[發明專利]集成電路芯片中的經涂覆的熱界面

無效

• 申請號: 200710093649.2
• 申請日: 2007-03-30
• 公開（公告）號: CN101055845A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發明（設計）人: S·亞達夫;C·迪皮施
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: H01L21/50
• 分類號: H01L21/50;H01L23/34;H01L23/373;H01L25/00;H01L25/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曾祥夌;梁永

技術領域

本發明的實施例涉及集成電路封裝，具體來說，涉及集成電路封裝中芯片和散熱器之間的界面。

背景技術

計算機和其它電子裝置通常具有封閉在集成電路封裝內的半導體芯片。該芯片通常具有用于執行電功能的集成電路。集成電路在工作時會產生熱量。過多的熱量可能會破壞集成電路。為了散熱，通常將芯片附接到散熱器。

通常利用熱界面來將芯片鍵合到散熱器。一些熱界面由焊接材料制成。一些常規技術在焊接這些熱界面的過程中使用助焊劑來改善鍵合。在一些情況下，助焊劑會在熱界面中產生空隙。因此，這些常規技術中的熱界面通常相對較厚，以便減少或防止產生空隙。但是，厚的熱界面會增加芯片和散熱器之間的熱阻，這會使散熱的效率降低。

一種減小熱阻的方法是降低熱界面的厚度。但是，降低熱界面的厚度會導致產生過多的空隙或需要昂貴的裝備。

發明內容

根據本分明的一方面，本發明涉及一種方法，該方法包括：將熱界面設置在芯片和散熱器之間，其中上述熱界面包括芯層，上述芯層包括第一表面和與上述第一表面相對的第二芯表面，其中上述熱界面還包括涂覆上述芯層的第一表面的至少一部分的第一涂層和涂覆上述芯層的第二表面的至少一部分的第二涂層；以及將上述熱界面鍵合到上述芯片和上述散熱器。

根據本分明的另一方面，本發明涉及一種設備，該設備包括：包含金屬化結構的芯片，上述金屬化結構包括金層；包含銅層的散熱器，上述銅層包括表面，其中上述表面的至少一部分被鎳層和金層中的至少一個層覆蓋；以及位于上述芯片和上述散熱器之間并鍵合到上述芯片和上述散熱器的熱界面，其中上述熱界面包括銦，并且上述熱界面基本上不含有機助焊劑和有機助焊劑殘留物。

根據本分明的又一方面，本發明涉及一種系統，該系統包括：包含金屬化結構的芯片，上述金屬化結構包括金層；包含銅層的散熱器，上述銅層包括表面，其中上述表面的至少一部分被鎳層和金層中的至少一個層覆蓋；位于上述芯片和上述散熱器之間并鍵合到上述芯片和上述散熱器的熱界面，其中上述熱界面包括銦，并且上述熱界面基本上不含有機物和有機殘留物；以及耦合到上述芯片的隨機存取存儲器裝置。

附圖說明

圖1示出根據本發明的一個實施例的設備的分解圖。

圖2示出根據本發明的一個實施例的設備。

圖3是示出根據本發明的一個實施例的方法的流程圖。

圖4示出根據本發明的一個實施例的計算機系統。

具體實施方式

圖1示出根據本發明一個實施例的設備100在組裝前的分解圖。設備100可以是存在于計算機或諸如蜂窩式電話的其它電子系統內的集成電路封裝的一部分。在圖1中，設備100包括設置在散熱器120和芯片130之間的熱界面111?？梢匝丶^151和152所指的方向將設備100的組件組裝或鍵合在一起。

散熱器120可以包括銅或具有一個或多個覆蓋散熱器120的表面126的至少一部分的其它金屬層的銅。芯片130包括半導體材料，其中形成有集成電路135。集成電路135可以具有用于執行諸如處理數據、存儲數據或這兩者的功能的電路。芯片130具有表面136，表面136的至少一部分可由金屬覆蓋。當鍵合到芯片130和散熱器120時，熱界面111允許驅散芯片130的一定熱量，或將芯片130的一定熱量傳到散熱器120，以便為設備100保持合適的熱狀態。

熱界面111包括具有表面101和102的芯層112、涂覆表面101的涂層113和涂覆表面102的涂層115。圖1示出一個實例，其中，涂層113涂覆表面101的一部分，并且涂層115涂覆表面102的一部分。在一些實施例中，涂層113可以涂覆整個表面101，并且涂層115可以涂覆整個表面102。

芯層112可以包括與涂層113和115的材料不同的材料。涂層113和115可以包括相同材料或不同材料。在一些實施例中，芯層112與涂層113和115的材料都是金屬材料。

芯層112可以包括純銦。涂層113和115的材料可以選自：金，錫，銦和金的組合，銦和錫的組合，銦、錫和金的組合，以及氧化銦和氧化錫的組合。