TH20718A - การติดอุปกรณ์ระบายความร้อนต่อโดยตรงกับโมดูลชิพพาหะโดยใช้อีพ๊อกซี่ยืดหยุ่น - Google Patents

Abstract

การติดแผ่นระบายความร้อนโดยตรงกับฟลิปชิพ โดยใช้อีพ๊อกซี่ยืดหยุ่น แผ่นระบายความร้อนอลูมิเนียมหรือโลหะทองแดงจะถูกนำมาต่อกับกรอบเซรามิค หรือชิพสารกึ่งตัวนำ โดยใช้กาวอีพ็อกซี่ยืดหยุ่น เพื่อช่วยปรับปรุงความสามารถทางอุณหภูมิ อลูมิเนียม อาจถูกเคลือบได้โดยการอะโนไดน์หรือสารเปลี่ยนโครเมทหรือทองแดงอาจเคลือบ ด้วยโลหะนิเกิล โครงสร้างดังกล่าวนั้นเหมาะเป็นอย่างยิ่งกับ CQFP,CAGA,CCGA, CPGA,TBGA, PBGA,DCAM, MCM-L, เซรามิคชั้นเดียว และแพคเก็จชิพพาหะอื่นๆ เช่นเดียวกับที่ติดฟลิบชิบไว้กับแผ่นประกอบวงจรอินทรีย์แบบยืดหยุ่นหรือแบบแข็ง วัสดุยืดจับ เหล่านี้ทนได้ในอุณหภูมิ รอบทดสอบของ 0 ถึง 100 องศาเซลเซียส ที่ 1,500 รอบ -25 องศาเซลเซียส ถึง 125 องศาเซลเซียส ที่ 400 รอบ และ -40 ถึง 140 องศา เซลเซียส ที่ 300 รอบ และคงที่สม่ำเสมอที่ค่าอุณหภูมิ 130 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1000 ชั่นโมง โดยไม่สูญเสียความแข็งแรง อีพ๊อกซี่ยืดหยุ่นมีโมดูลัสของความหยุ่นตัวต่ำกว่า 100,000 psi และมีค่าอุณหภูมิสภาพแก้วน้อยกว่า 25 องศาเซลเซียส ซึ่งแข็งแรงกว่า กาวซิลโคนพิเศษ และไม่ปนเปื้อนกับโมดูลหรือแผ่นประกอบวงจรเมื่อเทียบกับซิลิโคนอีพ๊อกซี่ ยืดหยุ่นอาจจะบรรจุเอาวัสดุที่มีสัมประสิทธิ์การแผ่ขยายทางอุณหภูมิต่ำ (CTE) เพื่อที่จะทำให้ ค่า CTE อยู่ระหว่างแม่แบบซิลิโคน และโลหะของตัวระบายความร้อน

Claims (6)

1. วิธีการผลิตโมดูลชิพพาหะ ประกอบด้วย การเชื่อมต่อไฟฟ้าจากผิวหน้าแรกของชิพสารกึ่งตัวนำกับฐานรอง ติดอีพ๊อกซี่ยืดหยุ่นซึ่งไม่ด้แข็งตัวเต็มที่ ระหว่างผิวที่สองของแผ่นชิพสารกึ่งตัว นำและตัวกระจายความร้อน กดอัดตัวกระจายความร้อนและชิพเข้าไปด้วยกัน และ ให้ความร้อนเพื่อให้เกิดการแข็งตัวของอีพ๊อกซี่ยืดหยุ่น 2. วิธีตามข้ถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่งขั้นตอนของการเกาะติดของอีพ๊อกซี่ยืดหยุ่นรวมไป ถึงขั้นตอนของกาเรกาะติดอ๊พ๊อกซี่ยืดหยุ่นที่อุณหภูมิสภาพแกว้น้อยกว่า 25 องศาเซลเซียส และค่า ยังโมดูลัสน้อยกว่า 100,000 psi ที่ 25 องศาเซลเซียส 3. วิธีตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่งขั้นตอนของการเกาะติดของอีพ๊อกซียืดหยุ่นรวมไป ถึงขั้นตอนของการเกาะติดของอีพ๊อกซี่ยืดหยุ่นที่อุณหภูมิสภาพแก้วน้อยกว่า 10 องศาเซลเซียส 4. วิธีตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่งขั้นตอนของการเกาะติดของอีพ๊อกซียืดหยุ่นรวมไป ถึงขั้นตอนของการเกาะติดของอีพ๊อกซี่ยืดหยุ่นที่อุณหภูมิสภาพแก้วน้อยกว่า 0 องศาเซลเซียส 5. วิธีตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่งขั้นตอนของการเกาะติดของอีพ๊อกซียืดหยุ่นรวมไป ถึงขั้นตอนของการติดของอีพ๊อกซี่ยืดหยุ่นด้วยค่ายังโมดูลัสน้อยกว่า 50,000 Psi ที่ 25 องศาเซลเซียส 6. วิธีตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่งขั้นตอนของการเกาะติดของอีพ๊อกซียืดหยุ่นรวมไป ถึงขั้นตอนของการเกาะติดอีพ๊อกซี่ยืดหยุ่นที่อุณหภูมิน้อยกว่า 20,000 psi ที่ 25 องศาเซลเซียส 7. วิธีตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่งขั้นตอนของการเกาะติดของอีพ๊อกซียืดหยุ่นรวมไป ถึงขั้นตอนของการเกาะติดของอีพ๊อกซี่-ยืดหยุ่นด้วยวัสดุคุณสมบัติ หรือ สูตรเหมือนเทคโนโลยี AIEG 7655 8. วิธีตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่งขั้นตอนของการเกาะติดของอีพ๊อกซียืดหยุ่นรวมไป ถึงขั้นตอนของการเกาะติดของอีพ๊อกซี่ยืดหยุ่นวัสดุคุณสมบัติ หรือ สูตรเหมือนกับ ABLE BOND ตาม PI - 8971 9. วิธีการผลิตโมดูลชิพพาหะ ประกอบด้วย การเชื่อมต่อไฟฟ้าจากผิวหน้าแรกของชิพกึ่งตัวนำกับฐานรอง การเกาะติดของอีพ๊อกซี่ยืดหยุ่นซึ่งยังไม่ได้แข็งตัวเต็มที่ อยู่ระหว่างผิวสัมผัสที่สอง ของชิพสารกึ่งตัวนำ และผิวหน้าอะลูมิเนียมของโลหะตัวกระจายความร้อน การอัดตัวกระจายความร้อนและชิพเข้าด้วยกัน และให้ความร้อนโมดูลเพื่อให้เกิด การแข็งตัวของอีพ็อกซี่ยืดหยุ่น 1 0. วิธีการตามข้อถือสิทธิ 9 ประกอบต่อไปด้วยขั้นตอนของการอะโนไดซ์ ผิวหน้า อะลูมิเนียมของแผ่นโลหะระบายความร้อน 1 1. วิธีในการผลิตฟลิกชิพแพคเก็จ ประกอบด้วย วางตำแหน่งฟลิพชิพดสารกึ่งตัวนำลงบนผิวหน้าฐานรองพร้อมกับแท่งพื้นที่ของตัว เชื่อมต่อไฟฟ้าที่ต่ออกจากหน้าประกบด้านแรกของชิพ เพื่อจับเข้ากับแท่งพื้นที่ของตัวเชื่อมต่อบน ตัวฐานรอง ให้ความร้อนทางกล และการเชื่อมต่อระหว่างกันด้วยไฟฟ้าของชิพกับฐานรอง ทำการติดอีพ๊อกซี่ยืดหยุ่นซึ่งยังไม่ได้แข็งตัวเต็มที่ ติดไว้ในระหว่างผิวด้านที่สองของ ชิพ และตัวกระจายความร้อน กดอัดตัวกระจายความร้อนและชิพเข้าด้วยกัน และให้ความร้อนกับแพตเก็จเพื่อให้ เกิดการแข็งตัวของอีพ๊อกซี่ยืดหยุ่น 1 2. วิธีการตามข้อถือสิทธิที่ 11 ประกอบต่อไปด้วยขั้นตอนการเลือกโลหะระบาย ความร้อน 1 3. วิธีการตามข้อถือสิทธิที่ 1 ประกอบต่อไปด้วยขั้นตอนของการสร้างฐานรองที่ ยืดหยุ่นของชั้นฟิล์มโลหะที่มีรูปแบบหนึ่งอัน หรือมากกว่า ที่ถูกยึดโดยชั้นฟิล์มไดอิเล็กตริกหนึ่งชั้น หรือมากกว่า ที่แยกชั้นฟิล์มโลหะที่อยู่ใกล้กันของชั้นฟิล์มโลหะที่มีรูปแบบดังกล่าว โดยการเกาะติด แบบสลับกันของชั้นฟิล์มไดอิเล็กตริกดังกล่าวและชั้นฟิล์มโลหะที่มีรูปแบบดังกล่าวบนชั้นเริ่มต้น 1 4. วิธีการตามข้อถือสิทธิที่ 11 ที่ซึ่งขั้นตอนของการเกาะติดอีพ๊อกซี่ยืดหยุ่นรวมไป ถึงขั้นตอนของการเกาะติดอีพ๊อกซี่ยืดหยุ่นที่อุณหภูมิสภาพแก้วน้อยกว่า 25 องศาเซลเซียส และค่า ยังโมดูลัสน้อยกว่า 100,000 psi ที่ 25 องศาเซลเซียส 1 5. วิธีการสำหรับการผลิต โครงสร้างต่อเชื่อมระหว่างกันประกอบไปด้วย การเชื่อมต่อไฟฟ้าที่ผิวหน้าแรกของชิพสารกึ่งตัวนำกับฐานรองแรก การเกาะติดอีพ๊อกซี่ยืดหยุ่นซึ่งยังไม่ได้แข็งตัวเต็มที่ ให้อยู่ระหว่างผิวด้านที่สองของ ชิพสารกึ่งตัวนำและตัวกระจายความร้อน กดอัดตัวกระจายความร้อนและแผ่นชิพเข้าด้วยกัน เพิ่มระดับอุณหภูมิของโมดูลเพื่อให้เกิดการแข็งตัวของอีพ๊อกซี่ยืดหยุ่น วางตำแหน่งผิวด้านที่สองของฐานรองแรก ในลักษณะหน้าสัมผัสขนานกับผิวของ ฐานของที่สองที่ใหญ่กว่า และ เชื่อมต่อตัวต่อทางไฟฟ้าของฐานแรก และฐานรองที่สองเข้าด้วยกันเพื่อสร้าง โครงสร้างเชื่อมต่อระหว่างกัน 1 6. วิธีการตามข้อถือสิทธิที่ 15 ที่ซึ่งขั้นตอนของการเกาะติดของอีพ๊อกซี่ยืดหยุ่น รวมเอาขั้นตอนของการเกาะติดอีพ๊อกซี่ ยืดหยุ่นที่อุณหภูมิสภาพแก้วน้อยกว่า 25 องศาเซลเซียส และค่ายังโมดูลัสน้อยกว่า 100,000 psi ที่ 25 องศาเซลเซียส 1 7. วิธีการผลิตโครงสร้างเชื่อมต่อระหว่างกัน ประกอบด้วย การติดชิพสารกึ่งตัวนำเข้าที่ตำแหน่งคงที่บนด้านแรกของฐานรองที่หนึ่ง การการเกาะติดอีพ๊อกซี่ยืดหยุ่น ซึ่งยังไม่ได้แข็งตัวเต็มที่ให้อยู่ระหว่างตัวกระจาย ความร้อน และผิวบนด้านที่สองของฐานรองแรก การกดอัดตัวกระจายความร้อน และด้านที่สองของฐานรองที่หนึ่งเข้าด้วยกัน การให้ความร้อนกับโมดูลเพื่อให้เกิดการแข็งตัวของอีพ๊อกซี่ยืดหยุ่น การเชื่อมต่อไฟฟ้าระหว่างหน้าสัมผัสโลหะบนตัวชิพ และหน้าสัมผัสโลหะบนฐาน รองที่สอง 1 8. วิธีการตามข้อถือสิทธิที่ 17 ประกอบต่อไปด้วยขั้นตอนของการเลือกวัสดุ เซรา มิคสำหรับฐานรองที่หนึ่ง 1 9. วิธีการตามข้อถือสิทธิที่ 17 ที่ซึ่งขั้นตอนของการองการเกาะติดของอีพ๊อกซี่ยืดหยุ่นรวม เอาขั้นตอนของการเกาะติดอีพ๊อกซี่ ยืดหยุ่นที่อุณหภูมิสภาพแก้วน้อยกว่า 25 องศาเซลเซียส และค่า ยังโมดูลัสน้อยกว่า 100,000 psi ที่ 25 องศาเซลเซียส 2 0. วิธีการสำหรับผลิตระบบจัดการข้อมูล ซึ่งประกอบด้วย การเชื่อมต่อไฟฟ้าที่ผิวหน้าแรกของชิพสารกึ่งตัวนำ ของหน่วยประมวลผลกลางกับ ฐานรองแรก การติดอีพ๊อกซี่ยืดหยุ่น ซึ่งยังไม่ได้แข็งตัวเต็มที่ในระหว่างผิวหน้าที่สองของชิพสาร กึ่งตัวนำและตัวกระจายความร้อน กดอัดตัวกระจายความร้อนและแผ่นชิพเข้าด้วยกัน เพิ่มระดับอุณหภูมิของโมดูลเพื่อให้เกิดการแข็งตัวของอีพ๊อกซี่ยืดหยุ่น วางตำแหน่งผิวด้านที่สองของฐานรองแรก ในลักษณะหน้าสัมผัสขนานกับผิวของ ฐานรองที่สองที่ใหญ่กว่า เชื่อมต่อระหว่างส่วนสำหรับเชื่อมต่อไฟฟ้า และทางกลของฐานรองแรก และส่วน ประกอบสำหรับเชื่อมต่อทางไฟฟ้าและทางกลของฐานรองที่สอง เพื่อทำให้เกิกโครงสร้างเชื่อมต่อ ระหว่างกัน เชื่อมต่อโครงสร้างเชื่อมต่อระหว่างกันด้วยส่วนจ่ายไฟฟ้า และส่วนอินพุท ซเอาท์พุทเพื่อทำให้เกิดระบบจัดการข้อมูล 2 1. วิธีการตามข้อถือสิทธิที่ 20 ที่ซึ่งขั้นตอนของการติดอีพ๊อกซี่ยืดหยุ่นรวมเอา ขั้น ตอนของการเกาะติดอีพ๊อกซี่ยืดหยุ่นด้วยอุณหภูมิสภาพแก้วน้อยกว่า 25 องศาเซลเซียส และค่ายัง โมดูลัส น้อยกว่า 100,000 psi ที่ 25 องศาเซลเซียส 2 2. วิธีตามข้อถือสิทธิที่ 1 ยังรวมต่อไปถึงขั้นตอนของการเลือกอะลูมิเนียมสำหรับ ผิวหน้าของตัวกระจายความร้อน 2 3. วิธีตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่งตัวกระจายความร้อนรวมถึงอะลูมิเนีม และยังรวม ต่อไปถึงขั้นตอนของการอะโนไดซ์ เพื่อสร้างผิวหน้าอะลิมูเนียมที่ถูกอะโนไดซ์ของตัวกระจายความ ร้อน 2 4. วิธีการตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่งตัวกระจายความร้อนรวมถึงอะลูมิเนียม และยังรวม ต่อไปถึงขั้นตอน ของการสร้างบนผิวหน้าอะลูมิเนียมของตัวกระจายความร้อนด้วยผิวเคลือบของ สารเปลี่ยนโครเมท 2 5. วิธีการตามข้อถือสิทธิที่ 1 รวมต่อไปถภึงการจัดให้มีทองแดงสำหรับตัวกระจายความ ร้อน 2 6. วิธีการตามข้อถือสิทธิที่ 25 รวมต่อไปภถึงขั้นตอนของการเคลือบทองแดงด้วยนิเกิ้ล เพื่อสร้างผิวหน้าของตัวกระจายความร้อน 2 7. วิธีการสำหรับผลิตโมดูลชิพพาหะ ประกอบด้วย เชื่อมต่อผิวหน้าที่หนึ่งของชิพสารกึ่งตัวนำกับฐานรอง การติดอีพ๊อกซี่ยืดหยุ่น ซึ่งยังไม่ได้แข็งตัวเต็มที่ ในอยู่ระหว่างผิวด้านที่สองของชิพสาร กึ่งตัวนำและผิวหน้าของตัวกระจายความร้อน กดอัดตัวกระจายความร้อนและแผ่นชิพเข้าด้วยกัน การิตดอีพ็อกซี่ตัวอื่นกับผิวหน้าที่ไม่ถูกครอบครอง โดยอีพ็อกซี่ยืดหยุ่น ดังกล่าว ระหว่างตัวกระจายความร้อนและฐานรอง และ การให้ความร้อนเพื่อให้เกิดการแข็งตัวของอีพ็อกซี่ยืดหยุ่น 2 8. วิธีการสำหรับผลิตโมดูลชิพพาหะ ประกอบด้วย การเชื่อมต่อไฟฟ้าผิวสัมผัสที่หนึ่งของชิพสารกึ่งตัวนำกับฐานรอง การเกาะติดอีพ๊อกซี่ยืดหยุ่น ซึ่งยังไม่ได้แข็งตัวเต็มที่ ให้อยู่ระหว่างผิวด้านที่สองของ ชิพสารกึ่งตัวนำ และตัวหน้าของตัวกระจายความร้อนของโลหะที่รวมถึงทองแดง กดอัดตัวกระจายความร้อนและแผ่นชิพเข้าด้วยกัน และ การให้ความร้อนเพื่อให้เกิดการแข็งตัวของอีพ็อกซี่ยืดหยุ่น 2 9. วิธีการสำหรับผลิตโมดูลชิพพาหะ ประกอบด้วย การเชื่อมต่อไฟฟ้าที่ผิวด้านที่หนึ่ง ของชิพสารกึ่งตัวนำกับชั้นขดลวดด้านบนของฐาน รอง การติดสายวงจรชนิด J กับขอบของฐานรอง การเกาะติดอีพ๊อกซี่ยืดหยุ่น ซึ่งยังไม่ได้แข็งตัวเต็มที่ ในระหว่างผิวด้านที่สองของ ชิพสารกึ่งตัวนำและตัวกระจายความร้อน กดอัดตัวกระจายความร้อน และแผ่นชิพเข้าด้วยกัน และ การให้ความร้อนเพื่อให้เกิดการแข็งตัวของอีพ็อกซี่ยืดหยุ่น 3 0. วิธีการสำหรับผลิตโมดูลชิพพาหะ ประกอบด้วย การเชื่อมต่อไฟฟ้าผิวหน้าหลักที่หนึ่ง ของชิพสารกึ่งตัวนำกับแผ่นผิวสัมผัสของ ฐานรอง การทำปลอกหุ้มช่องว่างระหว่างผิวด้านที่หนึ่งของแผ่นชิพ และ ผิวของฐานรอง รอบๆ การเชื่อมต่อไฟฟ้ากับอีพ๊อกซ๊ที่หนึ่ง การเกาะติดผิวเคลือบที่สอดคล้องกันขชองอีพ๊อกซีที่สอง ซึ่งยังไม่ได้แข็งตัวเต็มที่ บน ผิวของฐานรองรอบตัวชิพ สารเคลือบอีพ๊อกซี่ที่สองมีความหนาประมาณเท่ากับช่องว่างที่ถูกหุ้ม ปลอกบวกกับความหนาของแผ่นชิพระหว่างผิวด้านที่หนึ่งของแผ่นชิพ และผิวหน้าหลักที่สองของ แผ่นชิพ การทำให้แข้งตัวของอีพ๊อกซี่ที่หนึ่ง และผิวเคลือบที่สอดคล้องกัน ดังกล่าว ของ อีพ๊อกซี่ที่สองดังกล่าว การเกาะติดอีพ๊อกซี่ทมี่ยืดหยุ่น ซึ่งยังไม่ได้แข็งตัวเต็มที่ ระหว่างผิวด้านที่สองของชิพ สารกึ่งตัวนำและผิวสัมผัสของตัวกระจายความร้อน การเกาะติดอีพ๊อกซี่ที่สาม ซึ่งยังไม่ได้แข็งตัวเต็มที่ ในปริมาตรระหวางพื้นที่ของผิว หน้าของตัวกระจายความร้อนที่ขยายออกจากผิวด้านที่สองของแผ่นชิพ และผิวเคลือบที่ สอดคล้องกันของอีพ๊อกซีที่สองดังกล่าว กดอัดตัวกระจายความร้อนและฐานรองเข้าด้วยกัน และ การให้ความร้อนเพื่อให้เกิดการแข็งตัวของอีพ๊อกซี่ยืดหยุ่น 3

1. วิธีการสำหรับผลิตโมดูลชิพพาหะ ประกอบด้วย การผลิตโดยการเกาะติดอย่างต่อเนื่อง ของฐานรองที่มีด้านหลักสองด้าน ที่มีขั้น สายโลหะที่รวมถึงชั้นสายโลหะด้านนอกที่ขยายบนแต่ละด้านของด้านหลัก โดยลำดับดังกล่าวของ ฐานรอง และซึ่งชั้นสายโลหะด้านนอกดังกล่าวรวมถึงแผ่นเชื่อมต่อบนด้านหลักดังกล่าว และมีการ นำไฟฟ้าผ่านการขยายออกระหว่างด้านหลักสองด้านของฐานรอง และในชั้นสายโลหะอย่างน้อย หนึ่งชั้น ทำให้ตัวนำไฟฟ้าแบบยาวที่ขยายในแนวราบที่ถูกกำหนดโดยชั้นสายโลหะ การเชื่อมต่อไฟฟ้าผิวหน้าด้านแรก ของชิพสารกึ่งตัวนำกับแผ่นเชื่อมต่อบนด้าน หนึ่งของฐานรอง การเกาะติดอีพ๊อกซี่ยืดหยุ่น ซึ่งยังไม่ได้แข็งตัวตัวเต็มที่ระหว่างผิวด้านที่สองของชิพ สารกึ่งตัวนำ และตัวกระจายความร้อน กดอัดตัวกระจายความร้อนและแผ่นชิพเข้าด้วย และ การให้ความร้อนเพื่อให้เกิดการแข็งตัวของอีพ๊อกซี่ยืดหยุ่น 3

2. วิธีการตามข้อถือสิทธิที่ 28 ประกอบต่อไปด้วยขั้นตอนของการเคลือบผิว ทองแดงด้วยชั้นที่ปกคลุมด้วยนิเกิ้ล เพื่อสร้างผิวหน้าก่อนการสัมผัสกับแผ่นชิพ 3

3. วิธีการตามข้อถือสิทธิที่ 31 ประกอบต่อไปด้วยขั้นตอนของการเชื่อมต่อแท่ง ของลูกบอลโลหะบัดกรี เพื่อต่อเชื่อมแผ่นบนด้านตรงข้ามของฐานรองจากการเชื่อมต่อแผ่นชิพ 3

4. วิธีการตามข้อถือสิทธิที่ 31 ประกอบต่อไปด้วยขั้นตอนของการสร้างโลหะ บัดกรีกระแทกบนแผ่นต่อเชื่อมบนด้านตรงข้ามของฐานรองจากการเชื่อมต่อของแผ่นชิพ 3

5. วิธีตามข้อถือสิทธิที่ 31 ประกอบต่อไปด้วยขั้นตอนของการแทรกหมุดเข้าไปใน ฐานรอง เพื่อสร้างช่องการนำไฟฟ้า และซึ่งขยายออกจากด้านของฐานรองที่อยู่ตรงข้ามจากการต่อ เชื่อมของแผ่นชิพ 3

6. วิธีการตามข้อถือสิทธิที่ 30 ประกอบต่อไปด้วยขั้นตอนของการเกาะติดอีพ๊อกซี่ ยืด หยุ่น ซึ่งยังไม่ได้แข็งตัวเต็มที่ ในปริมาตรระหว่างพื้นที่ส่วนใหญ่ของผิวของตัวกระจายความร้อนที่ ขยายออกเหนือิวด้านที่สองของแผ่นชิพ และผิวเคลือบที่สอดคล้องกัน