发明名称 包含可焊热介面之电子组件及其制造方法
摘要 为了调节高效能积体电路有关之高功率密度,热量系经由一可焊热介面而从一晶片的表面驱散至一盖体或者整合式散热器。在一实施例中,该晶片系使用控制倒装晶片接合法以及接合区栅阵列方式结合到一有机基板上。为了能驱散最大的热量,而同时将该封装体的折曲减到最小当其承受到热时,且缘由于在该晶片以及该有机基板之间热膨胀系数的不同,一热介面系被使用,该热介面具有相对低的熔点,此外亦具有相对高的热传导系数。制造的方法,以及将该封装体应用到一电子组件、一电子系统以及一资料处理系统,亦被说明。
申请公布号 TW550774 申请公布日期 2003.09.01
申请号 TW090121087 申请日期 2001.08.27
申请人 英特尔公司 发明人 比思瓦吉特 苏耳;纳杰许 沃多哈里;汤马士 沃克曼
分类号 H01L23/34 主分类号 H01L23/34
代理机构 代理人 林镒珠 台北市中山区长安东路二段一一二号九楼
主权项 1.一种电子组件,其包含:一晶片,其具有一表面;一黏附层,其结合至该表面;一焊料可湿润层,其结合至该黏附层;一盖体;以及一可焊热传导元件,以用来将该盖体结合至该焊料可湿润层。2.如申请专利范围第1项之电子组件,其中该盖体包含由铜以及铝–矽–钙所组成的族群中所选出的材料。3.如申请专利范围第1项之电子组件,其中该可焊热传导元件包含材料,该材料包含一个或更多个合金,且系从锡、铋、银、铟,以及铅所组成的族群中所选出。4.如申请专利范围第1项之电子组件,其中该盖体包含至少一个金属或者有机层,该可焊热传导元件系可结合至该金属或有机层。5.如申请专利范围第4项之电子组件,其中该至少一个的金属或者有机层包含镍或金。6.如申请专利范围第1项之电子组件,而进一步地包含:一扩散层,其系位在该黏附层以及该焊料可湿润层之间。7.如申请专利范围第6项之电子组件,其中该等层系包含材料,该材料包含一个或更多个合金,且系从钛、铬、锆、镍、钒,以及金所组成的族群中所选出。8.一种积体电路封装体,其包含:一基板;一晶片,其安置在该基板的一表面上,该晶片具有一背面;一黏附层,其形成于该背面上;一焊料可湿润层,其形成于该黏附层上;一盖体,其安置在该晶片上方;以及一可焊热传导元件,其结合该焊料可湿润层以及该盖体。9.如申请专利范围第8项之积体电路封装体,其中该盖体包含一结合至该基板的支撑元件。10.如申请专利范围第8项之积体电路封装体,其中该盖体包含由铜以及铝–矽–钙所组成的族群中所选出的材料。11.如申请专利范围第8项之积体电路封装体,其中该盖体包含至少一个金属或者有机层,该可焊热传导元件系可结合至该金属或有机层。12.如申请专利范围第11项之积体电路封装体,其中该至少一个的金属或者有机层包含镍或金。13.如申请专利范围第8项之积体电路封装体,其中该可焊热传导元件包含材料,该材料包含一个或更多个合金,且系从锡、铋、银、铟,以及铅所组成的族群中所选出。14.如申请专利范围第8项之积体电路封装体,其中该基板系为一有机基板,且其中该晶片系经由一接合区栅阵列结合到该基板。15.如申请专利范围第8项之积体电路封装体,其进一步包含:一扩散层,其系他于该黏附层以及该焊料可湿润层之间。16.如申请专利范围第15项之积体电路封装体,其中该等层系包含材料,该材料包含一个或更多个合金,且系从钛、铬、锆、镍、钒,以及金所组成的族群中所选出。17.一种电子组件,其包含:至少一积体电路封装体,该积体电路封装体包含:一基板;一晶片,其安置在该基板的一表面上,该晶片具有一背面;一黏附层,其形成于该背面上;一焊料可湿润层,其形成于该黏附层上;一盖体,其安置在该晶片上方;以及一可焊热传导元件,其结合该焊料可湿润层以及该盖体。18.如申请专利范围第17项之电子组件,其中该盖体包含一结合至该基板的支撑元件。19.如申请专利范围第17项之电子组件,其中该可焊热传导元件包含材料,该材料包含一个或更多个合金,且系从锡、铋、银、铟,以及铅所组成的族群中所选出。20.如申请专利范围第17项之电子组件,其中该基板系为一有机基板,且其中该晶片系经由一接合区栅阵列结合到该基板。21.一种电子系统,电子系统包含一电子组件,该电子组件具有至少一积体电路封装体,该积体电路封装体包含:一基板;一晶片,其安置在该基板的一表面上,该晶片具有一背面;一黏附层,其形成于该背面上;一焊料可湿润层,其形成于该黏附层上;一盖体,其安置在该晶片上方;以及一可焊热传导元件,其结合该焊料可湿润层以及该盖体 。22.如申请专利范围第21项之电子系统,其中该可焊热传导元件包含材料,该材料包含一个或更多个合金,且系从锡、铋、银、铟,以及铅所组成的族群中所选出。23.如申请专利范围第21项之电子系统,其中该基板系为一有机基板,其中该晶片系经由一接合区栅阵列结合到该基板,且其中该盖体包含一结合至该基板的支撑元件。24.一种资料处理系统,其包含:一滙流排,该结合位在该资料处理系统中的元件;一显示器,其结合至该滙流排;一外部记忆体,其结合至该滙流排;以及一处理器,其结合至该滙流排,且包含电子组件,该电子组件包含至少一积体电路封装体,该基体电路封装体包含:一基板;一晶片,其安置在该基板的一表面上,该晶片具有一背面;一黏附层,其形成于该背面上;一焊料可湿润层,其连接至该黏附层;一盖体,其安置在该晶片上方;以及一可焊热传导元件,其结合该焊料可湿润层以及该盖体。25.如申请专利范围第24项之资料处理系统,其中该可焊热传导元件包含材料,该材料包含一个或更多个合金,且系从锡、铋、银、铟,以及铅所组成的族群中所选出。26.如申请专利范围第24项之资料处理系统,其中该基板系为一有机基板,且其中该晶片系经由一接合区栅阵列结合到该基板。27.一种制造一积体电路封装体的方法,该方法包含:形成一黏附层于一晶片的表面上;形成一焊料可湿润层于该黏附层上;施加一焊接材料至该焊料可湿润层;将该晶片固定到一基板上;将一盖体的表面安置紧邻于焊接材料层;以及将该焊接材料熔化以物理性地将该盖体结合至该晶片。28.如申请专利范围第27项之方法,其中该焊接材料具有摄氏138度至157度范围之间的液相温度。29.如申请专利范围第27项之方法,其中该基板包含有机材料,该有机材料相对于该晶片具有一相对高的热膨胀系数。30.如申请专利范围第27项之方法,其进一步地包含在将该盖体定位至紧邻该焊接材料之前,形成至少一金属或者有机层于该盖体的表面上。31.如申请专利范围第1项之电子组件,其中该可焊热传导元件具有摄氏150度或小于150度的液相温度。32.如申请专利范围第1项之电子组件,其中该可焊热传导元件具有摄氏140度或小于140度的液相温度。33.如申请专利范围第1项之电子组件,其中该可焊热传导元件具有摄氏138度至157度范围之间的液相温度。34.如申请专利范围第1项之电子组件,其中该黏附层系包含材料,该材料也含一个或更多个合金,且系从钛、铬 、锆、镍、钒,以及金所组成的族群中所选出。35.如申请专利范围第1项之电子组件,其中该黏附层系包含钛。36.如申请专利范围第1项之电子组件,其中该焊料可湿润层系包含材料,该材料包含一个或更多个合金,且系从钛、铬、锆、镍、钒,以及金所组成的族群中所选出。37.如申请专利范围第1项之电子组件,其中该焊料可湿润层系包含镍或金其中之一。38.如申请专利范围第6项之电子组件,其中该扩散层系包含材料,该材料包含一个或更多个合金,且系从钛、铬、锆、镍、钒,以及金所组成的族群中所选出。39.如申请专利范围第6项之电子组件,其中该扩散层系包含镍–钒合金。40.如申请专利范围第8项之积体电路封装体,其中该可焊热传导元件具有摄氏138度至157度范围之间的液相温度。41.如申请专利范围第17项之电子组件,其进一步包含:一扩散层,其位于该黏附层以及该焊料可湿润层之间。42.如申请专利范围第41项之电子组件,其中该等层系包含材料,该材料也含一个或更多个合金,且系从钛、铬、锆、镍、钒,以及金所组成的族群中所选出。43.如申请专利范围第21项之电子系统,其进一步包含:一扩散层,其位于该黏附层以及该焊料可湿润层之间。44.如申请专利范围第43项之电子系统,其中该等层系包含材料,该材料包含一个或更多个合金,且系从钛、铬、锆、镍、钒,以及金所组成的族群中所选出。45.一种电子组件,其包含:一晶片,其具有 一表面;一黏附层 ,其形成于该表面上;以及一焊料可湿润层,其形成于该黏附层上,以接收一可焊热传导元件。46.如申请专利范围第45项之电子组件,其中该黏附层系包含材料,该材料包含一个或更多个合金,且系从钛、铬、锆、镍、钒,以及金所组成的族群中所选出。47.如申请专利范围第45项之电子组件,其中该黏附层系包含钛。48.如申请专利范围第45项之电子组件,其中该焊料可湿润层系包含材料,该材料包含一个或更多个合金,且系从钛、铬、锆、镍、钒,以及金所组成的族群中所选出。49.如申请专利范围第45项之电子组件,其中该焊料可湿润层系包含镍或金其中之一。50.如申请专利范围第45项之电子组件,其中该可焊热传导元件包含材料,该材料包含一个或更多个合金,且系从锡、铋、银、铟,以及铅所组成的族群中所选出。51.如申请专利范围第45项之电子组件,其中该可焊热传导元件具有摄氏138度至157度范围之间的液相温度。52.如申请专利范围第45项之电子组件,其进一步具有:一扩散层,其位于该黏附层以及该焊料可湿润层之间。53.如申请专利范围第52项之电子组件,其中该黏附层系包含材料,该材料包含一个或更多个合金,且系从钛、铬、锆、镍、钒,以及金所组成的族群中所选出。54.如申请专利范围第52项之电子组件,其中该黏附层系包含镍–钒合金。55.一种电子组件,其包含:一晶片,其具有一表面;一黏附层,其结合至表面;以及一焊料可湿润层,其结合至该黏附层;一盖体;以及一焊接材料的热介面,以将该盖体结合至该焊料可湿润层。56.如申请专利范围第55项之电子组件,其中该焊接材料包含材料,该材料包含一个或更多个合金,且系从锡、铋、银、铟,以及铅所组成的族群中所选出。57.如申请专利范围第55项之电子组件,其中该焊接材料具有摄氏150度或小于150度的液相温度。58.如申请专利范围第55项之电子组件,其中该焊接材料具有摄氏140度或小于140度的液相温度。59.如申请专利范围第55项之电子组件,其中该焊接材料具有摄氏138度或小于157度范围之间的液相温度。图式简单说明:图1 系根据本发明一个实施例之一电子组件的方块图,其系将至少一个电子组件与一可焊热介面合并;图2 系绘示出根据本发明之一实施例的一积体电路封装体的剖面图;图3 系绘示出根据本发明之一实施例之一可焊热介面,其介于一晶片以及一盖体或者整合式散热器之间;以及图4 系根据本发明之一实施例的封装一晶片的方法的流程图。
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