[發(fā)明專利]一種自組裝高分子膜改性增強(qiáng)熱界面材料的封裝結(jié)構(gòu)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310012052.X
• 申請(qǐng)日: 2023-01-05
• 公開（公告）號(hào): CN116053228A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 滕曉東;鄭博宇;劉振
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙安牧泉智能科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/373
• 分類號(hào): H01L23/373;C09D4/00;C09D183/08;C09D183/06
• 代理公司: 長(zhǎng)沙軒榮專利代理有限公司 43235
• 代理人: 王丹

本發(fā)明公開了一種自組裝高分子膜改性增強(qiáng)熱界面材料的封裝結(jié)構(gòu)，所述封裝結(jié)構(gòu)為均熱板?自組裝高分子膜?熱界面材料組成的三明治結(jié)構(gòu)，所述三明治結(jié)構(gòu)的制備方法包括以下步驟：將均熱板經(jīng)超聲、干燥，獲得潔凈的均熱板；將均熱板在γ?氨丙基三乙氧基硅烷水解液或γ?(2,3?環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷水解液中浸漬，獲得浸漬后的均熱板；將浸漬后的均熱板的表面烘干得到附著有高分子固化膜的均熱板；將熱界面材料通過(guò)點(diǎn)膠工藝轉(zhuǎn)移到附著有高分子固化膜的均熱板上，并經(jīng)壓片、固化，獲得均熱板?自組裝高分子膜?熱界面材料組成的三明治結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)能夠提高導(dǎo)體器件中熱界面材料與均熱板之間界面熱傳導(dǎo)與界面強(qiáng)度，從而提高散熱性能和可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自組裝高分子膜改性增強(qiáng)熱界面材料的封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

伴隨著5G、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0、國(guó)家重大戰(zhàn)略需求等領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，電子器件功率密度持續(xù)攀高，微電子器件的散熱性能直接影響其運(yùn)行可靠性和使用壽命。提高微電子器件的散熱性能是新一代半導(dǎo)體技術(shù)向更高功率密度、更高頻方面應(yīng)用的根本保障。熱界面材料與均熱板是提高散熱性能的物質(zhì)基礎(chǔ)。熱界面材料是芯片與均熱板的連接材料，其能夠有效的填充芯片與均熱板之間的空隙，從而在芯片與均熱板之間打通一條順暢的散熱通道。現(xiàn)有的解決方案一般是通過(guò)物理加壓的方式將熱界面材料強(qiáng)行壓實(shí)，現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)為均熱板與熱界面材料直接接觸的雙層結(jié)構(gòu)，但其具有散熱性能差和可靠性差的問(wèn)題。由于目前均熱板的材料(如：鍍鎳紫銅板)其表面潤(rùn)濕性很差，故依然會(huì)有貼合不緊密的問(wèn)題，從而影響其可靠性；現(xiàn)有的熱界面材料是芯片與均熱板的連接材料的界面熱傳導(dǎo)差，進(jìn)而導(dǎo)致散熱性能下降。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于目前存在的上述不足，本發(fā)明提供一種自組裝高分子膜改性增強(qiáng)熱界面材料的封裝結(jié)構(gòu)，本申請(qǐng)的所述封裝結(jié)構(gòu)為均熱板-自組裝高分子膜-熱界面材料組成的三明治結(jié)構(gòu)，該三明治結(jié)構(gòu)能夠提高導(dǎo)體器件中熱界面材料與均熱板(heat?spearder)之間界面熱傳導(dǎo)與界面強(qiáng)度，從而提高散熱性能和可靠性。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種自組裝高分子膜改性增強(qiáng)熱界面材料的封裝結(jié)構(gòu)，所述封裝結(jié)構(gòu)為均熱板-自組裝高分子膜-熱界面材料組成的三明治結(jié)構(gòu)，所述三明治結(jié)構(gòu)的制備方法具體包括以下步驟：

步驟一：將均熱板經(jīng)超聲、干燥，獲得潔凈的均熱板；

步驟二：將潔凈的均熱板在γ-氨丙基三乙氧基硅烷水解液或γ-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷水解液中浸漬，獲得浸漬后的均熱板；

步驟三：將浸漬后的均熱板的表面烘干得到附著有高分子固化膜的均熱板；

步驟四：將熱界面材料通過(guò)點(diǎn)膠工藝轉(zhuǎn)移到附著有高分子固化膜的均熱板上，并經(jīng)壓片、固化，獲得均熱板-自組裝高分子膜-熱界面材料組成的三明治結(jié)構(gòu)。

依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷水解液由γ-氨丙基三乙氧基硅烷、去離子水和無(wú)水乙醇組成，其中，γ-氨丙基三乙氧基硅烷、去離子水和無(wú)水乙醇的體積比為(1-5)：(2-10)：(10-30)。

依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述γ-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷水解液由γ-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、去離子水、無(wú)水乙醇和醋酸組成，其中，γ-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、去離子水和無(wú)水乙醇的體積比為(1-5)：(2-10)：(10-30)。

依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述步驟二中，均熱板浸漬的時(shí)間為2-120min。

依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述步驟三中，烘干的溫度為100-200℃，時(shí)間為0.5-2h。

依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述步驟四中，點(diǎn)膠壓力為100-400Kpa，點(diǎn)膠高度30-40mm，點(diǎn)膠時(shí)間為2-15s。

依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述步驟四中，固化的溫度為20-250℃，固化的時(shí)間為0.5-5h。