[发明专利]用在芯片堆叠中的热界面材料

权利要求书

1.一种用于增强对半导体芯片的芯片堆叠冷却的方法，包括：

在第一侧制成具有电路的第一芯片；

制成通过连接器格栅以电气方式和机械方式耦接到所述第一芯片的第二芯片；以及

将热界面材料垫板放置在所述第一芯片和所述第二芯片之间，其中，所述热界面材料垫板包括平行于所述第一芯片和所述第二芯片的配合面排列的纳米纤维以及垂直于所述第一芯片和所述第二芯片的配合面排列的纳米纤维。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述平行于所述第一芯片和所述第二芯片的配合面排列的纳米纤维将热量从所述第一芯片和所述第二芯片抽吸至所述热界面材料垫板的边缘，所述垂直于所述第一芯片和所述第二芯片的配合面排列的纳米纤维在所述第一芯片和所述第二芯片的配合面之间生成竖直热传送通道。

3.如权利要求2所述的方法，其中，通过局部加热热界面材料垫板中的一区域并使用磁性掩膜在加热区域中垂直于所述第一芯片和所述第二芯片的配合面排列纳米纤维而生成竖直热传送块。

4.如权利要求2所述的方法，其中，通过将具有沿热界面材料长轴排列的纳米纤维的热界面材料切割成片并将热界面材料的片组装为热界面材料垫板而生成竖直热传送块。

5.如权利要求2所述的方法，其中，所述纳米纤维布置成使热界面材料垫板的两个相对侧在平行于热界面材料垫板的侧的第一方向上传导热量，而另两个相对侧在垂直于第一方向且仍平行于热界面材料垫板侧的第二方向上传导热量。

6.如权利要求2所述的方法，其中，所述热界面材料垫板中的纳米纤维布置成纳米纤维均垂直于所述热界面材料垫板的最靠近纳米纤维一端的边缘。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述纳米纤维是纳米管。

8.一种制成增强的热界面材料垫板的方法，所述热界面材料垫板用来冷却半导体芯片的芯片堆叠，所述方法包括：

将热界面材料熔化；

将纳米纤维分散在热界面材料中；

制成所述增强的热界面材料垫板，其中，所述增强的热界面材料垫板包括纳米纤维，所述纳米纤维布置成使热界面材料垫板的两个相对侧在平行于热界面材料垫板的侧的第一方向上以及垂直于热界面材料垫板的侧的第二方向上传导热量。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述制成增强的热界面材料垫板包括将纳米纤维布置成在平行于热界面材料垫板的侧且垂直于所述第一方向的第三方向上传导热量。

10.如权利要求8所述的方法，其中，所述制成增强的热界面材料垫板还包括：

施加足够强度的磁场以彼此平行地排列热界面材料中的纳米纤维；

将热界面材料浇铸进片料模具；

将热界面材料切割成垫板；以及

将热界面材料的片组装成增强的热界面材料垫板。

11.如权利要求8所述的方法，其中，所述制成增强的热界面材料垫板还包括：

施加足够强度的磁场以彼此平行地排列热界面材料中的纳米纤维；

将热界面材料浇铸进片料模具；

将热界面材料切割成增强的热界面材料垫板的期望覆盖区域；

加热增强的热界面材料垫板中的局部区域；以及

使用磁性掩膜在垂直于热界面材料垫板的侧的第二方向上排列纳米纤维。

12.如权利要求8所述的方法，其中，所述纳米纤维是纳米管。

13.如权利要求8所述的方法，其中，所述纳米纤维沿纤维的传导轴线排列。

14.如权利要求8所述的方法，其中，所述热界面材料中的纳米纤维占的重量百分比大约为5%。

15.一种具有增强的冷却的半导体芯片的芯片堆叠，包括：

位于第一侧的具有电路的第一芯片；

第二芯片，通过连接器格栅以电气方式和机械方式耦接至所述第一芯片；以及

热界面材料垫板，放置在所述第一芯片和所述第二芯片之间，其中，所述热界面材料垫板包括平行于所述第一芯片和所述第二芯片的配合面排列的纳米纤维和垂直于所述第一芯片和所述第二芯片的配合面排列的纳米纤维。