[发明专利]集成电路芯片的基于金刚石的散热基板

说明书

本公开涉及集成电路芯片的基于金刚石的散热基板。所公开的技术一般涉及集成电路(IC)封装，更具体地涉及包括穿孔基于金刚石的散热基板的集成电路封装。在一个方面中，用于IC芯片的散热基板被配置为附接到IC芯片并从其散热。基于金刚石的散热基板可具有导电表面和穿过其中的通孔阵列。通孔中的至少一个被配置为当附接到基于金刚石的散热基板时与IC芯片的边缘重叠。

通过引用引入任何优先权申请

根据37 CFR 1.57，在本申请提交的申请数据表中确定了外国或国内优先权要求的任何和所有申请在此通过引用并入。

技术领域

所公开的技术一般涉及集成电路和集成电路器件，更具体地涉及包括基于金刚石的基板的集成电路和集成电路器件。

背景技术

随着有源和无源半导体集成电路(IC)器件的功率和电路密度的增加，IC器件在工作期间的热管理越来越成为挑战。由于热管理不充分，由于器件温度升高，IC器件的性能会受到影响，甚至会发生永久性的结构损坏。例如，IC芯片与用于包装的某些集成结构(例如散热器)之间的热膨胀系数的不匹配可导致永久性结构故障，例如，粘合层中的裂缝(焊料或钎料金属)IC芯片与底板或散热器之间，或在极端情况下，IC芯片自身出现裂缝。对于一些高功率IC器件，例如射频(RF)功率晶体管和其他高功率微波器件，其可以包括诸如宽带隙(WBG)半导体的化合物半导体，有效的热管理可能带来特别困难的挑战。这可能是因为除了IC器件产生的更高水平的热量之外，用于封装高功率IC器件的某些集成结构(例如散热器)也应该用于提供RF和DC接地。

发明内容

在一个方面中，封装的集成电路(IC)器件，包括：散热器；和所述散热器上的基于金刚石的散热基板，其中所述基于金刚石的散热基板具有穿过其中的通孔阵列。封装的IC器件另外包括位于所述基于金刚石的散热基板上的集成电路(IC)芯片，其中所述IC芯片的边缘与所述通孔中的至少一个重叠。

在另一个方面中，一种组装集成电路(IC)芯片的方法，该方法包括：提供基于金刚石的散热基板，具有导电表面和穿过其中的通孔阵列。该方法另外包括将IC芯片附接到基于金刚石的散热基板以将热量从其散开，其中附接包括定位通孔中的至少一个以与IC芯片的边缘重叠。

在另一个方面中，封装的集成电路(IC)器件，包括基于金刚石的散热基板，具有穿过其中的通孔阵列。封装的IC器件另外包括基于金刚石的散热基板上的单片微波集成电路(MMIC)芯片，所述MMIC芯片被配置为输出超过约3W/mm份峰值功率密度，其中所述MMIC芯片的边缘与至少一个通孔重叠，并且其中所述基于金刚石的散热基板被配置为将所述MMIC芯片产生的热量扩散远离所述MMIC芯片。

附图说明

图1示出了根据实施例的封装的IC器件，其包括散热基板，该基板在一侧上附接有IC器件并且在另一侧上附接有散热器。

图2A示出了根据实施例的基于金刚石的散热基板的透视图，该散热基板通过其形成有通孔阵列。

图2B示出了图2A中所示的散热基板的平面图。

图2C示出了图2A和2B中所示的散热基板的横截面侧视图。

图3A示出了根据实施例的封装的IC器件的透视图，该IC器件包括类似于图2A-2C中所示的散热基板，以及附接到其上的IC芯片。

图3B示出了根据实施例的封装的IC器件的截面图，该IC器件包括类似于图2A-2C中所示的散热，以及附接到其上的单片微波IC(MMIC)芯片。

图4A示出了根据实施例的封装的IC器件的平面图，该IC器件包括类似于图2A-2C中所示的散热基板，其具有IC芯片和附接到其上的散热器。

图4B示出了图4A的封装的IC器件的横截面视图。