[发明专利]集成电路芯片中的经涂覆的热界面

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及集成电路封装，具体来说，涉及集成电路封装中芯片和散热器之间的界面。

背景技术

计算机和其它电子装置通常具有封闭在集成电路封装内的半导体芯片。该芯片通常具有用于执行电功能的集成电路。集成电路在工作时会产生热量。过多的热量可能会破坏集成电路。为了散热，通常将芯片附接到散热器。

通常利用热界面来将芯片键合到散热器。一些热界面由焊接材料制成。一些常规技术在焊接这些热界面的过程中使用助焊剂来改善键合。在一些情况下，助焊剂会在热界面中产生空隙。因此，这些常规技术中的热界面通常相对较厚，以便减少或防止产生空隙。但是，厚的热界面会增加芯片和散热器之间的热阻，这会使散热的效率降低。

一种减小热阻的方法是降低热界面的厚度。但是，降低热界面的厚度会导致产生过多的空隙或需要昂贵的装备。

发明内容

根据本分明的一方面，本发明涉及一种方法，该方法包括：将热界面设置在芯片和散热器之间，其中上述热界面包括芯层，上述芯层包括第一表面和与上述第一表面相对的第二芯表面，其中上述热界面还包括涂覆上述芯层的第一表面的至少一部分的第一涂层和涂覆上述芯层的第二表面的至少一部分的第二涂层；以及将上述热界面键合到上述芯片和上述散热器。

根据本分明的另一方面，本发明涉及一种设备，该设备包括：包含金属化结构的芯片，上述金属化结构包括金层；包含铜层的散热器，上述铜层包括表面，其中上述表面的至少一部分被镍层和金层中的至少一个层覆盖；以及位于上述芯片和上述散热器之间并键合到上述芯片和上述散热器的热界面，其中上述热界面包括铟，并且上述热界面基本上不含有机助焊剂和有机助焊剂残留物。

根据本分明的又一方面，本发明涉及一种系统，该系统包括：包含金属化结构的芯片，上述金属化结构包括金层；包含铜层的散热器，上述铜层包括表面，其中上述表面的至少一部分被镍层和金层中的至少一个层覆盖；位于上述芯片和上述散热器之间并键合到上述芯片和上述散热器的热界面，其中上述热界面包括铟，并且上述热界面基本上不含有机物和有机残留物；以及耦合到上述芯片的随机存取存储器装置。

附图说明

图1示出根据本发明的一个实施例的设备的分解图。

图2示出根据本发明的一个实施例的设备。

图3是示出根据本发明的一个实施例的方法的流程图。

图4示出根据本发明的一个实施例的计算机系统。

具体实施方式

图1示出根据本发明一个实施例的设备100在组装前的分解图。设备100可以是存在于计算机或诸如蜂窝式电话的其它电子系统内的集成电路封装的一部分。在图1中，设备100包括设置在散热器120和芯片130之间的热界面111。可以沿箭头151和152所指的方向将设备100的组件组装或键合在一起。

散热器120可以包括铜或具有一个或多个覆盖散热器120的表面126的至少一部分的其它金属层的铜。芯片130包括半导体材料，其中形成有集成电路135。集成电路135可以具有用于执行诸如处理数据、存储数据或这两者的功能的电路。芯片130具有表面136，表面136的至少一部分可由金属覆盖。当键合到芯片130和散热器120时，热界面111允许驱散芯片130的一定热量，或将芯片130的一定热量传到散热器120，以便为设备100保持合适的热状态。

热界面111包括具有表面101和102的芯层112、涂覆表面101的涂层113和涂覆表面102的涂层115。图1示出一个实例，其中，涂层113涂覆表面101的一部分，并且涂层115涂覆表面102的一部分。在一些实施例中，涂层113可以涂覆整个表面101，并且涂层115可以涂覆整个表面102。

芯层112可以包括与涂层113和115的材料不同的材料。涂层113和115可以包括相同材料或不同材料。在一些实施例中，芯层112与涂层113和115的材料都是金属材料。

芯层112可以包括纯铟。涂层113和115的材料可以选自：金，锡，铟和金的组合，铟和锡的组合，铟、锡和金的组合，以及氧化铟和氧化锡的组合。