[发明专利]包含热电路的半导体组合件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体组合件，其包括：

衬底；

半导体装置，其在所述衬底上方；及

热连接器，其在所述衬底与所述半导体装置之间，所述热连接器用于在所述衬底与所述半导体装置之间转移热能；

其中：

所述衬底包含石墨烯层，所述石墨烯层经耦合到所述热连接器且经配置以跨所述衬底沿着水平方向转移所述热能。

2.根据权利要求1所述的半导体组合件，其进一步包括散热器，所述散热器在所述衬底上方且热耦合到所述石墨烯层以接收及消散来自所述半导体装置的所述热能。

3.根据权利要求2所述的半导体组合件，其中所述散热器及所述半导体装置沿着所述水平方向分离达一定距离。

4.根据权利要求1所述的半导体组合件，其中所述衬底是在所述石墨烯层上面或下面包含外层的印刷电路板PCB。

5.根据权利要求4所述的半导体组合件，其中所述石墨烯层是所述PCB的芯。

6.根据权利要求4所述的半导体组合件，其进一步包括平行于所述石墨烯层延伸的芯，其中所述石墨烯层经安置在所述芯与所述外层之间。

7.根据权利要求1所述的半导体组合件，其中：

所述衬底及所述半导体装置包括模块；且

进一步包括：

第二衬底，其经耦合到所述模块，其中所述第二衬底包含第二热层，所述第二热层经耦合到所述模块的所述石墨烯层以跨所述第二衬底转移所述热能。

8.根据权利要求7所述的半导体组合件，其进一步包括散热器，所述散热器在所述第二衬底上方且热耦合到所述第二热层以接收及消散来自所述半导体装置的所述热能。

9.根据权利要求1所述的半导体组合件，其中所述衬底包含：

外层，其在所述石墨烯层上方，所述外层具有顶表面；及

热通孔，其经暴露在所述顶表面上且朝向所述石墨烯层至少部分地延伸穿过所述外层，其中所述热通孔将所述热连接器耦合到所述石墨烯层。

10.根据权利要求9所述的半导体组合件，其中所述热连接器包含直接接触所述热通孔的焊料。

11.根据权利要求9所述的半导体组合件，其中所述热通孔及所述石墨烯层与所述半导体装置电隔离。

12.根据权利要求9所述的半导体组合件，其中所述热通孔及所述石墨烯层经配置以提供到及/或来自所述半导体装置的电连接。

13.根据权利要求12所述的半导体组合件，其中所述热通孔及所述石墨烯层经配置以为所述半导体装置提供电源或电接地。

14.根据权利要求1所述的半导体组合件，其中所述半导体装置包含：

半导体衬底；及

装置热层，其经配置以跨所述半导体衬底沿着平面转移所述热能。

15.一种半导体模块，其包括：

衬底；

半导体装置，其在所述衬底上方；及

热连接器，其在所述衬底与所述半导体装置之间，所述热连接器用于在所述衬底与所述半导体装置之间转移热能；

其中：

所述衬底包含石墨烯层，所述石墨烯层经耦合到所述热连接器且经配置以跨所述衬底沿着水平面转移所述热能。

16.根据权利要求15所述的半导体模块，其中：

所述石墨烯层具有一对相对侧；且

所述衬底包含外层，所述外层在至少暴露所述一对相对侧的同时围封所述石墨烯层。