TW202310245A - 具有熱介面結構的電子元件 - Google Patents

具有熱介面結構的電子元件 Download PDF

Info

Publication number
TW202310245A
TW202310245A TW111118411A TW111118411A TW202310245A TW 202310245 A TW202310245 A TW 202310245A TW 111118411 A TW111118411 A TW 111118411A TW 111118411 A TW111118411 A TW 111118411A TW 202310245 A TW202310245 A TW 202310245A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
thermal interface
layer
sow
heat removal
electronic component
Prior art date
Application number
TW111118411A
Other languages
English (en)
Inventor
艾汀 納波瓦堤
孟志 龐
墨哈美德 拿瑟
Original Assignee
美商特斯拉公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商特斯拉公司 filed Critical 美商特斯拉公司
Publication of TW202310245A publication Critical patent/TW202310245A/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4814—Conductive parts
    • H01L21/4871—Bases, plates or heatsinks
    • H01L21/4882—Assembly of heatsink parts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3735—Laminates or multilayers, e.g. direct bond copper ceramic substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3736—Metallic materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3737—Organic materials with or without a thermoconductive filler
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L24/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29193—Material with a principal constituent of the material being a solid not provided for in groups H01L2224/291 - H01L2224/29191, e.g. allotropes of carbon, fullerene, graphite, carbon-nanotubes, diamond
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/83053—Bonding environment
    • H01L2224/83091—Under pressure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01006—Carbon [C]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/14—Integrated circuits
    • H01L2924/141—Analog devices
    • H01L2924/1427—Voltage regulator [VR]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/35—Mechanical effects
    • H01L2924/351—Thermal stress
    • H01L2924/3512—Cracking

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

公開了電子元件，諸如晶片上系統元件。該元件可以包括：電子部件，其具有第一側；熱量移除結構，其耦合到所述電子部件的第一側；以及熱介面結構，其包括熱介面層和黏附層。所述電子部件可以是晶片上系統(SoW)。所述熱介面層位於所述電子部件的第一側與散熱結構之間。所述黏附層位於所述熱量移除結構與所述熱介面層之間。利用所述熱介面結構，可以利用相對低的壓力將所述電子部件和所述熱量移除結構附著在一起。

Description

具有熱介面結構的電子元件
本公開總體上涉及電子元件，諸如晶片上系統元件，並且更具體地，涉及具有熱介面結構的這種元件。 相 關 申 請 的交叉引用本申請要求2021年5月18日提交的、名稱為“SYSTEM ON A WAFER ASSEMBLIES WITH THERMAL INTERFACE STRUCTURE”的美國臨時專利申請No. 63/190,122的權益，該美國臨時專利申請的公開內容以其全文且出於所有目的通過引用併入本文。
晶片上系統元件包括晶片上系統(SoW)，其包括集成設備管芯的陣列。SoW在操作期間生成熱量。熱量移除結構(例如，冷卻解決方案)附著到SoW以移除由SoW生成的熱量。當SoW和熱量移除結構接合在一起時，將順應高導電層放置在SoW與熱量移除結構之間，以促進從SoW到熱量移除結構的熱傳遞。這種層通常被稱作熱介面材料(TIM)，這將有助於在兩個上述部件之間創建熱橋。大多數TIM要求它們上的顯著壓力以產生期望熱性能。這種壓力可能損壞SoW和/或其部件或者對它們的長期可靠性造成不利影響。
在一個方面中，公開了一種電子元件。所述電子元件包括：電子部件，其具有第一側；熱量移除結構，其耦合到所述電子部件的第一側；以及熱介面結構，其包括熱介面層和黏附層。所述熱介面層位於所述電子部件的第一側與所述熱量移除結構之間。所述黏附層位於所述熱量移除結構與所述熱介面層之間。 在一個實施例中，所述電子部件是晶片上系統(SoW)。 在一個實施例中，所述熱介面層包括：垂直對準的石墨層，其總體上與所述電子部件的第一側垂直地對準。 在一個實施例中，所述熱介面層包括碳納米管層。 在一個實施例中，所述熱介面層的厚度大於所述黏附層的厚度。 在一個實施例中，所述黏附層包括：水準對準的石墨層，其總體上與所述電子部件的第一側平行地對準。 在一個實施例中，所述熱介面層包括：垂直對準的石墨層，其總體上與所述電子部件的第一側垂直地對準。所述黏附層可以包括：水準對準的石墨層，其總體上與所述電子部件的第一側平行地對準。 在一個實施例中，所述黏附層包括金屬黏附層。所述金屬黏附層可以包括金或銦。 在一個實施例中，所述黏附層包括熱油脂層。所述熱量移除結構可以包括槽。所述熱油脂層的至少部分可以被設置在所述槽中。 在一個實施例中，所述熱量移除結構包括金屬板。 在一個實施例中，所述元件進一步包括所述電子部件與所述熱介面層之間的第二黏附層。所述黏附層和所述第二黏附層可以包括相同材料。 在一個實施例中，所述元件進一步包括：控制板，其耦合到所述電子部件的與所述第一側相對的第二側。所述元件可以進一步包括所述電子部件的第二側與所述控制板之間的第二熱量移除結構。 在一個方面中，公開了一種製造電子元件的方法。所述方法包括：提供(a)電子部件的第一側與熱量移除結構之間的熱介面層以及(b)所述熱介面層與所述熱量移除結構之間的黏附層。所述方法包括：經由所述熱介面層來應用壓力以接合所述電子部件和所述熱量移除結構。 在一個實施例中，所述電子元件是晶片上系統元件，並且所述電子部件是晶片上系統(SoW)。 在一個實施例中，所述熱介面層包括：垂直對準的石墨層，其總體上與所述電子部件的第一側垂直地對準。 在一個實施例中，所述熱介面層包括碳納米管層。 在一個實施例中，所述熱介面層的厚度大於所述黏附層的厚度。 在一個實施例中，所述黏附層包括：水準對準的石墨層，其總體上與所述電子部件的第一側平行地對準。 在一個實施例中，所述黏附層包括金屬黏附層。所述金屬黏附層包括金或銦中的至少一個。 在一個實施例中，所述黏附層包括熱油脂層。所述熱量移除結構可以包括槽。所述熱油脂層的至少部分可以被設置在所述槽中。 在一個實施例中，所述方法進一步包括所述電子部件與所述熱介面層之間的第二黏附層。所述黏附層和所述第二黏附層可以包括相同材料。 在一個實施例中，所述方法進一步包括：將控制板提供給所述電子部件的與所述第一側相對的第二側。所述方法可以進一步包括：提供所述電子部件的第二側與所述控制板之間的第二熱量移除結構。 在一個方面中，公開了一種晶片元件。所述晶片組件包括：晶片，其具有第一側；熱量移除結構，其耦合到所述晶片；熱介面結構，其被設置在所述晶片的第一側與所述熱量移除結構之間，且接合所述晶片的第一側和所述熱量移除結構；以及槽，處於所述晶片與所述熱量移除結構之間。所述熱介面結構包括熱介面材料。所述熱介面材料的至少部分被設置在所述槽中。 在一個實施例中，所述槽處於所述晶片的表面中。 在一個實施例中，所述槽處於所述熱量移除結構的表面中。 在一個實施例中，所述熱介面材料包括熱油脂。 在一個實施例中，所述熱介面結構包括：熱介面層，其包括總體上與所述晶片的第一側垂直地對準的垂直對準的石墨層。 在一個實施例中，所述熱介面結構包括：熱介面層，其包括碳納米管層。 在一個實施例中，所述元件進一步包括：控制板，其耦合到所述晶片的與所述第一側相對的第二側。所述元件可以進一步包括所述晶片的第二側與所述控制板之間的第二熱量移除結構。
某些實施例的以下詳細描述呈現了具體實施例的各種描述。然而，可以以例如各請求項限定和覆蓋的許多不同方式體現本文描述的創新。在該描述中，參考附圖，其中相似參考標號和/或術語可以指示相同的或功能上類似的元件。應當理解，附圖中圖示的元件不必按比例繪製。此外，應當理解，某些實施例可以包括比圖中圖示的元件更多的元件和/或圖中圖示的元件的子集。進一步地，一些實施例可以併入有來自兩個或更多個附圖的特徵的任何合適組合。 晶片上系統元件可以包括晶片上系統(SoW)和耦合到SoW的熱量移除結構。SoW和/或熱量移除結構的接合表面可以是粗糙的，使得當使表面相接觸時，在接合表面之間形成間隙或空隙。可以在SoW和散熱結構的接合表面之間提供熱介面材料。熱介面材料可以減輕和/或防止接合表面之間的間隙的形成。熱介面材料可以提供比空氣更好的針對熱傳遞的熱導率。 然而，利用某些熱介面材料，將SoW和熱量移除結構接合在一起可以涉及相對高的壓力。例如，應用至少40磅每平方英寸(psi)以啟動用於接合的某些熱介面材料。這可以涉及SoW上的約3000 psi的總力。由於非均勻SoW堆疊容限，這種力可以是重要關注。在某些實例中，用於接合的相對高壓力可能導致晶片破裂和/或對SoW或其他系統部件的其他損壞。用於接合的相對高壓力可能降低SoW和/或SoW元件的相關電子器件的可靠性。進一步地，使用低壓接合熱介面材料(諸如，液態形式材料)作為熱介面材料可能具有一些挑戰。例如，液態形式材料可能隨時間變幹並造成SoW與熱量移除結構之間的空隙。 本文公開的各種實施例涉及具有熱介面結構的SoW元件，該熱介面結構包括黏附層，該黏附層可以利用用於熱傳輸、傳遞、移除或耗散的相對高熱導率實現SoW和熱介面層的低壓接合。這種SoW元件可以在製造期間沒有與高壓接合相關聯的缺點的情況下實現良好熱性能。本文公開的各種實施例涉及針對適於低壓接合熱介面材料(諸如，熱油脂)的SoW組件的與SoW和/或熱量移除結構一起形成的結構(例如，儲存庫或槽)。 可以結合包括SoW的SoW元件而描述本文公開的各種實施例。然而，可以利用包括電子部件的任何合適電子元件實現本文公開的任何合適原理和優勢。 圖1示出了晶片上系統(SoW)元件10的示意橫截面側視圖。SoW元件是電子元件的示例。如圖1中所圖示，SoW元件10包括熱量移除結構26(例如，散熱結構)、電子部件(例如，SoW 24)、電壓調節模組(VRM)16、冷卻系統32、包括TIM的熱介面材料(TIM)結構21、以及包括TIM的TIM結構23。TIM結構21和/或23可以包括本文公開的任何合適熱介面結構。在一些應用中，當熱介面結構被用作TIM結構23時，本文公開的熱介面結構的某些優勢可以是顯著的。VRM 16是可位於晶片上方的在其間設置有TIM的電子模組或電子部件的示例。可以在包括SoW元件10的系統和/或任何其他合適處理系統中實現本公開的特徵。SoW元件10可以具有高計算密度且可以耗散由SoW元件10生成的熱量。 SoW元件10中的部件的堆疊是可被包括在處理系統中的元件的示例。可以在部件之間具有TIM的任何其他合適元件或系統中實現本文公開的各種原理和優勢。 SoW 24和熱量移除結構26被耦合在一起。可以在熱量移除結構26與SoW 24之間提供TIM結構23。熱量移除結構26可以耗散來自SoW 24的熱量。熱量移除結構26可以包括金屬，諸如銅和/或鋁。熱量移除結構26可以可替換地或另外包括具有期望散熱性質的任何其他合適材料。被包括在熱量移除結構26與SoW 14之間的熱介面材料可以減小和/或最小化熱量移除結構26與SoW 14之間的熱傳遞阻力。 SoW 24和熱量移除結構26被耦合在一起。可以在熱量移除結構26與SoW 24之間提供TIM結構23。熱量移除結構26可以耗散來自SoW 24的熱量。熱量移除結構26可以包括金屬，諸如銅和/或鋁。 SoW 24可以包括積體電路(IC)管芯的陣列。IC管芯可以被嵌入模制材料中。SoW 24可以具有高計算密度。IC管芯的陣列可以包括任何合適數目的IC管芯。例如，SoW 24可以是集成扇出型(InFO)晶片。InFO晶片可以包括IC管芯的陣列上方的多個路由層。InFO晶片的路由層可以提供IC管芯之間和/或到外部部件的信號連線性。SoW 24可以具有相對大的直徑。 VRM 16可以被定位成使得每個VRM與SoW 24的IC管芯堆疊。在SoW組件10中，存在VRM 16的高密度包裝。相應地，VRM 16可以消耗顯著功率。VRM 16被配置成接收直流電(DC)電源電壓並將較低輸出電壓供給到SoW 24的對應IC管芯。SoW元件10包括冷卻系統32與VRM 16之間的TIM結構21。TIM結構21可以改進冷卻系統32與VRM 16之間的熱導率。TIM結構21可以提供冷卻系統32與VRM 16之間的黏附。TIM結構21可以被提供有冷卻系統32。 冷卻系統32可以包括任何合適冷卻結構。冷卻系統32可以提供針對VRM 16的主動冷卻。主動冷卻可以涉及流經冷卻系統32的冷卻劑，諸如液體冷卻劑。 圖2是根據實施例的SoW元件20的示意橫截面側視圖。元件20可以包括：SoW 24，具有第一側24a和與第一側24a相對的第二側24b；以及熱量移除結構26。元件20還可以包括：熱介面結構28，其位於SoW 24的第一側24a與熱量移除結構26之間。元件20還可以在SoW 24的第二側24b上包括間隙墊30、第一冷卻結構(冷卻系統32)、第一居間層34、控制板36、第二居間層38和第二冷卻結構40。在一些實施例中，SoW 24可以電連接到控制板36。 SoW 24的第一側24a和/或熱量移除結構26的耦合到SoW 24的表面可以具有某個表面輪廓或微觀粗糙度。當這種表面相接觸時，可以在兩個表面之間形成空隙或間隙(例如，氣隙)。空隙或間隙可以減少和/或中斷SoW 24與熱量移除結構26之間的熱傳遞。SoW 24與熱量移除結構26之間的熱介面結構28可以符合SoW 24的第一側和熱量移除結構26的表面，以減輕和/或防止空隙或間隙的形成。因此，在具有熱介面結構28的情況下可以比在沒有熱介面結構28的情況下更高效地將由SoW 24生成的熱量傳遞到熱量移除結構26。熱介面結構28可以包括任何合適結構或材料。熱介面結構28可以包括如本文描述的多層結構。 為了使熱介面結構28有效地填充兩個連接結構之間的間隙，在某些應用中應當在熱量移除結構26與SoW 24之間有效地壓縮它。在許多情況下，壓力越高，則兩個結構之間的熱接觸越好。然而，在某些實施例中，SoW 24包括可受外部壓力影響的電路元件。因此，可以期望應用盡可能小的壓力以用於實現SoW 24與熱量移除結構26之間的足夠接合強度。 應用高壓力的另一不利影響可以包括熱量移除結構26與SoW 24之間的強機械耦合。這種機械耦合可能導致在熱膨脹和收縮下熱量移除結構26與SoW 24之間的大剪切力，這進而可能不利地影響元件的可靠性。 圖3A-3C圖示了具有各種熱介面結構的SOW元件的示意橫截面側視圖。通過將不同類型的熱介面材料或相同材料的不同取向進行組合，可能維持SoW 24與熱量移除結構26之間的低熱阻，同時減小期望壓縮壓力和/或減小SoW 24與熱量移除結構26之間的剪切耦合。在圖3A-3C中，在熱介面結構中示出了不同熱介面材料的三個不同組合。 圖3A-3C的實施例可以是有利的，例如，當接合表面具有相對高的粗糙度時。熱介面結構可以實現針對高熱性能的低接觸阻力、用於在製造期間進行附著的可降低晶片破裂風險和/或提高可靠性的低機械夾持力、或者低介面剪切應力中的一個或多個，以改進SoW與熱耗散結構之間的機械鬆散耦合。相應地，熱介面結構可以實現良好熱性能，同時實現相對低壓接合和/或低剪切應力耦合。 圖3A是根據實施例的SoW元件50的示意橫截面側視圖。除非以其他方式提到，圖3A的SoW元件50的部件可以與本文公開的任何SoW元件的相似部件相同或總體上類似。圖3A示出了具有厚度t2的黏附層54被放置在熱量移除結構側上，而具有厚度t1的熱介面層52被放置在SoW組件側上。熱介面層52和黏附層54中的每一個可以被選擇以滿足來自SoW 24或熱量移除結構26的它們的對應側的具體規範。 元件50可以包括：SoW 24，具有第一側24a和與第一側24a相對的第二側24b；以及熱量移除結構26。元件50還可以包括：熱介面結構58，其位於SoW 24的第一側24a與熱量移除結構26之間。熱介面結構58可以包括：熱介面層52，其位於SoW 24的第一側24a與熱量移除結構26之間；以及黏附層54，其位於SoW 24的第一側24a與熱介面層52之間。利用熱介面層52和黏附層54，熱介面結構58可以實現相對高的熱導率，且還輔助利用相對低的壓力接合SoW 24和熱量移除結構26。 在一些實施例中，熱介面層52可以包括導熱材料，諸如石墨、碳、銦等等或者其任何合金。在一些實施例中，熱介面層52可以包括可有可無的材料，諸如熱油脂、油灰或兩部分環氧樹脂。在一些實施例中，熱介面層52可以包括墊，諸如固化間隙墊、石墨墊、相變材料墊或金屬墊。在一些實施例中，熱介面層52可以包括：垂直對準的石墨，其總體上與SoW 24的第一側垂直地對準；或者碳納米管。 黏附層54可以包括下述材料：與在沒有黏附層54的情況下接合SoW 24和熱介面層52相比，該材料改進了SoW 24與熱介面層52之間的黏附強度。在一些實施例中，黏附層54可以有益地減小用於接合SoW 24和熱量移除結構26的壓力。 在一些實施例中，作為可以如何對所提出的元件進行結構化的示例，黏附層54可以包括：總體上與SoW 24的第一側24a平行地對準的水準對準的石墨層(例如，如圖4A中所示)；金屬化層(例如，如圖4B中所示)；或者熱油脂(例如，如圖4C中所示)。例如，金屬化層可以包括金和/或銦。熱介面層52的熱導率典型地大於黏附層54的熱導率。在一些實施例中，黏附層54的表面可以比熱介面層52的表面更光滑。 熱介面層52具有厚度t1。熱介面層52的厚度t1可以被調諧以滿足每個具體應用的熱、機械和/或製造要求。 黏附層54具有厚度t2。黏附層54的厚度t2可以被優化，以提供熱介面層52與熱量移除結構26或SoW 24之間的適當接觸，同時最小化熱阻或元件厚度。 圖3B是根據另一實施例的SoW元件60的示意橫截面側視圖。除非以其他方式提到，圖3B的SoW元件60的部件可以與本文公開的任何SoW元件的相似部件相同或總體上類似。 元件60可以包括：SoW 24，具有第一側24a和與第一側24a相對的第二側24b；以及熱量移除結構26。元件60還可以包括：熱介面結構68，其位於SoW 24的第一側24a與熱量移除結構26之間。熱介面結構68可以包括：熱介面層52，其位於SoW 24的第一側24a與熱量移除結構26之間；以及黏附層64，其位於熱介面層52與熱量移除結構26之間。 黏附層64可以包括下述材料：與在沒有黏附層64的情況下接合熱量移除結構26和熱介面層52相比，該材料改進了熱量移除結構26與熱介面層52之間的黏附強度。在一些實施例中，黏附層64可以有益地減小用於接合SoW 24和熱量移除結構26的壓力。 在一些實施例中，黏附層64可以包括：與SoW 24的第一側24a平行地對準的水準對準的石墨層(例如，如圖4A中所示)；金屬化層(例如，如圖4B中所示)；或者熱油脂(例如，如圖4C中所示)。例如，金屬化層可以包括金或銦。在一些實施例中，熱介面層52的熱導率可以大於黏附層64的熱導率。在一些實施例中，黏附層64的表面可以比熱介面層52的表面更光滑。 圖3C是根據另一實施例的SoW元件70的示意橫截面側視圖。除非以其他方式提到，圖3C的SoW元件70的部件可以與本文公開的任何SoW元件的相似部件相同或總體上類似。圖3C示出了具有包括三層熱介面層54、52和64的TIM結構的實施例。層54和64的厚度和材料可以是針對它們的對應配合表面而調諧和優化的。 元件70可以包括：SoW 24，具有第一側24a和與第一側24a相對的第二側24b；以及熱量移除結構26。元件70還可以包括：熱介面結構78，其位於SoW 24的第一側24a與熱量移除結構26之間。熱介面結構78可以包括：熱介面層52，其位於SoW 24的第一側24a與熱量移除結構26之間；黏附層54，其位於SoW 24的第一側24a與熱介面層52之間；以及另一黏附層64，其位於熱介面層52與熱量移除結構26之間。在一些實施例中，黏附層54和黏附層64可以包括相同材料。在其他實施例中，黏附層54和黏附層64可以包括不同材料。 圖4A-4C圖示了熱介面結構的各種實施例。儘管熱介面結構包括兩個黏附層，但可以在其中熱介面結構包括單個黏附層的應用中實現這些結構的任何合適原理和優勢。此外，可以與彼此一起實現圖4A-4C的實施例的特徵的任何合適組合。 圖4A是根據實施例的熱介面結構78a的示意橫截面側視圖。熱介面結構78a包括：熱介面層52a，其包括垂直對準的石墨或碳納米管；黏附層54a，其包括水準對準的石墨；以及黏附層64a，其包括水準對準的石墨。垂直對準的石墨和碳納米管是具有良好熱性能的熱介面層的示例。垂直對準的石墨可以總體上與熱介面層52a和黏附層54a、64a的接合表面垂直地對準。水準對準的石墨是具有用於接合的期望壓縮和黏附性質的黏附層的示例。其他合適黏附層包括聚合物層。在圖4A中圖示的實施例中，水準對準的石墨可以總體上與熱介面層52a和黏附層54a、64a的接合表面平行地對準。垂直對準的石墨和水準對準的石墨在熱介面結構78a中總體上彼此垂直地對準。 黏附層54a、64a的水準對準的石墨可以具有相對於熱介面層52a的接合表面更平坦或光滑的接合表面。水準對準的石墨的接合表面的這種平坦度或光滑度可以使黏附層54a、64a能夠利用相對低的壓力與其他元件(諸如，圖2-3C中所示的SoW 24和熱量移除結構26)接合。 圖4B是根據另一實施例的熱介面結構78b的示意橫截面側視圖。熱介面結構78b包括：熱介面層52b，其包括垂直對準的石墨；黏附層54b，其包括金屬化層；以及黏附層64b，其包括金屬化層。垂直對準的石墨可以總體上與熱介面層52b和黏附層54b、64b的接合表面垂直地對準。在一些實施例中，黏附層54b、64b的金屬化層可以包括軟金屬，諸如金或銦。 黏附層54b、64b的金屬化層可以具有相對於熱介面層52b的接合表面更平坦或光滑的接合表面。金屬化層的接合表面的這種平坦度和/或光滑度可以使黏附層54b、64b能夠利用相對低的壓力與其他元件(諸如，圖2-3C中所示的SoW 24和熱量移除結構26)接合。 圖4C是根據另一實施例的熱介面結構78c的示意橫截面側視圖。熱介面結構78c包括：熱介面層52b，其包括垂直對準的石墨；黏附層54c，其包括熱油脂；以及黏附層64c，其包括熱油脂。垂直對準的石墨可以總體上與熱介面層52b和黏附層54b、64b的接合表面垂直地對準。 黏附層54b、64b的熱油脂在接合到諸如圖2-3C中所示的SoW 24和熱量移除結構26之類的元件之前被應用在熱介面層52b上時可以以液態形式存在。熱油脂實現了熱介面層52b與元件之間的低壓接合。 圖5A-5C圖示了根據實施例的製造圖3B的元件60時的不同步驟處的結構。在圖5A處，可以提供熱量移除結構26。熱量移除結構26可以具有總體上平坦的接合表面。 在圖5B處，可以在熱量移除結構26的接合表面上提供包括熱介面層52和黏附層64的熱介面結構68。在一些實施例中，熱介面結構68可以是在被定位在熱量移除結構26上之前預先形成的。換言之，熱介面層52和黏附層64可以是在熱量移除結構26的接合表面上分離地形成和提供的。例如，可以在熱介面層52的表面上形成黏附層64，並且可以提供預先形成的熱介面結構68。在一些其他實施例中，可以在熱量移除結構26的接合表面上形成黏附層64，然後可以在黏附層64上方形成熱介面層52。 在圖5C處，可以提供具有第一側24a的SoW 24。SoW 24的第一側24a面向熱介面層52。在提供SoW 24之後，可以在圖5C中的箭頭所示的垂直方向上應用壓力以將所得到的元件堆疊接合在一起。 圖6是示出了根據實施例的製造SoW元件的過程的流程圖。該過程可以用於製造本文公開的SoW元件中的任一個。製造元件的過程可以包括步驟80、82、84和86。在步驟80處，可以提供SoW或熱量移除結構。 在步驟82處，可以在步驟80處提供的SoW或熱量移除結構之一上方提供熱介面結構。熱介面結構可以包括根據本文公開的任何合適原理和優勢的熱介面層和黏附層。在一些實施例中，熱介面結構還可以包括另一黏附層，使得熱介面層位於兩個黏附層之間。在一些實施例中，熱介面結構可以是在被提供在SoW或散熱結構之一上方之前預先形成的。在一些其他實施例中，熱介面層和黏附層可以是分離地提供的，以在SoW或散熱結構之一上方形成熱介面結構。 在步驟84處，可以在熱介面結構上方提供SoW或熱量移除結構中的另一個，使得熱介面結構位於SoW與熱量移除結構之間，以形成SoW、熱介面結構和散熱結構的垂直堆疊。 在步驟86處，可以在垂直方向上應用壓力，以接合SoW、熱介面結構和散熱結構的所得到的堆疊。 如上所討論，熱耗散結構可以附著到SoW。熱耗散結構與SoW之間的熱介面層的層可以減小接觸阻力並促進從SoW到熱耗散結構的熱傳輸。在該配置中，熱介面層可以覆蓋針對典型晶片大小的12"直徑的擴展表面積。關於具有千分之幾英寸的典型厚度的熱介面層(例如，熱油脂層)，熱介面層可能具有極端高寬比。這可能在製造和程序控制中呈現出技術挑戰，且還可能對熱介面層的可靠性帶來風險。可靠性問題包括但不限於泵出、空隙、厚度不均等等。高性能系統中的一種常見類型的熱介面材料是熱油脂。然而，熱油脂可能易於泵出，這是對於該類型的熱介面材料而言的已知失效模式。對於油脂在SoW上的應用，利用如上所描述的極端高寬比，可能加劇泵出風險。 為了減輕這種風險，針對熱介面層而提供技術方案，以改進熱介面層應用過程，跨晶片創建更均勻的TIM厚度，並通過使過剩材料可用來降低TIM泵出的風險。 在SoW與熱耗散結構之間可以包括槽。熱介面層(諸如，熱油脂層)可以被包括在槽中且作為薄層。這些槽中的額外容積可以充當儲存庫，以收集過剩熱介面材料層，以當配發熱介面材料時在組裝期間促進更均勻的層。然後，在系統的不同部件的熱膨脹和/或將它們保持在一起的機械力方面的改變的情況下，槽中的所保藏的熱介面材料可以補償熱耗散結構與SoW之間的增大的間隙。 圖7A和7B示出了具有槽和槽中的熱介面材料的SoW元件。在圖7A中，槽存在於熱量移除結構中。在圖7B中，槽存在於SoW中。在某些應用中，槽可以存在於SoW和熱耗散結構兩者中。 圖7A是根據實施例的SoW元件90的示意橫截面側視圖。除非以其他方式提到，圖7A的SoW元件90的部件可以與本文公開的任何SoW元件的相似部件相同或總體上類似。 元件90可以包括：SoW 24，其具有第一側24a和與第一側24a相對的第二側24b；以及熱量移除結構96。SoW 24可以包括在第二側24b上形成的重分佈層(RDL)92。元件90還可以包括：熱介面結構98，其位於SoW 24的第一側24a與熱量移除結構96之間。熱量移除結構96可以包括在接合表面96a上或處形成的多個槽100。熱介面結構98可以包括：第一部分98a，其沿SoW 24的第一側24a與熱量移除結構96的接合表面96a之間的接合介面延伸；以及第二部分98b，其被設置在該多個槽100中。 熱介面結構98可以包括熱油脂。熱油脂可以隨時間變幹或泵出，並導致在SoW 24的第一側24a與熱量移除結構96的接合表面96a之間的接合介面處形成間隙或空隙。熱量移除結構96的槽100可以充當針對熱介面結構98的第二部分98b的儲存庫。槽100中的熱介面結構98的第二部分98b可以防止或減輕在SoW 24的第一側24a與熱量移除結構96的接合表面96a之間的接合介面附近形成間隙或空隙。因此，可以維持SoW 24的第一側24a與熱量移除結構96的接合表面96a之間的足夠接觸。 在一些實施例中，熱介面結構98可以包括具有熱介面層和黏附層的多層結構(例如，如根據圖3A-3C和4C中的任一個)。 圖7B是根據實施例的SoW元件110的示意橫截面側視圖。除非以其他方式提到，圖7B的SoW元件110的部件可以與本文公開的任何SoW元件的相似部件相同或總體上類似。 SoW元件110可以包括：SoW 104，其具有第一側104a和與第一側104a相對的第二側104b；以及熱量移除結構26。SoW 104可以包括在第二側104b上形成的重分佈層(RDL)92。SoW元件110還可以包括：熱介面結構108，其位於SoW 104的第一側104a與熱量移除結構26之間。SoW 104可以包括在第一側104a上或處形成的多個槽120。熱介面結構108可以包括：第一部分108a，其沿SoW 24的第一側24a與熱量移除結構26的接合表面26a之間的接合介面延伸；以及第二部分108b，其被設置在該多個槽120中。 熱介面結構108可以包括熱油脂。熱油脂可以隨時間變幹且釋放它的體積，並導致在SoW 104的第一側104a與熱量移除結構96的接合表面96a之間的接合介面處形成間隙或空隙。SoW 104的槽120可以充當針對熱介面結構108的第二部分108b的儲存庫。這種槽可以從管芯之間的模制層蝕刻掉或雕刻掉。槽120中的熱介面結構108的第二部分108b可以防止或減輕在SoW 104的第一側104a與熱量移除結構26的接合表面26a之間的接合介面附近形成間隙或空隙。因此，可以維持SoW 104的第一側104a與熱量移除結構26的接合表面26a之間的足夠接觸。 在一些實施例中，熱介面結構98可以包括具有熱介面層和黏附層的多層結構(例如，根據圖3A-3C和4C中的任一個)。在一些實施例中，圖7B中圖示的SoW 104和圖7A中圖示的熱量移除結構96可以是在SoW元件中實現的。在這種實施例中，熱介面結構的部分可以被設置在與SoW 104一起形成的槽120和與熱量移除結構96一起形成的槽100兩者中。 儘管本文公開的實施例可以涉及SoW與散熱結構之間的熱介面結構，但本文公開的任何合適原理和優勢可以適用於處理系統中任何地方(諸如，熱量移除結構與襯底或晶片之間)的熱介面結構。例如，本文公開的熱介面結構可以位於片上系統(SoC)與熱耗散結構之間。在某些應用中，本文公開的熱介面結構可以位於具有一個或多個敏感電路元件的電子部件與熱耗散結構之間。作為另一示例，本文公開的熱介面結構可以位於主動冷卻系統與襯底或晶片之間。 除非上下文以其他方式清楚地要求，遍及該描述和各請求項，詞語“包括”、“包括著”、“包含”、“包含著”等等應在與排他性或窮盡性意義形成對照的包含性意義上理解；也就是說，在“包括但不限於”的意義上。如本文總體上使用的那樣，詞語“耦合”指代可直接連接或者經由一個或多個中間元件而連接的兩個或更多個元件。同樣地，如本文總體上使用的那樣，詞語“連接”指代可直接連接或者經由一個或多個中間元件而連接的兩個或更多個元件。另外，詞語“本文”、“以上”、“以下”和類似含義的詞語在本申請中使用時應當整體上參考本申請，而不是參考本申請的任何特定部分。在上下文允許的情況下，以上具體實施方式中的使用單數或複數的詞語也可以分別包括複數或單數。參考兩個或更多個物品的列表的詞語“或”，該詞語覆蓋詞語的所有以下解釋：列表中的任何物品、列表中的所有物品、以及清單中的物品的任何組合。 此外，除非以其他方式具體聲明或者以其他方式在所使用的上下文內理解，本文使用的條件語言(諸如其中有“能夠”、“能”、“可能”、“可以”、“例如”、“比如”、“諸如”等等)總體上意在傳達：某些實施例包括某些特徵、元素和/或狀態，而其他實施例不包括某些特徵、元素和/或狀態。因此，這種條件語言總體上不意在暗示特徵、元素和/或狀態以針對一個或多個實施例而要求的任何方式存在。 已經參考具體實施例描述了以上描述。然而，上面的說明性討論不意在是窮盡性的或將發明限於所描述的精確形式。考慮到以上教導，許多修改和變型是可能的。從而使本領域技術人員能夠最佳地利用具有適於各種使用的各種修改的技術和各種實施例。 儘管已經參考附圖來描述本公開和示例，但各種改變和修改對本領域技術人員來說將變得明顯。這種改變和修改應被理解為被包括在本公開的範圍內。
10:晶片上系統(SoW)元件 16:調壓調節模組(VRM) 20:SoW組件 21:熱介面材料(TIM)結構 23:TIM結構 24:SoW 24a:第一側 24b:第二側 26:熱量移除結構 26a:接合表面 28:熱介面結構 30:間隙墊 32:冷卻系統 34:第一居間層 36:控制板 38:第二居間層 40:第二冷卻結構 t1:厚度 t2:厚度 t3:厚度 50:SoW組件 52:熱介面層 52a:熱介面層 52b:熱介面層 54:黏附層 54a:黏附層 54b:黏附層 54c:黏附層 58:熱介面結構 60:SoW組件 64:黏附層 64a:黏附層 64b:黏附層 64c:黏附層 68:熱介面結構 70:SoW組件 78:熱介面結構 78a:熱介面結構 78b:熱介面結構 78c:熱介面結構 90:SoW組件 92:重分佈層(RDL) 96:熱量移除結構 96a:接合表面 98:熱介面結構 98a:第一部分 98b:第二部分 100:槽 104:晶片上系統(SoW) 104a:第一側 104b:第二側 108:熱介面結構 108a:第一部分 108b:第二部分 110:SoW組件 120:槽
現在將參考以下附圖來描述具體實現方式，以下附圖是作為示例而非限制來提供的。 [圖1]示出了晶片上系統(SoW)元件的示意橫截面側視圖。 [圖2]是根據實施例的晶片上系統元件的示意橫截面側視圖。 [圖3A]是根據另一實施例的晶片上系統元件的示意橫截面側視圖。 [圖3B]是根據另一實施例的晶片上系統元件的示意橫截面側視圖。 [圖3C]是根據另一實施例的晶片上系統元件的示意橫截面側視圖。 [圖4A]是根據另一實施例的熱介面結構的示意橫截面側視圖。 [圖4B]是根據另一實施例的熱介面結構的示意橫截面側視圖。 [圖4C]是根據另一實施例的熱介面結構的示意橫截面側視圖。 [圖5A]圖示了根據實施例的製造圖3B的元件的過程中的步驟。 [圖5B]圖示了根據實施例的製造圖3B的元件的過程中的另一步驟。 [圖5C]圖示了根據實施例的製造圖3B的元件的過程中的另一步驟。 [圖6]是根據實施例的製造晶片上系統元件的過程的流程圖。 [圖7A]是根據另一實施例的晶片上系統元件的示意橫截面側視圖。 [圖7B]是根據另一實施例的晶片上系統元件的示意橫截面側視圖。
20:SoW組件
24:SoW
24a:第一側
24b:第二側
26:熱量移除結構
28:熱介面結構
30:間隙墊
32:冷卻系統
34:第一居間層
36:控制板
38:第二居間層
40:第二冷卻結構

Claims (24)

  1. 一種電子元件，包括： 電子部件，具有第一側； 熱量移除結構，耦合到所述電子部件的第一側；以及 熱介面結構，包括熱介面層和黏附層。所述熱介面層位於所述電子部件的第一側與所述熱量移除結構之間，並且所述黏附層位於所述熱量移除結構與所述熱介面層之間。
  2. 如請求項1所述的元件，其中所述電子部件是晶片上系統(SoW)。
  3. 如請求項1所述的元件，其中所述熱介面層包括：垂直對準的石墨層，其總體上與所述電子部件的第一側垂直地對準。
  4. 如請求項1所述的元件，其中所述熱介面層包括碳納米管層。
  5. 如請求項1所述的元件，其中所述熱介面層的厚度大於所述黏附層的厚度。
  6. 如請求項1所述的元件，其中所述黏附層包括：水準對準的石墨層，其總體上與所述電子部件的第一側平行地對準。
  7. 如請求項1所述的元件，其中所述熱介面層包括：垂直對準的石墨層，其總體上與所述電子部件的第一側垂直地對準，並且所述黏附層包括：水準對準的石墨層，其總體上與所述電子部件的第一側平行地對準。
  8. 如請求項1所述的元件，其中所述黏附層包括金屬黏附層或熱油脂層。
  9. 如請求項8所述的元件，其中所述黏附層包括所述金屬黏附層，並且所述金屬黏附層可以包括金或銦。
  10. 如請求項1所述的元件，其中所述熱量移除結構包括金屬板。
  11. 如請求項1所述的元件，進一步包括所述電子部件與所述熱介面層之間的第二黏附層。
  12. 如請求項1所述的元件，進一步包括：控制板，耦合到所述電子部件的與所述第一側相對的第二側；以及第二熱量移除結構，處於所述電子部件的第二側與所述控制板之間。
  13. 一種製造電子元件的方法，所述方法包括： 提供(a)電子部件的第一側與熱量移除結構之間的熱介面層以及(b)所述熱介面層與所述熱量移除結構之間的黏附層；以及 經由所述熱介面層來應用壓力以接合所述電子部件和所述熱量移除結構。
  14. 如請求項13所述的方法，其中所述電子元件是晶片上系統元件，並且所述電子部件是晶片上系統(SoW)。
  15. 如請求項13所述的方法，其中所述熱介面層的厚度大於所述黏附層的厚度。
  16. 如請求項13所述的方法，其中所述黏附層包括下述各項之一： 水準對準的石墨層，其總體上與所述電子部件的第一側平行地對準； 金屬黏附層；或者 熱油脂層。
  17. 如請求項13所述的方法，進一步包括所述電子部件與所述熱介面層之間的第二黏附層，其中所述黏附層和所述第二黏附層包括相同材料。
  18. 如請求項13所述的方法，進一步包括：將控制板提供給所述電子部件的與所述第一側相對的第二側；以及提供所述電子部件的第二側與所述控制板之間的第二熱量移除結構。
  19. 一種晶片元件，包括： 晶片，具有第一側； 熱量移除結構，耦合到所述晶片； 熱介面結構，被設置在所述晶片的第一側與所述熱量移除結構之間，且接合所述晶片的第一側和所述熱量移除結構，所述熱介面結構包括熱介面材料；以及 槽，處於所述晶片與所述熱量移除結構之間，所述熱介面材料的至少部分被設置在所述槽中。
  20. 如請求項19所述的元件，其中所述槽處於所述晶片的表面中。
  21. 如請求項19所述的元件，其中所述槽處於所述熱量移除結構的表面中。
  22. 如請求項19所述的元件，其中所述熱介面材料包括熱油脂。
  23. 如請求項19所述的元件，其中所述熱介面結構包括：熱介面層，包括總體上與所述晶片的第一側垂直地對準的垂直對準的石墨層；或者熱介面層，包括碳納米管層。
  24. 如請求項19所述的元件，進一步包括：控制板，耦合到所述晶片的與所述第一側相對的第二側；以及第二熱量移除結構，處於所述晶片的第二側與所述控制板之間。
TW111118411A 2021-05-18 2022-05-17 具有熱介面結構的電子元件 TW202310245A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202163190122P 2021-05-18 2021-05-18
US63/190,122 2021-05-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202310245A true TW202310245A (zh) 2023-03-01

Family

ID=82361320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111118411A TW202310245A (zh) 2021-05-18 2022-05-17 具有熱介面結構的電子元件

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP4341994A1 (zh)
JP (1) JP2024520323A (zh)
KR (1) KR20240008866A (zh)
CN (1) CN117441229A (zh)
TW (1) TW202310245A (zh)
WO (1) WO2022245740A1 (zh)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2763167B1 (en) * 2011-09-26 2016-06-29 Fujitsu Limited Heat-dissipating material and method for producing same, and electronic device and method for producing same
WO2014208930A1 (en) * 2013-06-26 2014-12-31 Lg Electronics Inc. Heat discharging sheet and method for manufacturing the same
US10791651B2 (en) * 2016-05-31 2020-09-29 Carbice Corporation Carbon nanotube-based thermal interface materials and methods of making and using thereof
US10319609B2 (en) * 2017-06-21 2019-06-11 International Business Machines Corporation Adhesive-bonded thermal interface structures
US20200227338A1 (en) * 2019-01-15 2020-07-16 Intel Corporation Multilayered thermal interface material (tim) with reduced thermal resistance
US20200373220A1 (en) * 2019-05-22 2020-11-26 Intel Corporation Integrated circuit packages with thermal interface materials with different material compositions
US11264306B2 (en) * 2019-09-27 2022-03-01 International Business Machines Corporation Hybrid TIMs for electronic package cooling

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024520323A (ja) 2024-05-24
KR20240008866A (ko) 2024-01-19
WO2022245740A1 (en) 2022-11-24
CN117441229A (zh) 2024-01-23
EP4341994A1 (en) 2024-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10607859B2 (en) Adhesive-bonded thermal interface structures
US6462410B1 (en) Integrated circuit component temperature gradient reducer
TWI311804B (en) Microelectronic package having direct contact heat spreader and method of manufacturing same
US7683479B2 (en) Semiconductor package involving a rotary lock that connects a package substrate and a separate component
JP6249829B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
US20070284704A1 (en) Methods and apparatus for a semiconductor device package with improved thermal performance
US20050127500A1 (en) Local reduction of compliant thermally conductive material layer thickness on chips
US20190157183A1 (en) Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device
US10090222B2 (en) Semiconductor device with heat dissipation and method of making same
US20050189568A1 (en) Apparatus and methods for cooling semiconductor integrated circuit package structures
JP4454226B2 (ja) シリコンとｌｔｃｃを含む電子装置の製造方法及びそれにより製造された電子装置
CN111357099A (zh) 电子器件的封装方法和接合技术
KR20080015724A (ko) 몰딩된 리드 부착물을 갖는 플라스틱 오버몰딩된 패키지들
CN111615746A (zh) 电力电子模块及制造电力电子模块的方法
JP2016092184A (ja) パワーモジュール
TW201810560A (zh) 功率模組及其製造方法
US20200312740A1 (en) Low thermal resistance power module packaging
TW202310245A (zh) 具有熱介面結構的電子元件
US10856403B2 (en) Power electronics module and a method of producing a power electronics module
US20240234243A1 (en) Electronic assemblies with thermal interface structure
EP1255298A2 (en) Power device with a plastic molded package and direct bonded substrate
JP7072624B1 (ja) 電力用半導体装置および電力用半導体装置の製造方法
WO1999016128A1 (en) Semiconductor module
WO2005091363A1 (ja) ヒートシンク基板とその製造方法
JP4146736B2 (ja) 半導体装置の製造方法