【技術實現步驟摘要】
本申請涉及半導體,更具體地,涉及一種封裝結構。
技術介紹
1、隨著半導體行業的持續發展,封裝結構中的熱源也越來越多,現有技術中會在晶片背側形成由熱界面材料(thermal?interface?material,tim)制成的導熱層,以將晶片產生的熱傳到出去。通常,用于形成導熱層的一種熱界面材料可以為純低溫的軟焊材料(solder),在形成這種導熱層之前,需要在晶片背側進行金屬化來鍍金屬層,并且在該金屬層上進行軟焊以形成導熱層。然而,在軟焊過程中,這種軟焊材料會與相鄰的金屬反應(例如相鄰的散熱片)而消耗相鄰的金屬,并且所形成的導熱層會溢流到不期望的位置。另外,現有的鍍溶液可能在所鍍層的界面處留下較多的雜質,這些雜質將作為空位的成核位點,并且由于在所鍍金屬層和軟焊材料之間的界面處的空位吸收能力較差,因此這些空位后期可能會在導熱層內部形成連續的柯肯達爾孔洞(kirkendall?void),這均會影響所形成的導熱層的導熱效率。
2、此外,用于形成導熱層的另一種熱界面材料可以包括高分子粘合材料和混合在其中的金屬粒子(particle)。由于大多數的金屬粒子為具有球形側壁的類球形形狀,金屬粒子的大部分側壁將與熱導率較低的高分子粘合材料接觸,例如在金屬粒子彼此接觸之后,球形側壁的金屬粒子的側壁之間接觸面積較小,球形側壁會具有無法接觸的部分,因此其他大部分未彼此接觸的側壁之間會被熱導率較低的高分子材料填充,從而導致導熱層的導熱效益無法提升。例如參見圖1和圖2a至圖2b中所示,圖1示出了現有技術中的包括高分子粘合材料和金屬粒子的導熱
技術實現思路
1、針對現有技術中存在的以上問題,本申請的實施例提出了一種包括導熱層的封裝結構,該導熱層至少能夠提高封裝結構的散熱效果。
2、根據本申請的一個方面,提供了一種封裝結構,該封裝結構包括:基板;金屬蓋,設置在基板上并且與基板定義出容置空間;晶片,位于容置空間內;以及導熱層,設置在金屬蓋與晶片之間,其中,導熱層包括:第一金屬粒子,第一金屬粒子的表面包括第一彎曲表面;和第一納米線,第一納米線包括:第一端面;第二端面,與第一端面相對;和主體部,位于第一端面和第二端面之間;其中,主體部包括沿著第一金屬粒子的第一彎曲表面延伸的第一彎曲部分。
3、在一個或多個實施例中,導熱層還包括與第一金屬粒子相鄰的第二金屬粒子,第二金屬粒子具有第二彎曲表面,其中,主體部具有沿著第二彎曲表面延伸的第二彎曲部分。
4、在一個或多個實施例中,第一納米線的主體部具有位于第一彎曲表面與第二彎曲表面之間的第三部分,第三部分將第一彎曲部分和第二彎曲部分連接起來。
5、在一個或多個實施例中,第一彎曲表面與第二彎曲表面接觸,第一納米線的主體部往第一彎曲表面與第二彎曲表面的接觸處彎曲。
6、在一個或多個實施例中,導熱層還包括第二納米線和與第二金屬粒子相鄰的第三金屬粒子,第三金屬粒子具有第三彎曲表面,第二納米線和第一納米線沿著第二彎曲表面的不同部分延伸,其中,第二納米線具有沿著第二金屬粒子的第二彎曲表面延伸的部分和沿著第三彎曲表面延伸的另一部分。
7、在一個或多個實施例中,第一彎曲部分鄰近于第一金屬粒子的第一彎曲表面而不接觸第一彎曲表面,并且第一納米線從金屬蓋朝向晶片延伸。
8、在一個或多個實施例中,第一納米線的第一彎曲部分與第一金屬粒子的第一彎曲表面直接接觸。
9、在一個或多個實施例中,第一納米線的第二彎曲部分與第二金屬粒子的第二彎曲表面直接接觸。
10、在一個或多個實施例中,第一納米線的第一端面相比于第二端面更靠近第一金屬粒子的第一彎曲表面,第一端面與第一金屬粒子間隔開。
11、在一個或多個實施例中,第一納米線的第二端面相比于第一端面更靠近第二金屬粒子的第二彎曲表面,第二端面與第二金屬粒子間隔開。
12、在一個或多個實施例中,第一彎曲表面、第二彎曲表面和第三彎曲表面均為圓弧面。
13、在一個或多個實施例中,第一金屬粒子與第二金屬粒子接觸,第三金屬粒子與第一金屬粒子間隔開并且與第二金屬粒子間隔開。
14、在一個或多個實施例中,第二納米線的部分與第二金屬粒子的第二彎曲表面直接接觸,第二納米線的另一部分與第三金屬粒子的第三彎曲表面直接接觸。
15、在一個或多個實施例中,第一金屬粒子為銅,第二金屬粒子為錫,并且第一納米線為銅納米線。
16、在一個或多個實施例中,第一納米線的第一彎曲部分相比于第二端面更靠近第一端面。
17、在一個或多個實施例中,導熱層還包括粘結劑,粘結劑將第一金屬粒子和第一納米線粘結在一起。
18、在一個或多個實施例中,第一金屬粒子為圓球形顆粒。
19、在一個或多個實施例中,晶片在導熱層上垂直投影位于導熱層的邊界范圍內。
20、在一個或多個實施例中,晶片通過焊料凸塊電連接至基板,封裝結構還包括位于基板和晶片之間并且圍繞焊料凸塊的填充材料。
21、根據本申請的另一方面,提供了一種封裝結構,該封裝結構包括:基板;金屬蓋,設置在基板上,并且與基板定義出容置空間;晶片,位于容置空間內;以及導熱層,設置在金屬蓋與晶片之間,其中,導熱層包括:第一金屬粒子和第二金屬粒子,第一金屬粒子和第二金屬粒子分別具有第一圓弧面和第二圓弧面,第一圓弧面和第二圓弧面部分地接觸;和第一納米線,第一納米線沿著第一圓弧面和第二圓弧面彼此之間的未接觸部分延伸并朝向接觸的位置延伸。
22、在一個或多個實施例中,第一納米線為銅納米線。
23、在一個或多個實施例中,晶片在導熱層上垂直投影位于導熱層的邊界范圍內。
24、在一個或多個實施例中,晶片通過焊料凸塊電連接至基板。
25、在一個或多個實施例中,封裝結構還包括位于基板和晶片之間并且圍繞焊料凸塊的填充材料。
26、本技術的有益技術效果在于:
27、本申請的實施例的封裝結構的導熱層具有包括第一彎曲表面的第一金屬粒子和包括主體部的第一納米線,通過使第一納米線沿著第一金屬粒子的第一彎曲表面延伸,從而至少提高了封裝結構的散熱效果。
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1.一種封裝結構,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的封裝結構,其特征在于,所述導熱層還包括與所述第一金屬粒子相鄰的第二金屬粒子,所述第二金屬粒子具有第二彎曲表面,其中,所述主體部具有沿著所述第二彎曲表面延伸的第二彎曲部分。
3.根據權利要求2所述的封裝結構,其特征在于,所述第一納米線的所述主體部具有位于所述第一彎曲表面與所述第二彎曲表面之間的第三部分,所述第三部分將所述第一彎曲部分和所述第二彎曲部分連接起來。
4.根據權利要求2所述的封裝結構,其特征在于,所述第一彎曲表面與所述第二彎曲表面接觸,所述第一納米線的所述主體部往所述第一彎曲表面與所述第二彎曲表面的接觸處彎曲。
5.根據權利要求2所述的封裝結構,其特征在于,
6.根據權利要求1所述的封裝結構,其特征在于,所述第一彎曲部分鄰近于所述第一金屬粒子的所述第一彎曲表面而不接觸所述第一彎曲表面,并且所述第一納米線從所述金屬蓋朝向所述晶片延伸。
7.根據權利要求2所述的封裝結構,其特征在于,所述第一金屬粒子為銅,所述第二金屬粒子為錫,并且所述第一納米線
8.根據權利要求1所述的封裝結構,其特征在于,所述導熱層還包括粘結劑,所述粘結劑將所述第一金屬粒子和所述第一納米線粘結在一起。
9.根據權利要求1所述的封裝結構,其特征在于,所述晶片在所述導熱層上垂直投影位于所述導熱層的邊界范圍內。
10.根據權利要求1所述的封裝結構,其特征在于,所述晶片通過焊料凸塊電連接至所述基板,所述封裝結構還包括位于所述基板和所述晶片之間并且圍繞所述焊料凸塊的填充材料。
...【技術特征摘要】
1.一種封裝結構,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的封裝結構,其特征在于,所述導熱層還包括與所述第一金屬粒子相鄰的第二金屬粒子,所述第二金屬粒子具有第二彎曲表面,其中,所述主體部具有沿著所述第二彎曲表面延伸的第二彎曲部分。
3.根據權利要求2所述的封裝結構,其特征在于,所述第一納米線的所述主體部具有位于所述第一彎曲表面與所述第二彎曲表面之間的第三部分,所述第三部分將所述第一彎曲部分和所述第二彎曲部分連接起來。
4.根據權利要求2所述的封裝結構,其特征在于,所述第一彎曲表面與所述第二彎曲表面接觸,所述第一納米線的所述主體部往所述第一彎曲表面與所述第二彎曲表面的接觸處彎曲。
5.根據權利要求2所述的封裝結構,其特征在于,
6.根據權利要求1所述的...
【專利技術屬性】
技術研發人員:林而儒,
申請(專利權)人:日月光半導體制造股份有限公司,
類型:新型
國別省市:
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