[发明专利]热界面材料层及包括热界面材料层的层叠封装件器件

说明书

提供了一种热界面材料层和包括该热界面材料层的层叠封装件器件。层叠封装件器件可包括设置在上半导体封装件和下半导体封装件之间并被构造为具有特定的物理性质的热界面材料层。因此，在执行焊料球焊接工艺来将上半导体封装件安装在下半导体封装件时，能够防止在下半导体芯片中出现开裂。

本申请是基于2013年8月12日提交的、申请号为2013800788244、发明创造名称为“热界面材料层及包括热界面材料层的层叠封装件器件”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明构思的示例实施例涉及一种热界面材料层及包括该热界面材料层的层叠封装件器件。

背景技术

随着电子工业的成熟，高性能、高速度和紧凑的电子系统的需求日见增加。已经提出了各种半导体封装技术来满足这种需求。例如，半导体封装件器件可以被构造为包括安装在封装件基底上的多个半导体芯片，或者具有层叠封装件(PoP)结构。由于PoP器件的每个封装件具有半导体芯片和封装件基底，所以PoP器件的厚度大，导致各种技术问题。另外，对于PoP器件，难以将半导体芯片中产生的热排到外部，因此，PoP器件具有诸如器件故障或运行速度降低的技术问题。

发明内容

技术问题

本发明构思的示例实施例提供一种防止在下半导体芯片中出现开裂问题的热界面材料层，所述下半导体芯片可包括在层叠封装件器件的下半导体封装件中。

本发明构思的其他示例实施例提供一种包括该热界面材料层的层叠封装件器件。

问题的解决方案

根据本发明构思的示例实施例，一种热界面材料层可以设置在下半导体封装件和上半导体封装件之间，其中，热界面材料层的弹性模量为500kPa或更低。

在示例实施例中，热界面材料层具有小于7的莫氏硬度。热界面材料层的导热率为1W/mK或更高。

在示例实施例中，热界面材料层可包括树脂层和分散在树脂层中的填料颗粒，树脂层的弹性模量为500kPa或更低。树脂层可由硅基化合物或橡胶基化合物形成。

在示例实施例中，填料颗粒具有小于7的莫氏硬度。

在示例实施例中，填料颗粒可被构造为表现出绝缘性质。

在示例实施例中，填料颗粒可以是氮化硼颗粒和氧化锌颗粒中的至少一种。

在其他实施例中，填料颗粒中的至少一个可以包括涂覆有绝缘层的金属颗粒，金属颗粒具有小于7的莫氏硬度。例如，填料颗粒中的至少一个可以是涂覆有氧化铝的铝颗粒。

在示例实施例中，热界面材料层中的填料颗粒的含量范围为60wt％至95wt％。

根据本发明构思的另一示例实施例，一种热界面材料层可以设置在顺序地堆叠的下半导体封装件和上半导体封装件之间，并且可被构造为具有小于7的莫氏硬度。

根据本发明构思的另一示例实施例，一种层叠封装件器件可包括：下半导体封装件，包括下封装件基底和安装在下封装件基底上的下半导体芯片；上半导体封装件，包括设置在下半导体封装件上的上封装件基底和安装在上封装件基底上的上半导体芯片；以及第一热界面材料层，设置在下半导体芯片和上封装件基底之间。这里，第一热界面材料层的弹性模量为500kPa或更低。

在示例实施例中，第一热界面材料层的莫氏硬度可以小于下半导体芯片的莫氏硬度。

在示例实施例中，第一热界面材料层可以与下半导体芯片的顶表面接触。在其他实施例中，下半导体封装件还可包括覆盖下半导体芯片的顶表面的下成型层，第一热界面材料层可以与下成型层的顶表面接触。