设置信号传输通道的位置均可以根据需要设置一个或多个散热通道15。

在一些实施例中，所述三维封装结构还包括：

引出结构18，沿所述第一方向D1位于所述堆叠结构背离所述冷却盖板23的表面上，且所述引出结构18与所述信号传输通道电连接；

所述散热板19沿所述第一方向D1的厚度小于或者等于所述引出结构18沿所述第一方向D1的厚度。

在一些实施例中，所述三维封装结构还包括：

封装基板10，沿所述第一方向D1位于所述堆叠结构背离所述冷却盖板23的一侧，所述封装基板10与所述引出结构18电连接。

举例来说，所述信号传输通道包括互连结构，所述互连结构位于所述芯片11内的导电通孔13和位于相邻所述芯片11之间的导电连接件14，即所述导电连接件14位于所述键合层12内，所述导电通孔13与所述导电连接件14电连接，所述导电通孔13用于在所述芯片11的上下表面进行信号的传输，所述导电连接件14用于在相邻的所述芯片11之间进行信号的传输。所述引出结构18位于所述堆叠结构的底面上，且所述引出结构18用于电连接所述堆叠结构与其他电路结构。例如，如图1A所示，所述引出结构18的一端与所述信号传输通道中的所述互连结构电连接、另一端与所述封装基板10电连接，所述引出结构18用于将所述芯片11的信号引出或者将外界控制信号传输至所述芯片11。在一示例中，所述封装基板10可以为柔性电路板。在一示例中，所述引出结构18为焊球。本具体实施方式将所述冷却盖板23设置在所述堆叠结构背离所述封装基板10的一侧，还可以避免所述堆叠结构产生的热量在所述堆叠结构与所述封装基板10之间聚集，从而进一步改善所述三维封装结构的散热效果。所述散热板19沿所述第一方向D1的厚度小于或者等于所述引出结构18沿所述第一方向D1的厚度，从而避免因所述散热板19的设置而影响所述引出结构18与所述封装基板10之间的连接。在一示例中，所述引出结构18的材料与所述散热板19的材料均为金属材料，例如金属铜，且在所述引出结构18的外周进行了防焊处理，以避免所述引出结构18与所述散热板19导通。

本具体实施方式是以所述堆叠结构通过所述引出结构18与所述封装基板10电连接为例进行说明。在其他具体实施方式中，所述堆叠结构还可以通过所述引出结构18与转接板或者其他导电结构电连接。

当所述堆叠结构中的多个所述芯片11采用如图1B所示的倾斜方式堆叠时，可以降低部分所述信号传输通道的长度，从而提高信号传输的效率。在另一些示例中，当所述堆叠结构中的多个所述芯片11采用如图1B所示的倾斜方式堆叠时，也可以不设置贯穿多个所述芯片11的信号传输通道，而是分别将各个所述芯片11的信号引出，从而既能便于对各所述芯片11进行控制，简化所述芯片11的控制操作，也能减少深硅刻蚀工艺的使用次数，从而降低三维封装结构的制造难度。

本具体实施方式还提供了一种三维封装结构的形成方法，附图4是本发明具体实施方式中三维封装结构的形成方法流程图，附图5-附图12是本发明具体实施方式在形成三维封装结构的过程中主要的工艺结构示意图。本具体实施方式形成的三维封装结构的示意图可以参见图1A、图1B、图2-图3。如图1A、图2-图12所示，所述三维封装结构的形成方法，包括如下步骤：

步骤S41，形成堆叠结构50，所述堆叠结构50中包括沿第一方向D1依次堆叠的多个芯片11，如图5所示；

步骤S42，于所述堆叠结构50内部形成贯穿所述堆叠结构50内部的至少一个所述芯片11的散热通道15，如图8所示；

步骤S43，填充冷却介质16于所述散热通道15内，如图10所示；

步骤S44，沿所述第一方向D1连接冷却盖板23于所述堆叠结构50上方，所述冷却盖板23用于冷凝汽化后的所述冷却介质16，形成包括所述冷却盖板23、所述散热通道15和所述冷却介质16的散热结构，如图12所示。

在一些实施例中，如图1A所示，所述堆叠结构50内还包括多个沿所述第一方向D1延伸的信号传输通道，且多个所述信号传输通道至少沿第二方向D2排布，所述第二方向D2与所述第一方向D1相交；于所述堆叠结构50内部形成沿所述第一方向D1延伸的散热通道15的具体步骤包括：

形成覆盖所述堆叠结构50的顶面的第一隔离层171，所述第一隔离层171中具有暴露所述堆叠结构50的窗口60，且所述窗口60在所述堆叠结构50中的正投影位于所述信号传输通道的外部，如图6所示；

沿所述窗口60去除部分的所述堆叠结构50，形成所述散热通道15，如图8所示。

在一些实施例中，所述堆叠结构50的底部具有与所述信号传输通道电连接的引出结构18；沿所述窗口60去除部分的所述堆叠结构50之前，还包括如下步骤：

于所述堆叠结构50的底面上形成散热板19，如图6所示，所述散热板19与所述窗口60沿所述第一方向D1对准设置，且所述散热板19沿所述第一方向D1的厚度小于或者等于所述引出结构18沿所述第一方向D1的厚度。

在一些实施例中，沿所述窗口60去除部分的所述堆叠结构50，形成所述散热通道15的具体步骤包括：

采用激光钻孔工艺沿所述窗口60去除部分的所述堆叠结构50，形成暴露所述堆叠结构50的初始散热通道70，如图7所示；

采用刻蚀工艺沿所述初始散热通道70去除剩余的所述堆叠结构50，形成沿所述第一方向D1贯穿所述堆叠结构50并暴露所述散热板19的散热通道15，如图8所示。

举例来说，通过键合层12垂直键合连接多个所述芯片11，形成所述堆叠结构50之后，可以通过溅射或者沉积工艺于所述堆叠结构50的顶面上沉积金属铜等第一隔离材料，形成覆盖所述堆叠结构50的顶面的所述第一隔离层171。对所述第一隔离层171进行防焊开窗处理，于所述第一隔离层171中形成暴露所述堆叠结构50的顶面的所述窗口60。之后，通过溅射或者沉积工艺于所述堆叠结构50的顶面上沉积金属铜等散热材料，于所述窗口60沿所述第一方向D1的正下方形成所述散热板19，如图6所示。所述散热板19沿所述第一方向D1的厚度小于或者等于所述引出结构18沿所述第一方向D1的厚度，从而避免因所述散热板19的设置而影响所述引出结构18后续与封装基板10或者转接板之间的连接。

采用激光钻孔工艺沿所述窗口60向下去除部分的所述堆叠结构50，形成暴露所述堆叠结构50的初始散热通道70，如图7所示。所述初始散热通道70沿所述第一方向D1未贯穿所述堆叠结构50，以避免激光打穿所述散热板19。在一示例中，所述初始散热通道70下方的所述堆叠结构50的厚度为10μm。之后，可以采用干法刻蚀工艺沿所述窗口60刻蚀所述初始散热通道70下方的所述堆叠结构50，并以所述散热板19作为刻蚀截止层，形成沿所述第一方向D1贯穿所述堆叠结构50并暴露所述散热板19的散热通道15，如图8所示。此时，所述散热板19既可以作为刻蚀所述堆叠结构50的刻蚀截止层，也可以作为所述散热通道15的底部封闭层，避免所述散热通道15内的所述冷却介质16外漏。

在一些实施例中，填充冷却介质16于所述散热通道15内之前，还包括如下步骤：

形成覆盖所述散热通道15的侧壁且与所述第一隔离层171连接的第二隔离层172，如图9所示，所述第一隔离层171与所述第二隔离层172共同作为隔离层17。所述隔离层17用于避免所述散热通道15内的所述冷却介质16渗透至所述堆叠结构内部，以保护所述堆叠结构，例如避免所述冷却介质16渗透至所述芯片11而影响所述芯片11的性能，且避免所述冷却介质16渗透至相邻所述芯片11之间的所述键合层12而影响相邻所述芯片11之间的键合效果。

在一些实施例中，填充冷却介质16于所述散热通道15内的具体步骤包括：

填充冷却介质16于所述散热通道15内，且在沿所述第一方向D1上，所述冷却介质16的顶面低于所述散热通道15的顶面，如图10所示，以为所述冷却介质16的气液循环提供足够的空间，进一步确保所述冷却介质16气液循环的顺利进行。

在一些实施例中，沿所述第一方向D1连接冷却盖板23于所述堆叠结构50上方的具体步骤包括：

形成冷却盖板23，所述冷却盖板23包括顶板21和侧板22，所述侧板22与所述顶板21垂直连接且环绕所述顶板21的外周分布；

连接所述侧板22与所述堆叠结构50的顶面上的所述第一隔离层171，于所述顶板21与所述第一隔离层171之间形成散热腔体20，所述散热腔体20与所述散热通道15连通，如图11所示。

举例来说，所述冷却盖板23形成之后，可以通过焊接工艺直接连接所述冷却盖板23的所述侧板22与所述第一隔离层171，以进一步简化所述三维封装结构的形成工艺。所述冷却介质16吸收所述堆叠结构50中的热量汽化后形成冷却气体，所述冷却气体上升到与位于所述堆叠结构上方的所述顶板21和/或侧板22接触时，会与所述顶板21和/或所述侧壁22发生热交换，所述冷却气体中的热量通过所述冷却盖板23向所述三维封装结构外部散发，所述冷却气体则冷凝液化后掉落，例如直接掉落至所述散热通道15或者通过所述侧板22和所述第一隔离层171滑落至所述散热通道15。

在一些实施例中，所述冷却盖板23的材料与所述第一隔离层171的材料均为金属材料。在一实施例中，所述冷却盖板23的材料、所述第一隔离层171的材料、所述第二隔离层172的材料和所述散热板19的材料均为金属材料，例如金属铜，从而使得所述散热板19与所述隔离层17能够焊接，所述隔离层17与所述冷却盖板23也能够焊接，所述第一隔离层171与所述第二隔离层172能够焊接，以在简化所述三维封装结构的制程工艺的同时，也能够提高所述三维封装结构整体的结构稳定性。

在一些实施例中，沿所述第一方向D1连接冷却盖板23于所述堆叠结构50上方之后，还包括如下步骤：

电连接所述引出结构18与封装基板10，所述封装基板10与所述冷却盖板23沿所述第一方向D1位于所述堆叠结构50的相对两侧，如图12所示。

在一示例中，在形成所述散热结构之后，电连接所述引出结构18与转接板，所述转接板与所述冷却盖板23沿所述第一方向D1位于所述堆叠结构50的相对两侧。之后，再电连接所述转接板与所述封装基板10，且所述封基板10与所述堆叠结构50沿所述第一方向D1分布于所述转接板的相对两侧，从而避免所述堆叠结构50内部产生的热量在所述堆叠结构50与所述封装基板10之间聚集。

本具体实施方式提供的三维封装结构及其形成方法，通过在三维封装结构的内部设置散热结构，且所述散热结构包括位于所述堆叠结构内部的散热通道和位于所述堆叠结构上方的冷却盖板，所述散热通道内填充有冷却介质，使得能够通过所述散热通道内的冷却介质吸收所述堆叠结构内部的芯片产生的热量，且所述冷却介质汽化后与冷却盖板接触产生冷凝液化，从而将热量转移至所述三维封装结构的外部，且能够实现所述冷却介质的循环利用，实现了对三维封装结构进行液冷散热，改善了三维封装结构的散热效果，从而确保了三维封装结构中堆叠芯片的热性能的可靠性，进而确保了芯片的性能稳定性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。