带有散热的晶圆级封装制造技术

本发明专利技术提供了一种散热晶圆级封装件以及制造散热晶圆级封装件的方法。所述散热晶圆级封装件具有一体地结合在其上的导热涂层，所述导热涂层促进将热从器件中散逸到周围空气中和/或将热朝热扩散器或散热器传递离开所述器件。另外，所述涂层增强在制造过程期间的晶圆以及所获得的WLP的结构整体性和强度。

【技术实现步骤摘要】
带有散热的晶圆级封装交叉参考相关申请无
本专利技术的实施例总体上涉及晶圆级封装(WLP)。更具体地，本专利技术的实施例涉及包括背侧层压体或膜的晶圆级封装件(WLP)，所述背侧层压体或膜包括导热填料或纤维，所述导热填料或纤维不是使WLP的顶表面绝热而是有助于经由从WLP的所述表面到散热器之间的热连接或热传递来散热。
技术介绍
图1示出了现有技术的倒装晶片封装器件100。所述倒装晶片封装器件包括硅管芯102，硅管芯102被翻转，使得硅管芯102的集成电路侧或下侧经由多个焊球或焊球阵列106连接于封壳104。整个倒装晶片封装器件100随后经由连接机构108放置到PC板(未示出)上。最初，硅管芯102的背侧或顶侧被留置裸露成在其上不具有任何放置的东西。由于在硅管芯102的背侧上没有任何东西，倒装晶片封壳104具有高达约20瓦的散热性能。随着时间的过去，倒装晶片封装技术发展到提供50至约90瓦的散热额定值。这是通过将热界面材料(TIM)110结合在硅管芯102的顶表面上来实现的。所述热界面材料为其内具有导热性质的油脂、膏或硅胶。TIM110不是粘合剂且不对现有技术的倒装晶片封装件100提供任何结构增强。热扩散器或盖112放置在TIM110的顶部上，热扩散器或盖112将TIM110夹在管芯102的顶侧和热扩散器112的底表面之间。这个现有技术的倒装晶片构型在区域114的放大视图中看得更清楚。重要的是理解附加TIM110和热扩散器112是在分段基础上制造，使得各单个管芯102在从安装在封壳104上的晶圆和倒装晶片上切下之后接着一个接一个地被处理成包括将TIM110连同结合在其上的热扩散器112一起放置在它的上表面上。热扩散器或散热器112可由铝或铜制成。TIM110用于使硅管芯102的顶侧和热扩散器112之间的热阻最小。热扩散器112和TIM110的组合有助于增大现有技术的倒装晶片封装件100的热能力。TIM110为本质热性的油脂、冻胶或硅物质，所述本质热性的油脂、冻胶或硅物质放置在硅管芯102的所述表面上、并在压上热扩散器或散热器时以及在加热时扩散开。TIM110增加硅管芯102和热扩散器112之间的热传导性。TIM110不用于保持热扩散器112就位，但是围绕热扩散器边缘的诸如夹具或硅胶之类的其它装置(未具体示出)用于保持热扩散器112在现有技术的倒装晶片封装件上就位。倒装晶片封装的关键性缺陷之一为制造成本。倒装晶片封装件制造以单元级(unitlevel)进行，由此没有任何与晶圆级加工工序传统上相关的规模经济。例如，各晶圆可使在其上制造出上千或更多的管芯，但是采用倒装晶片封装，各管芯必须从晶圆上切出并在每个单元基础上单个封装。由此，如果在晶圆内结合有上千管芯，会要求进行一千次倒装晶片封装工序；一次用于一个管芯。由此，所需要的是这样的器件和用于制造这种器件的制造技术，即这种器件在依然能够散热大于20瓦的同时允许制造具有大量电连接的复杂硅管芯。如果这种器件可以以晶圆级而非以每个单元级来制造，这将是另一优势。现有技术的WLP封装件可包括在WLP的背侧或非有效侧(inactiveside)上的层压体。现有技术的层压体包括聚合物膜，所述聚合物膜在所述聚合物膜的一侧上具有硅填料和热固化粘合剂。聚合物膜/粘合剂组合提供了用于标记部件号或其它信息的良好表面。现有技术的聚合物膜/粘合剂组合用作限制热传导离开现有技术的WLP封装件的绝热层。绝热层对于低功率WLP封装件(小于约20瓦)是可以的，但是它限制WLP器件结合更高功率的电路(25到50到约90瓦)以及从9x9焊球阵列到20x20阵列的更大的WLP器件尺寸。由此，还需要的是这样一种WLP构型，所述WLP构型为导热性的，以有助于去除热，从而使经由经济的制造工序做出更高功率和更大的WLP器件是可实现的。
技术实现思路
在一个实施例中，提供一种制造散热晶圆级封装件(WLP)的方法。所述制造散热WLP的方法包括步骤：将导热涂层施加于晶圆的背表面或非有效表面上，其中所述晶圆包括多个晶圆级封装器件部分。所述制造散热WLP的方法还包括：使已施加于所述晶圆的所述背表面或非有效表面上的所述导热涂层固化。在一些实施例中，所述施加导热涂层的步骤还包括：将层压体施加于所述晶圆的所述背表面。示范性的层压体可包括导热粘合剂层以及导热膜层。在其它实施例中，所述施加导热涂层的步骤可包括将所述导热涂层或导热层喷射、溅射或涂覆于所述晶圆的所述背表面。在另外的实施例中，所述制造散热晶圆级封装件的方法还可包括：将所述晶圆划片成多个晶圆级封装器件部分，以使得各晶圆级封装器件部分为单个的散热晶圆级封装件。本专利技术的另一实施例包括散热WLP器件。所述散热WLP器件包括WLP管芯，所述WLP管芯具有电路侧和背侧。覆盖所述WLP管芯的背侧的是导热涂层，所述导热涂层包括散布在所述涂层内的导热填料。在一些实施例中，所述涂层包括膜，所述膜包括所述导热填料。在其它实施例中，所述导热涂层包括网状、纺织、格状或无纺构型的导热填料。另外，本专利技术的实施例可包括导热涂层，所述导热涂层为压印地顺从的导热涂层，所述压印地顺从的导热涂层适于顺从于压在其上的诸如散热器之类的零件的表面。在其它实施例中，提供一种WLP器件，所述WLP器件包括WLP管芯，所述WLP管芯具有电路侧和背侧。所述实施例还包括涂层，所述涂层覆盖所述WLP管芯的所述背侧。散布在所述涂层内的是导热填料。所述散热WLP还包括散热器或热扩散器，所述散热器或热扩散器具有第一表面，所述第一表面热接合并附接于所述涂层的顶表面，以使得所述涂层夹在所述WLP管芯的所述背侧和所述散热器或热扩散器之间。附图说明为了更完整的理解，现在参照下面结合附图的说明，在附图中：图1示出了现有技术的倒装晶片封装件；图2示出了示范性晶圆级封装件(WLP)构型的实施例；图3示出了示范性导热层；图4示出了制造示范性WLP器件的示范性方法的流程图；图5以横截面示出了示范性制造的晶圆；以及图6示出了结合热扩散器或散热器的示范性WLP器件的实施例。具体实施方式现在参照附图(在整个附图中，类似的附图标记在本文中用于表示类似的部件)，示出并说明结合散热的晶圆级封装件的各个视图和实施例，并说明其它可能的实施例。这些图未按比例绘制，而且在一些情况下，仅出于说明目的，附图在多处已被放大和/或简化。基于以下可行实施例的实例，本领域普通技术人员将认识到许多可能的应用和变型。通过将提供围绕并离开示范性WLP器件的有效热扩散和热散逸的元件和材料结合到示范性WLP器件中，本专利技术的实施例增强了晶圆级封装(WLP)器件的热性能。依据本专利技术的实施例，这种热扩散和热散逸将使热移动离开示范性WLP封装件上的电路热点，而且还将有助于经由附接的热扩散器或散热器元件将热传递离开示范性WLP封装件。本专利技术的示范性实施例包括具有背侧层压体、背侧层或背侧涂层的WLP，所述背侧层压体、背侧层或背侧涂层结合有导热填料或纤维。所述包括导热填料的背侧层压体有效地帮助热扩散并散逸离开示范性WLP中的热点和/或离开示范性WLP。具有导热填料的示范性背侧层压体在示范性WLP的顶表面(背侧表面)上不绝热或不提供绝热涂层。现在参照图2，说明示范性WLP器件200。示范性WLP器件200包本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种制造散热晶圆级封装件的方法，所述方法包括：将导热涂层施加在晶圆的背表面上，所述晶圆包括多个晶圆级封装器件部分；以及使所述导热涂层固化。

【技术特征摘要】
2010.03.24 US 12/730,7471.一种制造散热晶圆级封装件的方法，所述方法包括：将导热涂层施加在晶圆的背表面上，所述晶圆包括多个晶圆级封装器件部分，其中所述导热涂层为结合导热颗粒、纤维、纺织结构或无纺结构的聚合物膜或其它膜基材；以及使所述导热涂层固化。2.根据权利要求1所述的方法，其中，施加所述导热涂层还包括将层压体施加于所述背表面，所述层压体包括：导热粘合剂层；以及导热膜层。3.根据权利要求1所述的方法，其中，施加所述导热涂层还包括将所述导热涂层喷射在所述背表面上。4.根据权利要求3所述的方法，其中，施加所述导热涂层还包括将所述导热涂层溅射或涂覆在所述背表面上。5.根据权利要求1所述的方法，其中，固化还包括将热施加于所述导热涂层。6.根据权利要求1所述的方法，其中，固化还包括将光施加于所述导热涂层。7.根据权利要求1所述的方法，其还包括将所述晶圆划片成所述多个晶圆级封装器件部分，每个晶圆级封装器件部分都具有顶侧。8.根据权利要求7所述的方法，其还包括将热扩散器附接于晶圆级封装器件部分的所述顶侧。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所固化的导热涂层能顺从于埋置在所述固化的导热涂层的表面上的零件的压入。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述零件为散热器。11.一种晶圆级封...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·坎德卡尔，A·萨莫伊洛夫，D·威尔考克森，R·阿格拉瓦尔，
申请(专利权)人：玛克西姆综合产品公司，
类型：发明
国别省市：US