用于晶片级Z轴热插入器的可光图案化的硅酮制造技术

技术编号:16049544 阅读:98 留言:0更新日期:2017-08-20 09:26
本发明专利技术提供了使用低应力可光图案化的硅酮制造热插入器的方法,以用于生产进料到LED、逻辑和存储器件以及其他需要热管理的此类半导体产品的封装的电子产品。可光图案化的硅酮组合物、导热材料和低熔点适形焊料形成完整的半导体封装模块。将所述可光图案化的硅酮施加在晶片的表面上并选择性地辐射以形成向用户提供限定的结合线厚度控制的开口。然后用高导电性糊剂填充所述开口以形成高导电性热连接。然后施加低熔点可固化焊料,其中所述焊料润湿所述硅酮以及导热路径,所述导热路径导致结构化z轴热插入器与散热器和/或衬底之间的低热接触电阻,所述衬底可为晶片或PCB。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于晶片级Z轴热插入器的可光图案化的硅酮本公开涉及可光图案化的硅酮和使用可光图案化的硅酮组合物在半导体器件封装中形成插入器的方法。半导体器件变得越来越小并且越来越强大。具有高操作频率和具有复杂电路密度的大量部件的半导体器件正在用更小的封装制造,从而导致增加的热挑战。高操作频率增加功率消耗并且因此增加半导体器件封装中的热量产生。通常,冷却硬件诸如风扇和散热器用于耗散由半导体器件产生的热量并且冷却该器件。然而,也可提供热量从半导体器件封装中的热部件到冷却硬件的转移以显著冷却半导体器件。热界面材料(TIM)通常用作有源半导体晶片/管芯和衬底或散热器之间的热传输介质,以增强有源管芯和散热器之间的热传输。填充有金属颗粒的凝胶、油脂和粘合剂用作管芯到衬底、管芯到封盖和/或管芯到散热器附接的TIM。根据填料类型、尺寸分布、负载和起始基质,TIM的典型导热率值范围为1至几瓦特/米-开尔文(Wm-1K-1)。施加TIM的一般方法涉及在管芯被切割并结合到有源管芯或衬底之后分配TIM材料。施加TIM的方法是本领域中已知的。然而,迄今为止TIM的施加以管芯级发生,从而限制了TIM的使用。术语“管芯级”意指TI本文档来自技高网...
用于晶片级Z轴热插入器的可光图案化的硅酮

【技术保护点】
一种在晶片上形成导热插入器的方法,所述方法包括用导热材料填充形成在所述晶片的表面上的固化层中的多个孔,以形成导热插入器的步骤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.19 US 62/0142421.一种在晶片上形成导热插入器的方法,所述方法包括用导热材料填充形成在所述晶片的表面上的固化层中的多个孔,以形成导热插入器的步骤。2.根据权利要求1所述的方法,其中所述固化层的厚度对应于z轴厚度,并且所述孔沿着所述z轴厚度穿过所述固化层。3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述固化层是光图案化和固化可光图案化的硅酮组合物的层的产物,所述可光图案化的硅酮组合物包含:A)平均每分子含有至少两个硅键合的烯基基团的有机聚硅氧烷,B)平均每分子含有至少两个硅键合氢原子的有机硅化合物,所述有机硅化合物的浓度足以固化所述组合物,和C)催化量的光活化的硅氢加成催化剂。4.根据权利要求3所述的方法,其包括以下步骤:将所述可光图案化的硅酮组合物和溶剂的混合物施加到所述晶片的至少一个表面以形成覆盖所述晶片的所述表面的至少一部分的施加层;光图案化所述施加层;以及固化所述光图案化的施加层。5.根据权利要求4所述的方法,其包括以下步骤:i)用包括i线辐射的辐射辐照所述施加层的一部分,同时对所述施加层的另一部分进行掩蔽,以产生部分辐照层,所述部分辐照层具有覆盖所述晶片的所述表面的至少一部分的未辐照区域和覆盖所述晶片的所述表面的其余部分的辐照区域;ii)通过加热部分地固化所述辐照施加层;iii)用显影溶剂移除所述部分固化层的所述未辐照区域,以形成其中限定有多个z轴孔的部分固化层;并且iv)固化所述部分固化层以得到所述固化层。6.根据权利要求5所述的方法,其中所述辐射是紫外线(UV)辐射并且所述UV辐射的强度在800毫焦耳/平方厘米(mJ/cm2)至2800mJ/cm2的范围内;或其中通过将所述层加热到100摄氏度(℃)至150℃范围内的温度2分钟至5分钟来部分地固化所述辐照施加层;或其中移除所述未辐照区域的步骤通过将所述部分固化层浸渍在选自乙酸丁酯和均三甲苯的所述显影溶剂中来进行;或其中通过将所述部分固化层加热到180摄氏度(℃)至400℃范围内的温度30分钟至3小时来固化所述部分固化层。7.根据权利要求4所述的方法,还包括在施加所述可光图案化的硅酮组合物的步骤之后,通过将所述施加层加热到50摄氏度(℃)至130℃范围内的温度2分钟至5分钟来从所述施加层移除所述溶剂的至少一部分的步骤。8.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述导热材料选自钛;铝;镍;铜;银;金;钛、铝、镍、铜、银和金中的任意两种或更多种的合金;碳、氮化硼;碳纳米管;以及它们中任意两种或更多种的组合。9.一种用于从晶...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·S·约翰H·迈耶C·伊科勒
申请(专利权)人:美国道康宁公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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