【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及芯片封裝，更具體地涉及一種芯片試驗件及制備方法、導熱填充層覆蓋率的測量方法。
技術介紹
1、近年來為滿足芯片算力需求，新一代芯片的算力密度和功耗密度不斷地突破以往規格，相應地，芯片的散熱挑戰也隨之迅速增加。由于芯片封裝中各部件的熱膨脹特性和剛度特性不同，在制造、裝配、應用等狀態下溫度載荷和機械載荷會導致芯片封裝表現出不同模式和程度的翹曲變形，從而影響到芯片封裝內部或表面處熱界面材料(thermalinterface?material，tim)的覆蓋效果。由于熱界面材料(thermal?interface?material，tim)作為芯片散熱路徑上的關鍵一環，其材料的選型與結構翹曲的適配能力和覆蓋率檢測手段是制定芯片散熱解決方案時需要重點關注的問題。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術實施例提供一種芯片試驗件及制備方法、導熱填充層覆蓋率的測量方法，能夠解決芯片封裝內部或表面處熱界面材料覆蓋率的測量問題，從而為tim材料的設計和應用提供更為準確的參考指標。
2、第一方面，本專利技術實施例提供一種芯片試驗件，所述芯片試驗件包括：
3、基板；
4、芯片模組，包括由上到下依次設置的蓋片、第一粘合層、傳感器薄膜層和芯片，所述芯片焊接固定在所述基板的表面上，所述傳感器薄膜層集成在所述芯片上，所述蓋片通過所述第一粘合層粘接在所述傳感器薄膜層上；
5、第一導熱填充層，布置在所述蓋片的表面上；
6、其中，所述傳感器薄膜層包
7、可選地，所述電容傳感器為變極距型電容傳感器，每個所述電容傳感器的上極板和下極板上下設置且位置重合。
8、可選地，每個所述電容傳感器的上極板和下極板形狀相同，均為矩形或圓形。
9、可選地，多個所述電容傳感器的上極板和下極板分別陣列均勻布置在所述柔性介質層的上表面和下表面；或者，
10、多個所述電容傳感器的上極板和下極板分別陣列均勻布置在所述柔性介質層的內部；或者，
11、多個所述電容傳感器的上極板陣列設置在所述蓋片上，多個所述電容傳感器的下極板陣列設置在所述柔性介質層上；或者，
12、多個所述電容傳感器的上極板陣列設置在所述柔性介質層上，多個所述電容傳感器的下極板陣列設置在所述芯片上；或者，
13、多個所述電容傳感器的上極板陣列設置在所述蓋片上，多個所述電容傳感器的下極板陣列設置在所述芯片上。
14、可選地，所述芯片試驗件還包括金屬蓋，所述金屬蓋的內側頂面與所述第一導熱填充層接觸連接，所述金屬蓋的底面與所述基板通過第二粘合層密封連接。
15、可選地，所述芯片試驗件還包括電路板，所述基板設置在所述電路板上，所述基板與所述電路板互連。
16、可選地，所述芯片試驗件還包括散熱器，設置在所述金屬蓋的上方，所述散熱器和所述金屬蓋之間設置有第二導熱填充層，所述散熱器通過鎖緊件與所述電路板連接。
17、可選地，所述芯片試驗件還包括散熱器，所述散熱器設置在所述第一導熱填充層的上方；
18、所述芯片試驗件還包括金屬環和電路板，所述金屬環的底面與所述基板通過第二粘合層密封連接，所述芯片模組位于所述金屬環內，所述基板設置在所述電路板上，所述基板與所述電路板互連。
19、可選地，所述芯片試驗件還包括底部填充層，填充在所述芯片和所述基板之間。
20、可選地，所述第一導熱填充層的材料為凝膠、硅脂、石墨、固/液態金屬中的一種，所述蓋片的材質為硅或有機材質。
21、第二方面，本專利技術實施例提供一種芯片試驗件的制備方法，所述制備方法包括：
22、在第一片晶圓頂面制作金屬走線電路、焊盤和硅通孔；
23、在第一片晶圓背面打磨至預定厚度并露出硅通孔端部；
24、在第一片晶圓背面通過半導體工藝制造傳感器薄膜層；
25、將具有傳感器薄膜層的第一片晶圓切割成晶粒；
26、將第二片晶圓打磨到預定厚度；
27、使用第一粘合層將晶粒與打磨后的第二片晶圓粘接；
28、將粘接后的晶粒切割形成芯片模組；
29、將芯片模組焊接固定在基板上，所述基板上制作有金屬走線電路；
30、將底部填充料填充到芯片模組和基板之間的間隙并固化形成底部填充層；
31、將第一導熱填充層布置在芯片模組的上表面或金屬蓋的下表面上；
32、在基板邊緣涂敷第二粘合層，將金屬蓋與基板粘接，所述金屬蓋通過第一導熱填充層與芯片模組連接。
33、可選地，所述制備方法還包括：
34、將基板設置在電路板上，所述基板與所述電路板互連。
35、可選地，所述制備方法還包括：
36、將第二導熱填充層布置在金屬蓋的上表面或散熱器的下表面；
37、將散熱器設置在所述金屬蓋的上方，且將散熱器與所述電路板鎖固。
38、第三方面，本專利技術實施例提供一種導熱填充層覆蓋率的測量方法，所述測量方法包括：
39、將電容測量儀器與芯片試驗件中每個電容傳感器的上電極和下電極連接；
40、記錄芯片試驗件中每個電容傳感器的電容值；
41、將電容測量儀器與芯片對照試驗件中每個電容傳感器的上電極和下電極連接；
42、記錄芯片對照試驗件中每個電容傳感器的電容值；
43、計算芯片試驗件和對照試驗件中同一位置的電容傳感器的電容值的差值；
44、當所述差值在預定范圍內時，確定在該電容傳感器上方的第一導熱填充層處于良好覆蓋狀態；
45、計算所述差值在預定范圍內的電容傳感器的數量與電容傳感器總數量的比例，所述比例表征所述第一導熱填充層的覆蓋率。
46、本專利技術實施例的芯片試驗件包括基板、芯片模組、第一導熱填充層，芯片模組包括由上到下依次設置的蓋片、第一粘合層、傳感器薄膜層和芯片，芯片焊接固定在基板的表面上。傳感器薄膜層包括多個按陣列方式均勻布置在柔性介質層中的電容傳感器。本實施例通過將第一導熱填充層處的壓力分布轉化為多個電容傳感器陣列的電容值的變化，測量統計電容值在預定范圍內的電容傳感器的數量與總數量的比例即可獲得tim覆蓋率。本實施例能夠解決芯片封裝內部或表面處熱界面材料覆蓋率的測量問題，從而為tim材料的設計和應用提供更為準確的參考指標。
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1.一種芯片試驗件，其特征在于，所述芯片試驗件包括：
2.根據權利要求1所述的芯片試驗件，其特征在于，所述電容傳感器(231)為變極距型電容傳感器(231)，每個所述電容傳感器(231)的上極板(233)和下極板(234)上下設置且位置重合。
3.根據權利要求2所述的芯片試驗件，其特征在于，每個所述電容傳感器(231)的上極板(233)和下極板(234)形狀相同，均為矩形或圓形。
4.根據權利要求2所述的芯片試驗件，其特征在于，多個所述電容傳感器(231)的上極板(233)和下極板(234)分別陣列均勻布置在所述柔性介質層(232)的上表面和下表面；或者，
5.根據權利要求1所述的芯片試驗件，其特征在于，所述芯片試驗件還包括金屬蓋(4)，所述金屬蓋(4)的內側頂面與所述第一導熱填充層(3)接觸連接，所述金屬蓋(4)的底面與所述基板(1)通過第二粘合層(5)密封連接。
6.根據權利要求5所述的芯片試驗件，其特征在于，所述芯片試驗件還包括電路板(6)，所述基板(1)設置在所述電路板(6)上，所述基板(1)與所述電路板(6)互
7.根據權利要求6所述的芯片試驗件，其特征在于，所述芯片試驗件還包括散熱器(9)，設置在所述金屬蓋(4)的上方，所述散熱器(9)和所述金屬蓋(4)之間設置有第二導熱填充層(7)，所述散熱器(9)通過鎖緊件與所述電路板(6)連接。
8.根據權利要求1所述的芯片試驗件，其特征在于，所述芯片試驗件還包括散熱器(9)，所述散熱器(9)設置在所述第一導熱填充層(3)的上方；
9.根據權利要求1所述的芯片試驗件，其特征在于，所述芯片試驗件還包括底部填充層(8)，填充在所述芯片(24)和所述基板(1)之間。
10.根據權利要求1所述的芯片試驗件，其特征在于，所述第一導熱填充層(3)的材料為凝膠、硅脂、石墨、固/液態金屬中的一種，所述蓋片(21)的材質為硅或有機材質。
11.一種芯片試驗件的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：
12.根據權利要求11所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法還包括：
13.根據權利要求12所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法還包括：
14.一種導熱填充層覆蓋率的測量方法，其特征在于，所述測量方法包括：
...【技術特征摘要】
1.一種芯片試驗件，其特征在于，所述芯片試驗件包括：
2.根據權利要求1所述的芯片試驗件，其特征在于，所述電容傳感器(231)為變極距型電容傳感器(231)，每個所述電容傳感器(231)的上極板(233)和下極板(234)上下設置且位置重合。
3.根據權利要求2所述的芯片試驗件，其特征在于，每個所述電容傳感器(231)的上極板(233)和下極板(234)形狀相同，均為矩形或圓形。
4.根據權利要求2所述的芯片試驗件，其特征在于，多個所述電容傳感器(231)的上極板(233)和下極板(234)分別陣列均勻布置在所述柔性介質層(232)的上表面和下表面；或者，
5.根據權利要求1所述的芯片試驗件，其特征在于，所述芯片試驗件還包括金屬蓋(4)，所述金屬蓋(4)的內側頂面與所述第一導熱填充層(3)接觸連接，所述金屬蓋(4)的底面與所述基板(1)通過第二粘合層(5)密封連接。
6.根據權利要求5所述的芯片試驗件，其特征在于，所述芯片試驗件還包括電路板(6)，所述基板(1)設置在所述電路板(6)上，所述基板(1)與所述電路板(6)互連。
7.根...
【專利技術屬性】
技術研發人員：艾長勝，胡傳俊，馬志強，郭健煒，張雅文，
申請(專利權)人：北京平頭哥信息技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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