散热器以及包括其的集成电路设备的制作方法

实现方式和实施例涉及微电子领域，具体涉及集成电路封装领域，并且更具体地涉及包封封装件中的散热器。

背景技术：

1、散热器被用于将集成电路芯片在其操作期间产生的热量发散到封装件的外部。具体地，散热器利用导热材料被键合在芯片上，从而允许热量从芯片传递到散热器。

2、然而，常规散热器在封装件的整个生命周期中，特别是在封装件的制造和电子芯片的操作期间，会受到机械应力的影响。实际上，在封装件的制造期间，由退火步骤或电子芯片产生的热量会导致散热器和芯片的膨胀。然而，散热器和芯片由具有不同热膨胀系数的材料制成，并且这种差异会产生机械应力，从而导致散热器和芯片之间的界面处的分层(分离)。分层可能是由于存在空气层而导致的，空气的导热性不是很强，从而大大降低了散热。

3、因此，散热器的分离不再允许散热器执行其散热功能，并且可能导致封装件的热性能下降。集成电路因此可能会过热并变得无法使用。

4、需要加强散热器的机械强度，以避免这些分离现象，并且避免集成电路封装件的热性能下降。

技术实现思路

1、根据一个方面，提供了一种集成电路，包括：至少一个电子集成电路芯片，具有覆盖有热界面材料层的一个面；以及散热器，包括经由热界面材料层而被固定到芯片的安装区域。

2、散热器包括延伸到安装区域中的开放凹口，以形成通过凹口彼此分离的翅片。

3、在散热器的安装区域中形成的翅片具有减少机械应力的优点，特别是减少散热器在电子芯片的拐角处所承受的应力。实际上，每个翅片通过凹口与相邻的翅片间隔开，该凹口防止应力在翅片之间传递。例如，在封装件的热循环期间膨胀的翅片在与其他翅片相对的芯片部分上生成很少的应力或不生成应力。

4、因此，根据该方面的散热器特别是在其被固定的芯片拐角处，承受的机械应力很小，并且具有减小的分层风险。

5、根据一个实施例，凹口包括在安装区域的中心区和散热器的外围区之间延伸的径向凹口，以及在安装区域和外围区之间的圆周上延伸的外围凹口。

6、径向凹口允许翅片间隔开，以限制它们之间在散热器的安装区域中传递的膨胀应力。外围凹口允许将每个翅片与外围区隔开，以限制通过散热器的外围区传递到翅片的应力。

7、事实上，散热器中的开放凹口被有利地布置为使得所述翅片各自相对于其他翅片具有自由度，并且自由度足够大，从而吸收散热器和芯片所经受的热膨胀的差异。

8、根据一个实施例，翅片通过跨外围凹口的宽度的连接凸片而被连接到安装区域的中心区和外围区。

9、翅片因此一方面由外围区经由连接凸片来支撑，并且另一方面由安装区域的中心区来支撑。

10、如前所述，凸片被进一步有利地配置为承受塑性变形，从而能够提供翅片相对于其他翅片的自由度。

11、根据一个实施例，安装区域包括至少部分的肋状表面，至少部分的肋状表面包括凹槽并且与热界面材料层接触。

12、安装区域可以提供凹槽，从而允许热界面材料层变形，以增加附接表面并减少散热器的安装区域与热界面材料层之间的分层，同时允许从封装件发散热量。

13、根据一个实施例，所述凹槽以同心圆布置。

14、凹槽在同心圆中的布置使得更容易将安装区域附接在电子芯片上，并限制安装区域的整个表面之上沿膨胀应力方向的分层。

15、根据一个实施例，凹槽的深度被包括在50μm与300μm之间。

16、被固定到电子芯片的安装区域的表面可以包括微观或宏观凹槽，以限制分层在该表面上的传播。凹槽具体地允许根据其深度，或多或少地减缓分层的传播。

17、根据本公开的一个或多个方面，提供了一种集成电路设备，包括：电子集成电路芯片，具有第一面和第二面；热界面材料层，覆盖第一面；以及散热器，包括经由热界面材料层而被固定到电子集成电路芯片的安装区域；其中散热器包括开放凹口，开放凹口延伸到安装区域中，以形成通过开放凹口彼此间隔开的多个翅片。

18、在一个或多个实施例中，散热器还包括外围区，并且其中开放凹口包括在散热器的外围区和安装区域的中心区之间延伸的径向凹口。

19、在一个或多个实施例中，开放凹口还包括外围凹口，外围凹口在安装区域和外围区之间的位置中从径向凹口的端部延伸。

20、在一个或多个实施例中，翅片在安装区域的中心区处被彼此连接，并且通过跨外围凹口的宽度延伸的连接凸片而被连接到外围区。

21、在一个或多个实施例中，散热器的安装区域包括至少部分的肋状表面，至少部分的肋状表面包括与热界面材料层接触的凹槽。

22、在一个或多个实施例中，凹槽以同心圆布置。

23、在一个或多个实施例中，凹槽的深度被包括在50μm与300μm之间。

24、根据本公开的一个或多个方面，提供了一种用于安装到电子集成电路芯片的散热器，包括：安装区，具有上面和下面；以及外围区，包围安装区；多个第一开放凹口，延伸穿过安装区以限定多个翅片；以及多个第二开放凹口，在安装区和外围区之间延伸。

25、在一个或多个实施例中，散热器还包括外围区，并且其中每个第一开放凹口包括在安装区的中心和外围区之间延伸的径向凹口。

26、在一个或多个实施例中，每个第二开放凹口从径向凹口的端部延伸。

27、在一个或多个实施例中，翅片在安装区的中心处被彼此连接。

28、在一个或多个实施例中，翅片通过跨第二开放凹口的宽度延伸的连接凸片而被连接到外围区。

29、在一个或多个实施例中，安装区的下面具有包括凹槽的至少部分的肋状表面。

30、在一个或多个实施例中，凹槽以同心圆布置。

31、在一个或多个实施例中，凹槽的深度被包括在50μm与300μm之间。

32、根据本公开的一个或多个方面，提供了一种集成电路设备，包括：电子集成电路芯片，具有第一面和第二面；热界面材料层，覆盖第一面；以及散热器，包括具有上表面和下表面的板，其中下表面经由热界面材料层而被固定到电子集成电路芯片的第一面；其中散热器的板包括第一凹口，第一凹口在深度上从上表面延伸到下表面、完全穿过板的厚度，并且在长度上从散热器的中心区向外延伸至散热器的外围区。

33、在一个或多个实施例中，第一凹口径向延伸，并且其中散热器的板还包括第二凹口，第二凹口在深度上从上表面到下表面完全延伸穿过板的厚度，并且在长度上远离第一凹口的远端延伸。

34、在一个或多个实施例中，板的下表面包括肋状表面，肋状表面包括凹槽，凹槽在深度上从下表面延伸、仅部分地穿过板的厚度。

35、在一个或多个实施例中，凹槽以同心圆布置。

技术特征：

1.一种集成电路设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的集成电路设备，其特征在于，所述散热器还包括外围区，并且其中所述开放凹口包括在所述散热器的所述外围区和所述安装区域的中心区之间延伸的径向凹口。

3.根据权利要求2所述的集成电路设备，其特征在于，所述开放凹口还包括外围凹口，所述外围凹口在所述安装区域和所述外围区之间的位置中从所述径向凹口的端部延伸。

4.根据权利要求3所述的集成电路设备，其特征在于，所述翅片在所述安装区域的所述中心区处被彼此连接，并且通过跨所述外围凹口的宽度延伸的连接凸片而被连接到所述外围区。

5.根据权利要求1所述的集成电路设备，其特征在于，所述散热器的所述安装区域包括至少部分的肋状表面，所述至少部分的肋状表面包括与所述热界面材料层接触的凹槽。

6.根据权利要求5所述的集成电路设备，其特征在于，所述凹槽以同心圆布置。

7.根据权利要求5所述的集成电路设备，其特征在于，所述凹槽的深度被包括在50μm与300μm之间。

8.一种用于安装到电子集成电路芯片的散热器，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的散热器，其特征在于，所述散热器还包括外围区，并且其中每个第一开放凹口包括在所述安装区的中心和所述外围区之间延伸的径向凹口。

10.根据权利要求9所述的散热器，其特征在于，每个第二开放凹口从所述径向凹口的端部延伸。

11.根据权利要求8所述的散热器，其特征在于，所述翅片在所述安装区的中心处被彼此连接。

12.根据权利要求8所述的散热器，其特征在于，所述翅片通过跨所述第二开放凹口的宽度延伸的连接凸片而被连接到所述外围区。

13.根据权利要求8所述的散热器，其特征在于，所述安装区的所述下面具有包括凹槽的至少部分的肋状表面。

14.根据权利要求13所述的散热器，其特征在于，所述凹槽以同心圆布置。

15.根据权利要求14所述的散热器，其特征在于，所述凹槽的深度被包括在50μm与300μm之间。

16.一种集成电路设备，其特征在于，包括：

17.根据权利要求16所述的集成电路设备，其特征在于，所述第一凹口径向延伸，并且其中所述散热器的所述板还包括第二凹口，所述第二凹口在深度上从所述上表面到所述下表面完全延伸穿过所述板的厚度，并且在长度上远离所述第一凹口的远端延伸。

18.根据权利要求16所述的集成电路设备，其特征在于，所述板的所述下表面包括肋状表面，所述肋状表面包括凹槽，所述凹槽在深度上从所述下表面延伸、仅部分地穿过所述板的所述厚度。

19.根据权利要求18所述的集成电路设备，其特征在于，所述凹槽以同心圆布置。

技术总结本公开的实施例涉及散热器以及包括其的集成电路设备。集成电路包括电子芯片，电子芯片具有覆盖有热界面材料层的面。散热器包括经由热界面材料层而被固定到芯片的安装区域。散热器包括延伸到安装区域中的开放凹口，以用于界定通过开放凹口彼此分离的翅片。技术研发人员：R·科菲,J·洛佩受保护的技术使用者：意法半导体（格勒诺布尔2）公司技术研发日：20230912技术公布日：2024/7/29