增强热界面材料与均热板界面热传导的封装结构及其方法技术

本发明专利技术公开了一种增强碳纤维热界面材料与均热板界面热传导的封装结构及其制备方法，包括以下步骤：使用等离子体处理对碳纤维热界面材料的表面，使碳纤维热界面材料表面形成羧基；将均热板表面浸渍在巯基乙胺

【技术实现步骤摘要】
增强热界面材料与均热板界面热传导的封装结构及其方法


[0001]本专利技术涉及微电子封装
，具体涉及一种增强碳纤维热界面材料与均热板界面热传导的封装结构及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前半导体器件中热界面材料与均热板界面一般是通过物理加压的方式将热界面材料压在均热板表面，使热界面材料结合在均热板表面进行传热。但由于热界面材料与均热板仅靠范德华力结合，导致热界面材料/均热板界面的界面热阻大，不利于界面热传输，进而导致散热性能下降，可靠性能下降。

技术实现思路

[0003]鉴于目前存在的上述不足，本专利技术提供一种增强碳纤维热界面材料与均热板界面热传导的封装结构及其制备方法，本专利技术通过在均热板与碳纤维热界面材料的界面加入共价键，通过界面的共价键，在碳纤维热界面材料与均热板之间建立快速传热通道，并提高碳纤维导热垫片与均热板之间的结合强度，提高界面热传导与界面可靠性。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术提供一种增强碳纤维热界面材料与均热板界面热传导的封装结构的制备方法，包括以下步骤：
[0005]步骤1：使用等离子体处理对碳纤维热界面材料的表面，使碳纤维热界面材料表面形成羧基；
[0006]步骤2：将均热板表面浸渍在巯基乙胺
‑
甲基混合溶液中，再经烘干，获得附着有高分子固化膜的均热板；其中，所述高分子固化膜的表面附着有氨基；
[0007]步骤3：将步骤1制备得到的碳纤维热界面材料的表面贴合到步骤2制备得到的均热板的表面，经压片、烘烤，获得增强碳纤维热界面材料与均热板界面热传导的封装结构。
[0008]依照本专利技术的一个方面，在步骤1中，所述等离子体处理的功率为100
‑
500W，时间为1
‑
15min；所述等离子处理的气体为空气或氧气与氩气的混合气体。
[0009]依照本专利技术的一个方面，所述氧气与氩气的体积比为5
‑
15：95
‑
85。
[0010]依照本专利技术的一个方面，在步骤2中，所述巯基乙胺
‑
甲基混合溶液中的巯基乙胺的浓度为1
‑
10mM/L。
[0011]依照本专利技术的一个方面，在步骤2中，所述烘干的温度为30
‑
60℃，所述烘干的时间为10min
‑
2h。
[0012]依照本专利技术的一个方面，在步骤3中，所述烘烤的温度为100
‑
200℃，所述烘烤的时间为10min
‑
2h。
[0013]依照本专利技术的一个方面，在步骤3中，所述压片施加的压力为50
‑
200kPa。
[0014]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了上述制备方法制备得到的增强碳纤维热界面材料与均热板界面热传导的封装结构。
[0015]依照本专利技术的一个方面，所述碳纤维热界面材料与均热板通过酰胺键进行连接。
[0016]本专利技术的反应原理：
[0017]本申请通过等离子处理碳纤维热界面材料，从而使得碳纤维热界面材料表面形成一定量的羧基；巯基乙胺吸附在了镀金均热板上并以N
‑
H的形式存在，碳纤维热界面材料表面的羧基与均热板表面的N
‑
H反应，生成酰胺键。
[0018]本专利技术的有益效果：
[0019]本专利技术通过在均热板与碳纤维热界面材料的界面加入共价键，通过界面的共价键，在碳纤维热界面材料与均热板之间建立快速传热通道，并提高碳纤维导热垫片与均热板之间的结合强度，提高界面热传导与界面可靠性。
附图说明
[0020]图1(a)为本专利技术实施例1所述的碳纤维热界面材料表面等离子处理前的XPS图；图1(b)为本专利技术实施例1所述的碳纤维热界面材料表面等离子处理后的XPS图；
[0021]图2为本专利技术实施例1的均热板上的高分子固化膜表面的傅里叶变换红外光谱；
[0022]图3为本专利技术实施例1封装结构中的碳纤维热界面材料表面的红外光谱。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术更加容易理解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另有定义，下文所用专业术语和本领域专业技术人员所理解的含义一致；除非特殊说明，本文所涉及的原料、试剂均可从市场购买，或通过公知的方法制得。
[0024]目前半导体器件中热界面材料与均热板界面一般是通过物理加压的方式将热界面材料压在均热板表面，使热界面材料结合在均热板表面进行传热。但由于热界面材料与均热板仅靠范德华力结合，导致热界面材料/均热板界面的界面热阻大，不利于界面热传输，进而导致散热性能下降，可靠性能下降。
[0025]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种增强碳纤维热界面材料与均热板界面热传导的封装结构的制备方法，包括以下步骤：
[0026]步骤1：使用等离子体处理对碳纤维热界面材料的表面，使碳纤维热界面材料表面形成羧基；
[0027]步骤2：将均热板表面浸渍在巯基乙胺
‑
甲基混合溶液中，再经烘干，获得附着有高分子固化膜的均热板；其中，所述高分子固化膜的表面附着有氨基；
[0028]步骤3：将步骤1制备得到的碳纤维热界面材料的表面贴合到步骤2制备得到的均热板的表面，经压片、烘烤，获得增强碳纤维热界面材料与均热板界面热传导的封装结构。
[0029]优选的，在步骤1中，所述等离子体处理的功率为100
‑
500W，时间为1
‑
15min；所述等离子处理的气体为空气或氧气与氩气的混合气体。
[0030]优选的，所述氧气与氩气的体积比为5
‑
15：95
‑
85。
[0031]优选的，在步骤2中，所述巯基乙胺
‑
甲基混合溶液中的巯基乙胺的浓度为1
‑
10mM/L。
[0032]优选的，在步骤2中，所述烘干的温度为30
‑
60℃，所述烘干的时间为10min
‑
2h。
[0033]优选的，在步骤3中，所述烘烤的温度为100
‑
200℃，所述烘烤的时间为10min
‑
2h。
[0034]优选的，在步骤3中，所述压片施加的压力为50
‑
200kPa。
[0035]实施例1
[0036]步骤1：使用等离子体对碳纤维热界面材料表面进行处理，使碳纤维热界面材料表面形成羧基(
‑
COOH)，等离子体处理时间为5min，等离子体处理气体为氧气与氩气的混合气体，氧气与氮气之比为5：95，等离子体处理功率为300W本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增强碳纤维热界面材料与均热板界面热传导的封装结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：使用等离子体处理对碳纤维热界面材料的表面，使碳纤维热界面材料表面形成羧基；步骤2：将均热板表面浸渍在巯基乙胺
‑
甲基混合溶液中，再经烘干，获得附着有高分子固化膜的均热板；其中，所述高分子固化膜的表面附着有氨基；步骤3：将步骤1制备得到的碳纤维热界面材料的表面贴合到步骤2制备得到的均热板的表面，经压片、烘烤，获得增强碳纤维热界面材料与均热板界面热传导的封装结构。2.根据权利要求1所述的增强碳纤维热界面材料与均热板界面热传导的封装结构的制备方法，其特征在于，在步骤1中，所述等离子体处理的功率为100
‑
500W，时间为1
‑
15min；所述等离子处理的气体为空气或氧气与氩气的混合气体。3.根据权利要求2所述的增强碳纤维热界面材料与均热板界面热传导的封装结构的制备方法，其特征在于，所述氧气与氩气的体积比为5
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15：95
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85。4.根据权利要求1所述的增强碳纤维热界面材料与均热板界面热传导的封装结构的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕晓东，郑博宇，刘振，
申请(专利权)人：广州安牧泉封装技术有限公司，
类型：发明
国别省市：