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一種半導(dǎo)體裝置及制造方法與流程

文檔序號(hào):12749628閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種半導(dǎo)體裝置,其特征在于,包括:層疊設(shè)置的電路器件及散熱片,以及位于所述電路器件及所述散熱片之間的熱界面材料層;其中,

所述電路器件側(cè)壁上環(huán)繞設(shè)置有封裝層;所述電路器件包括集成電路管芯,所述集成電路管芯具有管腳,所述集成電路管芯上設(shè)置所述管腳的一面為安裝面,所述電路器件側(cè)壁為所述集成電路管芯上與所述安裝面相鄰的壁;

所述熱界面材料層具有朝向所述電路器件及所述封裝層的第一面以及朝向所述散熱片的第二面,且所述第一面與所述電路器件及所述封裝層熱耦合,所述第二面與所述散熱片熱耦合。

2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置,其特征在于,所述封裝層為塑封膜層。

3.如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置,其特征在于,所述熱界面材料層包括:

第一合金層,與所述電路器件及所述封裝層熱耦合;

納米金屬顆粒層,與所述第一合金層熱耦合,所述納米金屬顆粒層包括相互耦合的多個(gè)納米金屬顆粒及中間混合物,所述中間混合物填充于所述多個(gè)納米金屬顆粒之間;及

第二合金層,與所述納米金屬顆粒層及所述散熱片熱耦合。

4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置,其特征在于,所述第一合金層與所述納米金屬顆粒層的接觸處形成燒結(jié)連續(xù)相結(jié)構(gòu),所述多個(gè)納米金屬顆粒之間的接觸處形成燒結(jié)連續(xù)相結(jié)構(gòu),且所述第二合金層與所述納米金屬顆粒層的接觸處形成燒結(jié)連續(xù)相結(jié)構(gòu)。

5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置,其特征在于,用于倒裝芯片球柵格陣列封裝結(jié)構(gòu)。

6.如權(quán)利要求3-5中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置,其特征在于,第一合金層包括第一接著層和第一共燒結(jié)層,所述第一接著層與所述電路器件及所述封裝層熱耦合,所述第一共燒結(jié)層與所述納米金屬顆粒層耦合,且所述第一共燒結(jié)層與所述納米金屬顆粒層的接觸處形成燒結(jié)連續(xù)相結(jié)構(gòu)。

7.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體裝置,其特征在于,所述第一接著層包括以下材料中的任一種:鈦、鉻、鎳或鎳釩合金,所述第一共燒結(jié)層包括以下材料中的任一種:銀、金或銅。

8.如權(quán)利要求6或7所述的半導(dǎo)體裝置,其特征在于,所述第一合金層還包括第一緩沖層,位于所述第一接著層與所述第一共燒結(jié)層之間,所述第一緩沖層包括以下材料中的任一種:鋁、銅、鎳或鎳釩合金。

9.如權(quán)利要求3-8中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置,其特征在于,所述第二合金層包括第二接著層和第二共燒結(jié)層,所述第二接著層與所述散熱片熱耦合,所述第二共燒結(jié)層與所述納米金屬顆粒層熱耦合,且所述第二共燒結(jié)層與所述納米金屬顆粒層的接觸處形成燒結(jié)連續(xù)相結(jié)構(gòu)。

10.如權(quán)利要求8或9所述的半導(dǎo)體裝置,其特征在于,所述第二合金層還包括第二緩沖層,位于所述第二接著層與所述第二共燒結(jié)層之間,所述第二緩沖層包括以下材料中的任一種:鋁、銅、鎳或鎳釩合金。

11.如權(quán)利要求3-10中任一所述的半導(dǎo)體裝置,其特征在于,所述中間混合物包括以下材料中的任一種:空氣或樹脂。

12.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法,其特征在于,包括:

在電路器件的側(cè)壁上環(huán)繞設(shè)置封裝層;其中,所述電路器件包括集成電路管芯,所述集成電路管芯具有管腳,所述集成電路管芯上設(shè)置所述管腳的一面為安裝面,所述電路器件側(cè)壁為所述集成電路管芯上與所述安裝面相鄰的壁;

生成熱界面材料層,所述熱界面材料層具有朝向所述電路器件及所述封裝層的第一面以及朝向所述散熱片的第二面;

將第一面與所述電路器件及所述封裝層熱耦合,所述第二面與所述散熱片熱耦合。

13.如權(quán)利要求12所述的制造方法,其特征在于,所述生成熱界面材料層,所述熱界面材料層具有朝向所述電路器件及所述封裝層的第一面以及朝向所述散熱片的第二面;具體為:

生成第一合金層;

由相互耦合的多個(gè)納米金屬顆粒與中間混合物生成納米金屬顆粒層,使所述中間混合物填充于所述多個(gè)納米金屬顆粒之間;

生成第二合金層,

使所述納米金屬顆粒層分別與所述第一合金層及第二合金層熱耦合;其中,所述第一合金層背離所述納米顆粒層一面為第一面,所述第二合金層背離所述納米金屬顆粒層的一面為第二面。

14.如權(quán)利要求13所述的制造方法,其特征在于,還包括使所述第一合金層與所述納米金屬顆粒層的接觸處形成燒結(jié)連續(xù)相結(jié)構(gòu),使所述納米金屬顆粒之間的接觸處形成燒結(jié)連續(xù)相結(jié)構(gòu),且使所述第二合金層與所述納米金屬顆粒層的接觸處形成燒結(jié)連續(xù)相結(jié)構(gòu)。

15.如權(quán)利要求13或14所述的制造方法,其特征在于,所述生成第一合金層包括:生成第一接著層和第一共燒結(jié)層,并使所述第一接著層與所述電路器件及所述封裝層熱耦合,使所述第一共燒結(jié)層與所述納米金屬顆粒層耦合,且使所述第一共燒結(jié)層與所述納米金屬顆粒層的接觸處形成燒結(jié)連續(xù)相結(jié)構(gòu)。

16.如權(quán)利要求13-15中任一所述的制造方法,其特征在于,所述生成第二合金層包括:生成第二接著層和第二共燒結(jié)層,并使所述第二接著層與所述散熱片熱耦合,使所述第二共燒結(jié)層與所述納米金屬顆粒層熱耦合,且使所述第二共燒結(jié)層與所述納米金屬顆粒層的接觸處形成燒結(jié)連續(xù)相結(jié)構(gòu)。

17.如權(quán)利要求12-16所述的制造方法,其特征在于,所述在電路器件的側(cè)壁上環(huán)繞設(shè)置封裝層包括以塑封膜作為制造所述封裝層的材料,以在所述側(cè)壁上環(huán)繞設(shè)置所述封裝層。

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