用于微电子器件的涂层、包括涂层的处理结构、以及管理微电子管芯的热剖面的方法技术

一种微电子器件的涂层包括包含填充物材料(232)的聚合物膜(131)。该聚合物膜具有大于3W/m·K的导热率，且具有不超过10微米的厚度(133)。该聚合物膜可与切割带(310)相组合以形成简化微电子封装(100)的制造工艺的处理结构(300)，且可使用以便于管理微电子器件的热剖面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的公开实施例一般地涉及微电子器件，更具体涉及用于这种器件的膜或其它处理结构。
技术介绍
微电子器件技术正快速地向包含薄的、高功率管芯的多芯片封装发展。薄管芯的管芯开裂风险显著，因此需要热处理。严格的封装高度限制规定任何解决方案本身必须相对薄，从而避免过分地增加整体封装厚度。附图简述根据结合附图中的各个附图来阅读以下具体描述将更好地理解公开实施例，其中附图说明图1和2是根据本专利技术一实施例的用于微电子器件的涂层的剖面图；图3是根据本专利技术不同实施例的图1和2的涂层的剖面图；图4是根据本专利技术一实施例的包括图3的附连到半导体晶片的涂层的处理结构的剖面图；图5是示出根据本专利技术一实施例的管理微电子管芯的热剖面的方法的流程图；以及图6-8是根据本专利技术实施例的制造工艺中的各点处的图4的组件的剖面图。为了简明和清楚地说明，诸附图示出一般形式的结构，且可能省略了已知特征和技术的描述和细节以避免不必要地混淆本专利技术所描述的实施例的讨论。此外，附图中的各要素不一定按比例绘制。举例而言，相对于其它要素附图中一些要素的尺寸可被放大来帮助改善对本专利技术各实施例的理解。不同附图中的相同附图标记表示相同要素，而类似附图标记可能但不限于表示类似要素。说明书和权利要求中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等用于区别类似要素 (如果存在)，而不一定用于描述先后或时间顺序。要理解，在适当情况下如此使用的这些术语可互换，例如使得本文所述的本专利技术实施例能够以不同于本文所述或所示的其它顺序来操作。类似地，如果本文所述的方法包括一系列步骤，本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序，且一些所陈述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其它步骤可被添加到该方法。此外，术语“包括”、“包含”、“具有”和其任意的其它变型旨在覆盖非排他的包含，使得包括一列要素的工艺、方法、制品或装置不必限于那些要素，但可包括本文中并未特意列出的或这些工艺、方法、制品或装置固有的其它要素。说明书和权利要求书中的术语“左”、“右”、“正面”、“背面”、“顶”、“底”、“上”、“下” 等(如果存在)用于描述性目的，而不一定用于描述恒定的相对位置。要理解，在适当情况下如此使用的这些术语可互换，例如，使得本文所述的本专利技术实施例能够以不同于本文所述或所示的其它取向来操作。本文所使用的术语“耦合”定义为直接或间接地以电或者非电方式连接。本文所述的相互“邻近”的对象只要适合于使用该短语的上下文，可能彼此物理接触、彼此接近、或者彼此在同一常规区域或地区。本文中出现的短语“在一个实施例中” 并非必须全部涉及同一实施例。具体实施方式 在本专利技术的一个实施例中，微电子器件的涂层包括包含填充物材料的聚合物膜。 该聚合物膜具有大于3W/m ·Κ的导热率，且具有不超过10微米的厚度。该聚合物膜可与切割带相组合以形成简化微电子封装制造工艺的处理结构，且可使用以便于管理微电子器件的热剖面。现有裸管芯封装组件和测试工序给多个潜在的缺陷源提供庇护，其包括零件和介质的手动操作、工具与管芯背面接触(诸如管芯背面锯切等)、测试基座刮擦等等。所有这些源以及其它导致制造期间或可靠性测试期间的管芯开裂失效。因此，理想的解决方法将提供高耐刮擦性以防止管芯开裂，同时还提供降低热阻且实现从管芯的有效排热的薄而高导热材料。当前不存在提供管芯背面耐刮擦性和散热性两者的可接受的解决方法。现有的耐刮擦涂层通常为不良的热导体，且还具有高厚度剖面，其根据以下的广义关系增加热阻热阻~ (厚度/导热率)，且因此在将热从管芯导出时效率低。通过使用管芯背面膜(DBF)可减轻或消除以上所述的问题。通常，这是可能具有 1至50微米(本文中简写为“微”或“μ m”)的厚度的晶片级膜，其可层叠在硅(或其它) 晶片或管芯的背面上或者以其它方式施加到硅(或其它)晶片或管芯的背面。这种施加可在晶片减薄工艺之后进行。该DBF通常为聚合物/无机物复合物且永久附连到诸如膜固化后的半导体管芯的微电子器件的背面。其中，这种膜增加包含经涂敷管芯的微电子封装的可靠性，且针对封装组装和搬运期间的管芯开裂和翘曲提供显著保护。这种膜对于以裸管芯封装销售或装运的产品尤其有优势，其否则(即，没有这种膜的情况)将更容易遭受磨蚀、磨损、或其它在装配/测试工艺(或因其它源发生)期间引入的背面损伤，其可能导致不良的管芯背面视觉外观和/或运输或使用期间的管芯开裂。但是，大多数现有DBF不传导热，这导致散热问题且从而可能导致性能损失和甚至是管芯失效。举例而言，现有DBF包含二氧化硅填充物，虽然其提供良好的机械特性(较高模量)但缺乏可接受的导热率特性。填充有二氧化硅的DBF的导热率低于lW/m · K，这对于许多应用而言过低。因此，所需要的是用于移动裸管芯应用、用于桌面封装应用、以及用于类似环境的薄且高导热率(高k)的DBF，其中在桌面封装应用中该高kDBF将与热界面材料(TIM)和/ 或集成散热器(HIS)热接触。这种膜将减少归因于微电子(尤其涉及高功率)器件的装配和搬运期间发生的管芯开裂导致的成品率降低。该膜的导热率将减少可能由于膜的应用而发生的任何温度升高，且将允许从管芯有效地排热。通过启用具有高耐刮擦性和高导热率以及具有被设计成允许激光标记的能力的非常薄的膜，本专利技术的各个实施例提供这些以及其它好处。启用在管芯背面上的激光标记节省空间，因为否则要在封装衬底或其它地方上作这种标记，从而导致空间的节省以及较小、较低成本的封装。如将在下文中的具体讨论，受益于聚合物中的坚硬的导热的颗粒，在各个实施例中可实现创造性DBF的以上特性。更坚硬的颗粒可帮助增强耐磨性，而导热颗粒可帮助增强从管芯排热。现参考诸附图，图1和2是根据本专利技术实施例的用于微电子器件的涂层130的剖面图。图1所示的涂层130附连到管芯120，该管芯又附连到作为微电子封装100的一部分的衬底110。图2仅示出涂层130。如图1和图2所示，涂层130包括包含填充物材料232 的聚合物膜131。(涂层130和聚合物膜131实质上相同，原则上保持名称上的不同是出于讨论和识别的目的。)聚合物膜131可具有高于50摄氏度(°C )的玻璃转变温度(Tg)。聚合物膜131是具有高于3W/m · K的导热率和不超过10 μ m的厚度133 (且实际上可更薄)的DBF。厚度最大值相对小的一个原因是，对于具有给定导热率的任何材料而言，膜越薄将引入对来自微电子器件的散热的热阻越低。因此，对于给定器件功率而言，与较厚膜相比较薄的膜将使器件可在较低温度下运行。例如，对于具有高于10瓦的热设计功率(TDP)的器件而言，具有3W/m ·Κ的导热率以及大于10 μ m的厚度的膜预计使器件运行得更热，更热的程度在1°C以上(相对于不具有DBF的管芯)。超过1°C的温度的上升通常是不希望发生的，因为其可降低微电子器件的性能和可靠性。因此，对于薄膜131可考虑诸多材料，而较厚膜则并非这种情况。在某些实施例中，聚合物膜131在室温(本文中接近300 开氏度(° K))下具有大于3GPa的二次固化杨氏模量。聚合物膜131可基于机械上坚硬的热固树脂，其包括各种环氧和环氧树脂，诸如聚对苯二甲酸乙二醇聚酯(PET)等的热塑性材料，各种聚酰亚胺，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于微电子器件的涂层，所述涂层包括；包含填充物材料的聚合物膜，其中所述聚合物膜具有大于３Ｗ／ｍ·Ｋ的导热率，且具有不超过１０微米的厚度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D·徐，L·R·阿拉纳，N·R·拉拉维卡，M·玛莫迪亚，R·斯瓦弥纳杉，R·马内帕利，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：US