[发明专利]具有提高的导热性的耐应变管芯附着和制造方法

权利要求书

1.一种在半导体管芯和用于所述管芯的封装管芯附着衬底之间的机械稳定且导热的界面设备，包括：

半导体管芯；

具有用于所述管芯的管芯附着衬底的封装；

在所述封装管芯附着衬底和所述管芯中的至少一个上的表面积增强图案；以及

在所述管芯和所述封装管芯附着衬底之间的管芯附着材料，所述管芯附着材料通过由所述管芯附着材料提供的界面将所述管芯附着到所述封装管芯附着衬底；其中：

在所述封装管芯附着衬底和所述管芯中的所述至少一个与所述管芯附着材料之间的有效结合面积在有所述图案的情况下比在没有所述图案的情况下大，即，所述有效结合面积在有所述图案的情况下比在没有所述图案的情况下具有增加；并且

所述有效结合面积的所述增加同时增加了用于所述封装和所述管芯中的所述至少一个与所述管芯附着材料之间的热传输的表面积；并且增加了用于将所述封装和所述管芯中的所述至少一个稳定地附着到所述管芯附着材料的表面积，

其中，所述表面积增强图案是通过对所述封装管芯附着衬底和所述管芯中的所述至少一个的热界面表面进行图案化而形成的并且从而由所述封装管芯附着衬底和所述管芯中的所述至少一个的所述热界面表面形成，

其中，所述表面积增强图案包括大量微观柱体，所述大量微观柱体的高度比所述管芯附着材料的整个厚度短，

其中，所述管芯附着材料由能够在所述大量微观柱体之间完全填充的烧结的纳米银或焊料构成，并且

其中，具有所述表面积增强图案的所述有效结合面积与没有所述表面积增强图案的所述有效结合面积之比由下式给出：

其中A_die是没有所述图案的所述管芯的接触表面积，并且A_pattern是所述图案的接触表面积。

2.如权利要求1所述的设备，其中，所述表面积增强图案被配置使得所述EBA≥1.5。

3.如权利要求1所述的设备，所述管芯附着材料包括导电粒子；其中：

所述表面积增强图案的微成分的表面之上的外角被配置成大于或等于所述管芯附着材料中的所述导电粒子的平均半径。

4.如权利要求1所述的设备，所述表面积增强图案包括在设备操作期间变得较热的中心设备区域中的较高密度和在设备操作期间变得不太热的外部设备区域中的较小密度。

5.如权利要求1所述的设备，所述封装管芯附着衬底包括所述表面积增强图案。

6.如权利要求1所述的设备，所述管芯包括所述表面积增强图案。

7.如权利要求1所述的设备，所述封装管芯附着衬底和所述管芯均包括所述表面积增强图案。

8.如权利要求1所述的设备，其中，所述表面积增强图案具有的高度为在所述管芯的底部和所述封装管芯附着衬底的顶部之间的结合线厚度的至少40％。