[发明专利]自粘合裸片

说明书

本发明涉及一种自粘合裸片。一种用于有效地增强半导体封装的热性能的方法和设备。本发明的概念是在集成电路裸片(603)的背侧上提供硅纳米线以将所述裸片直接附着到衬底(606)，借此改进裸片与衬底之间的界面，且因此增强热性能并通过改进粘附性而增强可靠性。

技术领域

本文中所描述的发明一般来说涉及半导体装置封装及相关联裸片附着方法。特定来说，本发明涉及当在经模制封装中实施时在裸片到引线框架的界面处提供高热性能的具成本效益封装方法。本文中的原理也适用于其它半导体封装及装置。

背景技术

本发明一般来说涉及集成电路(IC)的封装。更特定来说，描述一种适合于供在封装IC裸片中使用的新裸片附着方法以消除裸片附着材料且减少成本，同时提供良好热性能且无需担心树脂渗出。

存在用于封装集成电路(IC)裸片的若干种常规工艺。举例来说，许多IC封装利用金属引线框架。引线框架通常包含多个引线或触点，及任选地裸片附着垫(浆形件)，裸片可借助于适合粘合材料附着于所述裸片附着垫上。裸片通常通过适当连接器(例如，接合线)电连接到引线框架引线。一般来说，裸片及引线框架的部分用模制材料囊封以保护裸片的有源侧上的电连接及脆弱电组件。

上述粘合材料可呈膏(所谓的裸片附着膏)或膜(裸片附着膜)的形式。裸片附着膏通常含有约80wt％的银填充物以及约20wt％的聚合物树脂及添加剂。关于裸片附着膏存在许多限制，包含树脂渗出(RBO)、不一致的裸片附着厚度、有机组分释气到裸片表面上的接合垫上导致垫上不粘性(NSOP)或导致腐蚀等等。已开发出裸片附着膜(DAF)来解决所述问题中的一些问题，例如RBO及不一致的裸片附着厚度等。然而，仍存在一些与DAF相关联的问题，例如，有限的导热率、锯割及裸片拾取问题。此外，DAF材料的成本远高于裸片附着膏。

另一方面，已将更多努力聚焦于仿壁虎粘合剂，其主要依赖于范德华(Van derWaals)力通过在晶片或芯片的背侧上生长纳米材料(例如，碳纳米管)来进行粘附。生长温度为约750℃到850℃。然而，微电子芯片无法承受如此高的温度。

鉴于前述内容，需要继续努力来产生当在经模制封装中实施时在裸片到引线框架的界面处提供高热性能的具成本效益封装方法。

发明内容

以下呈现简化发明内容，以便提供对本发明的一或多个方面的基本理解。本发明内容并非本发明的广泛概述，且既不打算确定本发明的关键性或决定性要素，也不打算描绘其范围。而是，发明内容的主要目的是以简化形式呈现本发明的一些概念，以作为稍后所呈现的更详细说明的前言。

根据本申请案的一个实施例，提供一种设备。所述设备包括：半导体裸片，其具有顶侧及背侧；多个硅纳米线，其形成于所述半导体裸片的所述背侧上；衬底，其具有带有裸片附着垫的顶侧以及背侧；其中在维持集成电路裸片的顶表面与所述衬底的顶表面平行的同时将所述裸片的所述背侧定位于所述裸片附着垫上；且其中通过所述硅纳米线使用在0.01兆帕(MPa)与1MPa之间的压力将所述半导体裸片机械附着到所述衬底。

根据本申请案的另一个实施例，提供一种将半导体裸片附着到衬底的方法。所述方法包括以下步骤：提供含有集成电路的半导体晶片，其中所述晶片具有顶侧及背侧；在所述晶片的所述背侧上印刷含有金属纳米粒子的油墨；使用金属辅助蚀刻在所述晶片的所述背侧上蚀刻多个腔以形成多个硅纳米线；将所述半导体晶片分离成个别集成电路裸片；提供具有带有裸片附着垫的顶侧以及背侧的衬底；在维持集成电路裸片的顶表面与所述衬底的顶表面平行的同时将所述裸片的所述背侧定位于所述裸片附着垫上；以及通过所述硅纳米线使用在0.01MPa与1MPa之间的压力将所述集成电路裸片附着到所述衬底。

附图说明

图1是包含根据本发明的实施例的裸片安装集成电路的所关注区域的扩展视图的截面图。

图2到图4是根据本发明的实施例形成的晶片的制作中的步骤的图解说明。