TWI275441B - Multi-layer polymer-solder hybrid thermal interface material for integrated heat spreader and method of making same - Google Patents

Description

1275441 · _ (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 所揭示之實施例有關於用於一整合式散熱片之多層熱 介面材料。 【先前技術】 積體電路（1C )晶粒經常被製造爲一處理機、數位信 號處理機（D S P )、及其他用於各種工作之裝置。此等晶 粒之增加功率消耗造成當晶粒被用於現場時，一熱解決設 計更緊縮之熱預算。因此，一熱介面經常需要允許晶粒能 更有效地釋放出熱量。 最常用之熱介面可以使用一散熱片之散熱器，其係附 著至一晶粒的背面。其所遭遇的問題爲當使用一整合式散 熱片（IHS )黏著至晶粒時，必須在足夠黏著力與足夠高 熱流間取得一平衡，以符合晶粒冷卻的需求。爲處理此狀 況，幾種黏著材料已經有了各種結果。若黏著力不足，則 IHS可能由熱介面材料（TIM )剝落並造成良率問題或現 場故障。 【發明內容】及【實施方式】 爲了本案之實施例，本發明之各種實施例的詳細說明 將參考附圖加以說明。這些圖並未依尺寸加以顯示並不應 被認爲本案之限制範圍。部份之實施例將其他細節及特點 加以說明及解釋。 -4- 1275441 · · (2) 本案之一實施例有關於一多層聚合物銲料混合（pHS )熱傳遞結構。一實施例有關於一系統，其包含一熱介面 材料（TIM )中間，其包含一多層PSH熱傳遞結構。一實 施例有關於製造一多層p s H熱傳遞組成之製程。於一實 施例中，該多層PSH熱傳遞結構係位在一散熱片與一晶 粒之間。一實施例包含一種經由一多層P S Η熱傳遞組成 ’將一晶粒黏者至一散熱片之方法，該組成使用·一參考晶 粒製程，而不同於一參考基材的製程。 以下說明包含名詞，如上、下、第一、第二等等，只 作爲描述目的並不是作爲限制用。於此所述之裝置或物件 之實施例可以以不同位置及方位加以製造、使用或運送。 名詞”晶粒”及”處理機”大致表示實體物件，其係爲各種處 理操作所轉換爲想要之積體電路裝置的基本工件。一板典 型爲浸樹脂之玻璃纖維，其作爲用於該晶粒的安裝基材。 一晶粒通常由一晶圓所切，該等晶粒係由半導體、非半導 體、或半導體及非半導體材料的組合所作成。 以下將參考附圖，其中相同結構將以相同標號表示。 爲了更淸楚顯示實施例結構，包含於此之圖式係爲本發明 物件之代表圖。因此，所製造於光微影片中之結構的實際 外表可能不同，但仍加入實施例之基本結構。再者，圖式 只顯示了解實施例所需之結構。於本技藝中已知之其他結 構並未包含在內，以維持圖式之淸晰度。 第1 Α圖爲依據一實施例之熱傳遞子系統】〇 〇之側面 圖。熱傳遞子系統1 0 0係能依據於此所述之實施例及其等 -5- 1275441 、 (3) 效，而應用至各種晶片構裝系統中。 依據各種實施例，熱傳遞子系統1 〇〇係爲多數第—熱 傳遞結構1 1 0及一第二熱傳遞結構1 1 2之組合，該結構 1 1 2係作爲多數第一熱傳遞結構！ 1 0之基質。多數第一熱 傳遞結構1 1 0及第二熱傳遞結構1 1 2也被稱爲一熱傳遞預 型片。一銲料預型片114完成熱傳遞子系統100。於一實 施例中，熱傳遞子系統1 00包含用於第二熱傳遞結構1 j 2 之聚合物基質、及用於多數第一熱傳遞結構110之金屬或 合金。第二熱傳遞結構1 1 2之基質係被黏著至例如晶粒背 面之材料。 多數第一熱傳遞結構1 1 〇被用以增加經由該第二熱傳 遞結構1 1 2基質之平均熱傳遞係數。於有關於單獨或應用 至晶片構裝中之熱介面的另一實施例中，多數第一熱傳遞 結構110被相對於第二熱傳遞結構112出現呈由約0.1% 至約5 %的體積範圍。於另一實施例中，多數第一熱傳遞 結構1 1 〇係相對於第二熱傳遞結構1 1 2出現呈由約〇%至 約 0 · 1 %的體積範圍。於另一實施例中，多數第一熱傳遞 結構1 1 〇係相對於第二熱傳遞結構1 1 2出現呈範圍由約 0 %至約 1 〇 0 %的體積範圍。於另一實施例中，多數第一熱 傳遞結構1 1 〇係相對於第二熱傳遞結構1 1 2出現呈由約 2%至約1 0°/。之體積範圍。 於一實施例中，多數第一熱傳遞結構]1 〇具有範圍由 約每米。κ約90瓦（W/m-K )至約7 00W/m-K範圍的導 熱係數。多數第一熱傳遞結構1 1 0係被描繪爲均勻分散在 - 6- (4) 1275441 第二熱傳遞結構1 1 2之基質中。多數第一熱傳遞結構1 1 〇 被描繪排列成一圖案，但此圖案只爲一實施例，也可以進 行其他排列，包含隨機分散。再者，多數第一熱傳遞結構 1 1 0並不依規格繪出。於一實施例中，描繪於第1 Α圖中 之熱傳遞子系統1 0 0係由一大物件取出之剖面。於一實施 例中，一給定第一熱傳遞結構1 1 〇之直徑（或特性尺寸） 係範圍由約1微米至約1 〇 〇 〇微米。 於一實施例中，熱傳遞子系統1 0 0具有範圍由約0 · 1 密耳至約1 0 0密耳之厚度。雖然，於一實施例中，多數第 一熱傳遞結構1 1 0被描繪爲在第二熱傳遞結構1 1 2之基質 中分開，但多數第一熱傳遞結構1 1 〇也可以在一密合構裝 架構中彼此接觸，及第二熱傳遞結構1 1 2可以作爲一塡隙 基質。 於一實施例中，該形成用於多數第一熱傳遞結構1 1 〇 之基質的第二熱傳遞結構1 i 2可以爲一金屬合金，其具有 範圍由約3 0 W / m - K至約9 0 W / m - K的導熱係數。一金屬合 金第二熱傳遞結構U 2係有用於黏著至一例如鍍金晶粒的 電鍍晶粒。於一實施例中，該第二熱傳遞結構n 2爲一聚 合物，及第一熱傳遞結構1 1 〇爲一金屬或金.屬合金。於一 實施例中，第一熱傳遞結構1〗〇爲銦（In )及第二熱傳遞 $口構1 1 2爲一聚合物。於一實施例中，第~熱傳遞結構 Π0爲銦錫（InSn)合金，及第二熱傳遞結構112爲聚合 物。於一實施例中，第一熱傳遞結構1 1 〇爲錫，第二熱傳 遞結構】〗2爲聚合物。於一實施例中，第〜熱傳遞結構 -7- 1275441 · ’ (5) 1 1 〇爲銦銀（InAg )合金，及第二熱傳遞結構1 1 2爲聚合 物。於一實施例中，第一熱傳遞結構1 1 〇爲錫銀（s n A g )合金，及第二熱傳遞結構1 1 2爲聚合物。於一實施例中 ，第一熱傳遞結構110爲錫銀銅（SnAgCu)合金’及第 二熱傳遞結構U 2爲一聚合物。 於一實施例中，第二熱傳遞結構1 1 2爲一金屬或金屬 合金，及第一熱傳遞結構1 1 〇爲一顆粒，例如石墨纖維， 或鑽石粉末。於一實施例中，第一熱傳遞結構1 1 0爲銦， 及第二熱傳遞結構1 1 2爲例如石墨纖維或鑽石粉末之顆粒 。於一實施例中，第一熱傳遞結構1 1 〇爲銦錫合金，及第 二熱傳遞結構1 1 2爲例如石墨纖維或鑽石粉末之顆粒。於 一實施例中，第一熱傳遞結構1 10爲錫，及第二熱傳遞結 構1 1 2爲例如石墨纖維或鑽石粉末之顆粒。於一實施例中 ，第一熱傳遞結構11 〇爲銦銀合金，及第二熱傳遞結構 1 1 2爲例如石墨纖維或鑽石粉末之顆粒。於一實施例中，· 第一熱傳遞結構1 1 0爲錫銀合金，及第二熱傳遞結構n 2 爲例如石墨纖維或鑽石粉末之顆粒。於一實施例中，第一 熱傳遞結構1 1 0爲錫銀銅合金，及第二熱傳遞結構n 2爲 例如石墨纖維或鑽石粉末之顆粒。 於一貫施例中’銲料預型片II4爲一金屬或金屬合金 ’其將黏著至一 IHS或覆金屬IHs。於一實施例中，銲料 預型片爲一銦材料。於一實施例中，銲料預型片爲一錫材 料。於一實施例中，銲料預型片爲一銦銀材料。於一實施 中，f千料預型片爲一錫銀材料。於一實施例中，銲料預 1275441 ·， (6) 型片爲一錫銀銦材料。 於一實施例中，多數第一熱傳遞結構11 〇包含如金屬 絲之高導熱纖維。於一實施例中，多數第一熱傳遞結構 1 1 0表現如玻璃纖維之高導熱纖維。於一實施例中，多數 第一熱傳遞結構1 1 〇表現如金屬絲之高導熱纖維。於一實 施^例中，多數第一熱傳遞結構1 1 0包含如石墨纖維之高導 熱纖維。於一實施例中，多數第一熱傳遞結構1 1 〇表現包 含石墨纖維及金屬絲之高導熱纖維。於一實施例中，多數 第一熱傳遞結構1 1 0表現包含金屬絲及玻璃纖維之高導熱 纖維。於一實施例中，包含所有三種的金屬、玻璃及石墨 纖維。各種物件品質可以藉由選擇石墨，金屬及玻璃纖維 之至少之一並將該至少之一固定在例如第1 A .圖所繪之基 質的第二熱傳遞結構1 1 2中加以完成。 於一實施例中，第二熱傳遞結構112之基質爲一有機 基質，例如聚合物，其具有對例如裸單晶矽之裸晶的高黏 著力。 多數第一熱傳遞結構1 10及第二熱傳遞結構〗12形成 一第一熱傳遞組合，其於一實施例中，作成一聚合物銲料 混合體（P S Η )。於一實施例中，第一熱傳遞組合形狀爲 由如此所述被連續、半連續或批次處理之供給庫存所切割 。當第一熱傳遞組成形狀以第1 Α圖加以描繪，及在一部 份被切割後，其係被連接至爲熱傳遞子系統1 〇 〇之銲料預 型片1 ]4。 ]〇 0的示意 第1 B圖爲在第]A圖中之熱傳遞子系統 -9- (7) 1275441 圖，其在處理後作爲一熱傳遞組成1 〇 1。一介面i 02已經 被兀《成以作爲混合弟一熱傳遞結構112及婷料預型片II4 之基質。介面1 0 2係被呈現爲任意形狀及範圍。於一實施 例中，第二熱傳遞結構1 1 2及銲料預型片1 1 4的基質被大 量混合，使得一富銲料區II4重疊入一富聚合物區112。 於一實施例中，個別區被進一步混合，直到當其以增加聚 合物濃度混入富聚合物梯度時，一富銲料梯度1 1 4係可以 以一減少銲料濃度加以檢測爲止。 對完成熱傳遞組成1 01之介面的處理可以藉由各種操 作完成。於一實施例中，銲料預型片1 1 4及第二熱傳遞結 構1 1 2係在一熱載下加以壓合。於一實施例中，銲料預型 片1 1 4及第二熱傳遞結構1 1 2係被冷衝壓。 第2A圖爲依據一實施例之熱傳遞子系統200之側剖 面圖。熱傳遞子系統2 0 0係能應用至依據於此所述之各種 晶片構裝系統的實施例及其等效中。 依據於本案所述之用於熱傳遞子系統之各種實施例’ 熱傳遞子系統2 00係爲多數第一熱傳遞結構2 1 0及一第二 熱傳遞結構2 1 2之組合。另外，多數第一顆粒2 1 1係散佈 在第二熱傳遞結構2 1 2之間。 於一實施例中，第二熱傳遞結構2 1 2係作爲多數第一 熱傳遞結構2 1 0之基質並依據各種實施例爲一金屬合金。 於一實施例中，該第二熱傳遞結構2 ] 2爲一依據各種 實施例之有機組成物。於一實施例中，該第二熱傳遞結構 2 1 2形成多數第一熱傳遞結構2 1 0之基質，並且，依據於 -10- (8) 1275441 此所述之實施例爲一金屬合金。於一實施例中，該第二熱 傳遞結構2 1 2爲一依據此所述之實施例爲一有機組成物。 於一實施例中，形成多數第一熱傳遞結構2 1 0之基質的第 一熱傳遞結構 2 1 2係爲一金屬合金，其具有範圍由約 30W/m-K至約90W/m-K之導熱係數。於一實施例中，該 第二熱傳遞結構2 1 2爲例如高導熱率聚合物之有機組成物 ’其具有朝圍由約0 · 1 W / γπ - K至約1 W / m - K之導熱係數。 於一實施例中，多數第一顆粒2 1 1包含無機物，其係 爲在第二熱傳遞結構2 1 2之有機基質中之金屬。於此實施 例中，用於熱傳遞子系統2 0 0之整體導熱係數係由範圍約 O.lW/m-Κ至低於或等於約6 0 0W/m-K。 於一實施例中，多數第一顆粒2 1 1包含無機物，其係 爲在第二熱傳遞結構2 1 2之有機基質中之金屬。於此實施 例中，用於熱傳遞子系統2 0 0之整體導熱係數係由範圍約 20W/m-K至低於或等於約6 00W/m-K。 於一實施例中，多數第一顆粒2 11包含無機物，其係 爲在第二熱傳遞結構212之有機基質中之介電質。於此實 施例中，用於熱傳遞子系統2 0 0之整體導熱係數係由範圍 約 0]0W/m-K 至約 90W/ni-K。 於一實施例中，多數第一顆粒2 1 1包含無機物，其係 爲在第二熱傳遞結構212之金屬基質中之介電質。於此實 施例中，用於熱傳遞子系統2 0 0之整體導熱係數係由範圍 約20W/mK至低於或等於約600W/ni-K。 雖然’於一貫施例中，多數第一顆粒2 ]]係被描繪爲 -11 - (9) 1275441 彎角及偏心形狀，但該等多數第一顆粒2 1 1可以爲其他形 狀。於一實施例中，多數第一顆粒2 U係實質球形粉末， 其具有範圍由約0. 1微米至約1 0微米的平均直徑。於一 j 實施例中，第一顆粒2 1 1之偏心性，主對角軸至副對角軸 之比範圍係由約1至約1 0。於一實施例中，偏心性爲大 於1 0 〇 多數第一熱傳遞結構2 1 0、第二熱傳遞結構2 1 2、及 多數第一顆粒2 1 1之組合呈現一由第二熱傳遞結構2 1 2之 一表面到其背面之團塊通道。因此，經由基質之熱傳遞被 加速。— 第2 B圖爲在處理後，第2 A圖之熱傳遞子系統2 0 0 作爲熱傳遞組成2 0 1之示意圖。一、介面2 0 2已經完成，其 混合第二熱傳遞結構212基質與銲料預型片214。202係 被顯不爲任意形狀及範圍。於一實施例中，第二熱傳遞結 構2 1 2之基質與銲料預型片2 i 4係被實質混合，使得富銲 料區2 1 4重疊入--富聚合物區2 1 2。於一實施例中，個別 區被進一步混合’直到當其以增加聚合物濃度混入富聚合 物梯度時，一富銲料梯度2 1 4係可以以一減少銲料濃度加 以檢測爲止。 對完成熱傳遞組成2 〇〗之介面2 〇 2的處理可以藉由各 種操作完成。於〜實施例中，銲料預型片2丨4及第二熱傳 遞結構2 1 2係在一熱載下加以壓合。於一實施例中，銲料 預型片2 1 4及第二熱傳遞結構2 ] 2係被冷衝壓。 第3 A圖爲依據一實施例之熱傳遞子系統3 〇 〇之側剖 -12 - (10) 1275441 面圖。該熱傳遞子系統3 0 0係被描繪爲可用於依據 之實施例的各種晶片構裝系統及其等效系統中。 依據用於熱傳遞子系統之此揭示所述之各實施 傳遞子系統3 0 0係爲多數第一熱傳遞結構3 1 0及一 數第一熱傳遞結構3 1 0之基質的第二熱傳遞結構3 成。多數第一顆粒3 1 1係散佈於第二熱傳遞結構3 。另外，多數第二顆粒3 1 6係也被散佈於第二熱傳 3 1 2之內。類似於多數第一顆粒3 1 1，多數第二顆 具有一偏心比。兩偏心比可以相關或可以彼此無關 於一貫施例中’形成弟一*熱傳遞結構310之基 二熱傳遞結構3 1 2係爲依據於此所述實施例的金屬 於一實施例中，第二熱傳遞結構3 1 2爲一依據各實 有機組成物。 於一實施例中，多數第一顆粒3 1 1爲一第一金 多數第二顆粒3 1 6爲一第二金屬。於此實施例中， 傳遞子系統3 0 0之整體導熱係數範圍由約20w/m-於或等於約6 0 0 W/m-K。 於一實施例中，多數第一顆粒3 1 1係爲一第一 ，及多數第二顆粒3 1 6係爲一第二介電質。於此實 ，用於熱傳遞子系統3 00之整體導熱係數範圍由約 K至低於或等於約600W/m-K。 於一實施例中，多數第一顆粒3 1 1爲介電質， 第二顆粒3 1 6爲金屬。於此實施例中，用於熱傳遞 3 0 0之整體導熱係數範圍由約20W/m-K至低於或 此所述 例，熱 作爲多 1 2所組 1 2之內 遞結構 粒 3 1 6 〇 質之第 合金。 施例之 屬，及 用於熱 K至低 介電質 施例中 5 W/m- 及多數 子系統 等於約 • 13 - (11) 1275441 6 0 0W/m-K。 於一實施例中，多數第一顆粒3 1 1爲一金屬，及多數 第二顆粒3 1 6爲一介電質。於此實施例中，用於熱傳遞子 系統3 0 0之整體導熱係數係範圍由約20w/m — K至低於或 等於約600 W/m-K。 雖然，多數第一顆粒3 1 1及多數第二顆粒3〗6之形狀 被分別描繪爲偏心及圓形，但這些形狀係被描繪以區分兩 顆粒類型。 多數第一熱傳遞結構3 1 0、第二熱傳遞結構3 1 2、第 一顆粒3 1 1及多數第二顆粒3丨6之組合呈現一由第二熱傳 遞結構3 1 2之一表面至其背面的一團塊通道。因此，經由 該基質之熱傳遞被加速。 第3 B圖爲在處理後，第3 a圖之熱傳遞子系統熱傳 遞子系統3 0 〇作爲一熱傳遞組成3 〇丨之示意圖。—介面 3 0 ]被完成，其混合第二熱傳遞結構312之基質與銲料預 型片3 1 4。介面3 02係被表現爲任意形狀及範圍。於一實 施例中’第二第二熱傳遞結構3 } 2之基質及銲料預型片 3 1 4係被實質混合，使得一富銲料區3 I 4重疊入一富聚合 物區3 ] 2。於一實施例中，個別區被進一步混合，直到當 其以增加聚合物濃度混入富聚合物梯度3〗2時，一富銲料 梯度3 1 4係可以以一減少銲料濃度加以檢測爲止。 對完成熱傳遞組成301之介面302的處理可以藉由各 種操作完成。於一實施例中，銲料預型片3 1 4及第二熱傳 遞結構3 1 2係在一熱載下加以壓合。於一實施例中，銲料 -14 - (12) 1275441 預型片3 1 4及第二熱傳遞結構3 1 2係被冷衝壓 第4圖爲依據一實施例之熱傳遞組成4 0 1 剖面圖顯示多數第一第一熱傳遞結構4 1 0及一 結構4 i 2，其作爲依據此所述之各實施例之多 遞結構的基質。 第4圖描繪第一熱傳遞結構4 1 0之剖面’ 例中包含多數第一熱傳遞結構4 1 0之圖案’其 置在第二熱傳遞結構之內。描繪於第4圖中的 系統400之集中區44〇。於該集中區44〇中， 密度的多數第一熱傳遞結構4 1 0。於一實施例 4 4 0被架耩以位於接近一晶粒的過熱區，以促 除。例如，一位準零快取（L0快取）可以位 ，該晶粒具有高頻接取並附帶產生較多之熱。 多數第一熱傳遞結構4 1 0集中位在較活躍區的 區44 0中，則將提供更有效之熱傳遞通路，但 統4 〇〇至一晶粒及散熱器的黏著力並未被犧牲 夠量之第二熱傳遞結構4 1 2黏著至該晶粒。 4 4 0中之較大熱傳遞能力代表對產生熱晶粒及 間之熱流的較低阻抗。 第5 A圖爲依據一實施例之熱傳遞子系統 面圖°熱傳遞子系統5 00能應用於各種據此實 裝系統及其等效中。 ί衣據本案所示之各種實施例，熱傳遞子系 多數第一熱傳遞結構5 ] 0及作爲第一熱傳遞結 的剖面圖。 第二熱傳遞 數第一熱傳 其於此實施 係分立地安 有熱傳遞子 有發生較高 中，集中區 成熱量的移 在一晶粒上 藉由將更多 晶粒的集中 熱傳遞子系 ，因爲有足 此在集中區 除熱散熱片 5 0 0之側剖 施例晶片構 統5 0 0包含 構5 1 0之基 -15- (13) 1275441 貞的第二熱傳遞結構5 1 2的組合。第二熱傳遞結構5 } 2被 加入至〜銲料預型片5 1 4及一中間熱傳遞結構5〗8。中間 熱傳遞結構5 1 8包含材料之組合，其在銲料預型片5 ] 4之 枸料及第一熱傳遞結構5 1 0與第二熱傳遞結構5〗2之基質 的混合材料間，接近一分立近似。 第5B圖爲在熱傳遞組成501處理後，第5A圖中之 熱傳遞子系統5 00的示意圖。已經完成—第一介面5〇2 , 其將婷料預型片5 1 4與中間熱傳遞結構5 1 8混合。第一介 回5 02以任意形狀及範圍表示。於一實施例中，銲料預型 片^ 1 4及中間熱傳遞結構5 1 8被實質混合，使得一富銲料 區婷料預型片5 1 4重疊以一減少之銲料濃度梯度進入一聚 合物銲料區5 1 8。一第二介面5 〇 4被完成，其混合中間熱 傳遞結構5 1 8與第二熱傳遞結構5 ；[ 2之基質。於一實施例 中，第二熱傳遞結構5 1 2之基質及中間熱傳遞結構5 i 8係 被實質混合，使得一銲料聚合物區5 ] 8重疊入一富聚合物 區5 1 2。於一實施例中，個別區域更被混合，直到當其以 增加聚合物濃度混合入富聚合物梯度第二熱傳遞結構5】2 時’以減少之銲料濃度檢測爲止。 完成熱傳遞組成5 0 1之介面5 0 2及5 0 4的處理可以以 各種操作加以完成。於一實施例中，銲料預型片 5 Μ、中 間熱傳遞結構5 1 8及第二熱傳遞結構5 1 2之基質係在一熱 載下被壓合。於一實施例中，這些結構被冷衝壓。 第6Α圖爲依據一實施例之熱傳遞子系統600之側剖 面圖。依據於此所述之實施例，熱傳遞子系統6 0 0係應用 -16- (14) 1275441 至各種晶片構裝系統及其等效中。 依據於本案所述之各種實施例，熱傳遞子系統6 〇 〇包 含第一熱傳遞結構6 1 0及作爲第一熱傳遞結構6〗〇之基質 的第一熱傳遞結構6 1 2的組合。第二熱傳遞結構6〗2被加 入至銲料預型片6 1 4及一中間熱傳遞結構6 1 8。該中間熱 傳遞結構6 1 8包含材料之組合，其在銲料預型片6〗4之材 料、及第一熱傳遞結構6 1 0與第二熱傳遞結構6 1 2之基質 的混合材料間的分立近似。 於此實施例中，一下繫層62 〇係安置在第二熱傳遞結 構6 1 2及中間熱傳遞結構6 1 8之間。該下繫層6 2 0完成一 中間結構，其於實施例中作爲在處理時，用於中間結構之 黏著劑。於一實施例中，該下繫層、6 2 〇係爲一有機黏劑， 其變成於受熱處理時之易劣化材料。於一實施例中，下繫 層620爲一有機黏劑，其保留在熱傳遞組成601 (第6B 圖）中。於一實施例中，下繫層6 2 0爲一例如銲料之金屬 ’其在處理時促成濕潤。 第6 B圖爲在熱傳遞組成6 0 1處理後，第6 A圖之熱 傳遞子系統熱傳遞子系統600之示意圖。一第二介面602 被完成，其混合銲料預型片6 1 4與中間熱傳遞結構6丨8。 該第一介面6 0 2被顯現爲任意形狀及範圍。於一實施例中 ’該銲料預型片6 ] 4與中間熱傳遞結構6 1 8被實質混合， 使得一畐銲料區6 I 4藉由降低銲料濃度梯度而重疊入一聚 合物銲料區6 1 8。也完成一第二介面6 0 4，其混合中間熱 傳遞結構6 1 8與第二熱傳遞結構6】2之基質。於一實施例 -17 - (15) 1275441 中，第二熱傳遞結構6 1 2之基質及第二熱傳遞結構6 1 2被 實質混合，使得銲料聚合物區6 1 8重疊入一富聚合物區 6 1 2。於一實施例中，當其以一增加聚合物濃度混合入富 聚合物梯度6 1 2時’個別區被進~步混合直到一靜料聚 合物濃度梯度6 1 8可被以一減少之銲料濃度檢出爲止。 完成用於熱傳遞組成601之介面602及604可以以各 種操作加以完成。於一實施例中，銲料預型片6 1 4、中間 熱傳遞結構6 1 8、及第二熱傳遞結構6〗2之基質係被在熱 載下被壓合。於一實施例中，這些結構被冷衝壓。第一繫 層6 2 0並未被描繪於第6 B圖中，因爲於一實施例，其在 —熱載下被驅動出來，或者，在另一實施例中，其被實質 混合入熱傳遞組成601。 第7 A圖爲依據一實施例之熱傳遞子系統7 〇 〇之側剖 面圖。熱傳遞子系統7 00能應用至於此所述之各種晶片構 裝系統及其等效中。 依據本案所述之各種實施例，熱傳遞子系統7 〇〇包含 多數第一熱傳遞結構7 1 〇及作爲第一熱傳遞結構7 } 〇之基 質的弟一熱傳遞結構7 ；[ 2的組合。第二熱傳遞結構7〗2被 加入至婷料預型片714及一中間熱傳遞結構718。該中間 秀、、彳寸遞,¾構7丨8包含材料之組合，其在銲料預型片7丨4之 材料、及第一熱傳遞結構7 ! 〇與第二熱傳遞結構7丨2之基 質的混合材料間的分立近似。 方< 此貫施例中’一上繫層7 2 2係安置在銲料預型片 714及中間熱傳遞結構718之間。該上繫層72 2完成一中 -18- (16) 1275441 間結構7 Ο Ο，其於實施例中作爲在處理時，用於中間 7 0 0之黏劑。於一實施例中，該上繋層7 2 2係爲一有 劑，其變成於受熱處理時之易劣化材料。於一實施例 上繫層722爲一有機黏劑，其保留在熱傳遞組成7〇 i 7B圖）中。於一實施例中，上繫層722爲一例如銲 金屬，其在處理時促成濕潤。 第· 7B圖爲在熱傳遞組成701處理後，第7A圖 傳遞子系統熱傳遞子系統7 0 0之示意圖。一第二介面 被完成’其混合銲料預型片7 1 4與中間熱傳遞結構7 該第一介面7 02被顯現爲任意形狀及範圍。於一實施 ，該銲料預型片7 1 4與中間熱傳遞結構7 1 8被實質混 使得一 g銲料區7 1 4藉由一降低銲料濃，度梯度而重疊 聚合物銲料區718。也完成一第二介面704，其混合 熱傳遞結構7 1 8與第二熱傳遞結構7 1 2之基質。於一 例中’第二熱傳遞結構7〗2之基質及第二熱傳遞結構 被貧質混合，使得銲料聚合物區7 1 8重疊入一富聚合 7 1 2。於一實施例中，當其以一增加聚合物濃度混合 聚合物梯度7 1 2時，個別區被進一步混合直到一銲 合物濃度梯度7 1 8可被以一減少之銲料濃度檢出爲止 完成用於熱傳遞組成701之介面702及704可以 種操作加以完成。於一實施例中，銲料預型片7 1 4、 熱傳遞結構7 1 8、及第二熱傳遞結構7 ；[ 2之基質係被 載下被壓合。於一實施例中，這些結構被冷衝壓。上 7 2 2並未被描繪於第7 B圖中，因爲於一實施例，其 結構 機黏 中， (第 料之 之熱 702 18° 例中 合， 入一 中間 實施 7 12 物區 入富 料聚 〇 以各 中間 在熱 繫層 在一 -19- (17) 1275441 熱載下被驅動出來，或者，在另一實施例中，其被實質混 合入熱傳遞組成7 0 1。 第8 A圖爲依據一實施例之熱傳遞子系統8 〇 〇之側剖 面圖。該熱傳遞子系統8 0 0可應用至各種於此所述之實施 例的晶片構裝系統及其等效。 依據本案之各種實施例，該熱傳遞子系統8〇〇包含第 一熱傳遞結構8 1 0及作爲第一熱傳遞結構8丨〇之基質的第 二熱傳遞結構8 1 2的組合。第二熱傳遞結構8〗2被加入至 銲料預型片8 1 4及一中間熱傳遞結構8〗8。該中間熱傳遞 結構8 ] 8包含材料之組合，其在銲料預型片8〗4之材料、 及第一熱傳遞結構8 i 〇與第二熱傳遞結構8 } 2之基質的混 合材料間的分立近似.。 於此貫施例中，一上繫層822係安置在銲料預型片 8 1 4與中間熱傳遞結構8 1 8之間。另外，一下繫層8 2 〇係 女置在第一熱傳遞結構8 1 2及中間熱傳遞結構8丨8之間。 個別之上及下繫層8 22及8 2 0完成一中間結構8〇〇，其於 貝5也例中’個別作爲黏劑。於一實施例中，該上繫層$ 2 2 爲一有機黏劑及該下繫層82 0係爲一有機黏劑。於一實施 {列 Ctl 5 f 1 ，上繫層822爲一有機黏劑及下繫層82〇係爲一金屬 材料。於一實施例中，上繋層822爲一金屬材料，而下繫 8 Ρ π 〆 爲一有機黏劑。於一實施例中，上繫層8 2 2爲一金 屬材料及下繫層8 2 〇爲一金屬材料。 第圖爲在熱傳遞組成801處理後，第8A圖之熱 俾 勝、 ^于系統熱傳遞子系統800之示意圖。一第二介面8〇2 -20- (18) 1275441 被完成，其混合銲料預型片8 1 4與中間熱傳遞結構8 1 8。 該第一介面8 0 2被顯現爲任意形狀及範圍。於一實施例中 ，該銲料預型片8 1 4與中間熱傳遞結構8 1 8被實質混合， 使得一富銲料區814藉由一降低銲料濃度梯度而重疊入〜 聚合物銲料區818。也完成一第二介面804，其混合中間 熱傳遞結構8 1 8與第二熱傳遞結構8 1 2之基質。於一實施 例中，第二熱傳遞結構8 1 2之基質及第二熱傳遞結構8 1 2 被實質混合，使得一貧銲料貧聚合物區8 1 4重疊入一富聚 合物區 8 1 2。於一實施例中，當其以一增加聚合物濃度混 合入虽聚合物梯度8 1 2時’個別區被進一步混合直到一 銲料聚合物濃度梯度8 1 8可被以一減少之銲料濃度檢出爲 止。 完成用於熱傳遞組成801之介面802及804可以以各 種操作加以完成。於一實施例中，銲料預型片8 1 4、中間 熱傳遞結構8 1 8、及第二熱傳遞結構8 ] 2之基質係被在熱 載下被壓合。於一實施例中，這些結構被冷衝壓。上及下 繫層822及820並未被描繪於第8B圖中，因爲於一實施 例，其在一熱載下被驅動出來，或者，在另一實施例中， 其被實質混合入熱傳遞組成8 〇 i中。 於一實施例中，所揭示之熱傳遞組成係組合以集中區 440 (第4圖）之至少一實施例。於一實施例，集中區 440包含對準之碳纖維，其依據各實施例，建立由一第二 熱傳遞結構之自由面朝向一銲料預型片之非等向熱通道。 第9圖爲一製程實施例的示意圖。於一實施例中，該 -21 - (19) 1275441 第一熱傳遞結構及第二熱傳遞結構的基質，例如第1 a圖 所不之第一熱傳遞結構1 1 〇及第二熱傳遞結構〗i 2係爲共 濟衣及切片所處理。一顆粒饋件9 1 Q及一基質饋件9 2 〇係 被供給至一擠製機9 3 0。·該擠製機93 0射出一混合釋放件 940，其被切片爲一熱傳遞預型片9 5 0。處理包含基質材 料的加熱及中間固化。 於一實施例中，混合釋放件9 4 0在〜混合機中完成。 其係被混合鑄造成爲一形狀、固化並被切片。 第1 〇圖爲一方法實施例之示意圖。第1 〇圖爲一組件 之側視圖，其描繪一衝壓製程，及一依據一實施例之組裝 方法1 0 0 0。於此實施例中，一預成型散熱片基材i 〇 1 〇在 衝壓及組裝製程前已經有特定形狀。於此實施例中，描繪 一整合式散熱片（IH S ) 1 〇 1 0。一承載一類似第二熱傳遞 結構1 1 2 (第1圖）之基質的熱傳遞預型片1 〇〗2的壓合 陽件1 0 2 0被衝壓至一銲料預型片1 〇丨4。壓合陽件丨〇 2 〇 爲一壓合件1 0 2 2動作所活節向銲料預型片丨4，如同垂 直向下箭頭所示。因爲IHS1010具有重要尺寸，所以，銲 料預型片I 01 4係被安置在I η S 1 0 1 0之脣部1 〇 1 1之間，及 壓合陽件1 〇 2 0壓靠向I H S 1 〇 1 〇，而不會對脣部1 〇 1 1有所 損壞。 於一實施例中，壓合件1022包含一支撐件1032。支 撐件1 03 2用以於將第二熱傳遞結構1 〇丨2衝壓靠銲料預型 片1 0 1 4至IH S 1 0 1 0時，維持；[η s ] 〇丨〇。於一實施例中， 支撐件1 〇3 2爲一熱源，用以於此所述之製程。雖然該方 -22- (20) 1275441 法實施例描繪一於處理時之銲料預型片1 〇 1 4及一第二熱 傳遞結構1 0 1 2，但於本案所繪之所有熱傳遞子系統及/或 熱傳遞組成及其等效係爲本案方法實施例所想出。 於一般實施例中，在經由依據各種實施例之熱傳遞子 系統，將IHS 1 0 1 0帶入與晶粒中間接觸時，黏結熱傳遞子 系統包含迴銲第二熱傳遞結構1 0 1 2之金屬實施例，及/或 固化第二熱傳遞結構1 〇 1 2之有機實施例。當黏結熱傳遞 子系統包含一有機材料時，在將結構帶在一起後，可以執 行一固化及/或硬化處理。當黏結熱傳遞子系統包含一有 機/無機組成時，可以在結構帶在一起後，執行固化、硬 化、及/或迴銲。 對於第1 0圖所述之實施例，處理條件包含範圍由室 溫至約1 6 0 °c的溫度間。於一實施例中，在衝壓1 〇丨〇 i前 或--般而言，一散熱基材係被加熱至室溫以上。於一實施 例中’衝壓依據近似式（丁 m τ △ μ b ) / 2被執行於用於熱 傳遞子系統之一溫度。於此溫度近似式中，ττ]Μ爲在熱傳 _子系統中之多數或主要金屬之攝氏熔點溫度。再者， ΤΑΜΒ爲攝氏室溫度，典型爲25°C。 衝壓製程可以取決於熱傳遞子系統材料及是否有保護 靥。於一實施例中，使用約每平方吋200磅的壓力。於一 實施例中’使用約每平方吋400磅之壓力。於一實施例中 ’使用範圍由約每平方吋約200磅至約每平方吋4〇〇磅的 壓力。 (21) 1275441 例子1 爹考第1 〇及1 2圖。於第一例中，一 IH s等級銅散熱 片基材1224被覆蓋以鎳覆蓋層1225。一銦銲料預型片 1 〇 1 4被供給至一壓合件1 〇 2 2，及壓合陽件1 0 2 0被活節於 一衝壓動作向銲料預型片1 〇 1 4。銲料預型片1 0 1 4爲支撐 件1 03 2所預熱至約86°C，及壓合陽件1 020施加約每平 方吋400磅的力。於此例子中，第二熱傳遞結構1〇12也 被衝壓，可以與銲料預型片1 〇 1 4同時或依序進行。在衝 壓製程後，一散熱片組件被完成，其包含一散熱片基材 1 224 及一TIM 1 2 3 8。 例子2 參考第5A及5B圖。於第二例子中，一 IHS等級銅 散熱片基材被以銦銲料預型片5 1 4衝壓。銦銲料預型片 5 1 4被供給至一壓合件，及壓合陽件被活節於衝擊動作向 銲料預型片5 1 4。銲料預型片5 ；[ 4係爲支撐件所預熱至約 8 6 °C，及壓合陽件施加約每平方吋4 00磅的力。 於衝壓製程後，一散熱器組件被完成，其包含一黏結 至IHS之熱傳遞組件5〇1。 第1 1圖爲依據一實施例之構裝的側剖面圖。該構裝 包含一依據本案所述之各實施例之一的熱傳遞組成丨1 }] 。該熱傳遞組成1 1 1 1係以誇大厚度加以描繪。該構裝包 含具有一作用面1120及背面1122之晶粒1117。晶粒 Π 1 7係被連接至一熱管理裝置。於一實施例中，熱管理 • 24- (22) 1275441 裝置爲一 IHS1 124，其被放置於晶粒1丨17之背面1 122上 。在其各種實施例中，例如前述之任一熱傳遞組作之呈 τ I Μ形式之熱傳遞組成1 1 1 1係被安置在晶粒丨丨1 7之背面 1 1 2 2與I H S 1 1 2 4之間。於另一實施例，各種結構被架構 有一例如富銲料部1 1 1 4、聚合物銲料部η 1 8及富聚合物 部1 1 1 2的介面中。於另一實施例中，熱傳遞組成1 1 1 1包 含具有富銲料區1 1 1 4、聚合物-銲料區1 1 1 8及富聚合物 區1 1 1 2的梯度。 IHS1124被以一黏結材料 1128附著至一安裝基材 1126，該材料將IHS1124之脣部1130固定至其上。安裝 基材 U 2 6爲一例如主機板、主板、中層板、擴充卡、或 其他具有特定應用之安裝基板的印刷電路板.（pCB )。 於一實施例中，該熱管理裝置爲一沒有脣結構之散熱 器，例如一簡單平面散熱器。於一實施例中，熱管理裝置 包含熱管架構。晶粒1 1 1 7係被安置於熱傳遞組成1 1 1 1與 一連串之電氣凸塊1 1 3 2，其係個別依序安裝在一連串之 銲墊1134上。電氣凸塊1132與晶粒1117之作用面1120 完成接觸。另外，電氣凸塊U 3 2係被描繪爲本技藝所知 之球橋陣列。 相反地’熱傳遞組成1 1 1 1完成與晶粒1 1 1 7之背面 ! 1 22的熱接觸。描繪一黏結線厚度（BLT ) 1 1 3 8。 BLT1 138爲熱傳遞組成1 1 1 1的厚度。於一實施例中， B L Τ 1 1 3 8之範圍係由約1 〇 〇埃至約1 〇 〇 〇埃。 具有晶粒1 1 1 7之熱傳遞組成Π 1 1的金屬部份的再迴 -25- (23) 1275441 銲可以藉由熱處理加以執行。熱量可以以傳統方式施加， 使得若有的話，作用元件材料到達基本銲料之熔化區。例 如’當基本銲料包含銦，熱係範圍由約1 5 〇艺至約2 〇 〇。〇 加以進行。 於熱傳遞組成1 11 1的金屬部份迴銲時，主動元件若 有的話會溶解並遷移至晶粒n i 7的背面η 2 2。於一實施 例中’形成在晶粒1 1 1 7及多數第一熱傳遞材料（第1 Β圖 之項目1 1 2 )間之銲料接點形成一範圍由約i 〇 〇 〇 ps i至約 2 0 0 0 p s i之黏結強度。 第1 2圖爲依據一實施例之構裝的側剖面圖。構裝包 含一依據於此所述實施例所述之熱傳遞組成〗2 1 1。構裝 包含具有作用面1 2 2 0及背面1 2 2 2的晶粒12 1 7。晶粒 1 2 1 7係連接至一熱管理裝置。於一實施例中，熱管理裝 置爲一安置在晶粒1217之背面1 222上的IHS1224。另外 ’ I H S 1 2 2 4包含一保護層1 2 2 5。於另一實施例中，各種結 構被架構爲介面，成爲一富銲料區1 2 1 4、聚合物銲料區 1 2 1 8、及一富聚合物區1 2 1 2。於另一實施例中，熱傳遞 組成1 2 1 1包含具有富銲料區1 2〗4、聚合物銲料區1 2〗8、 及一富聚合物區1 2 1 2之梯度。 例如爲各種貫施例中之任一熱傳遞組成之任一的TIM 形式之熱傳遞組成1 2 1 1係被安置在晶粒1 2 1 7之背面 1 2 2 2與I H S 1 2 2 4之間。於一實施例中，當保護層1 2 2 5爲 金時，熱傳遞組成1 2 1 1的銲料預型片部爲銲料材料。 122 6 I Η S 1 2 2 4被以黏結材料I 2 2 8附著至一安裝基材 - 26- (24) 1275441 ，該材料將I H S 1 2 2 4的一脣部1 2 3 0固定至其上。晶粒 1217被安置在熱傳遞組成1211與一連串之電氣凸塊1232 之間，該等凸塊依序安裝在一連串之銲墊1234。電氣凸 塊〗2 3 2完成與晶粒1217之作用面1 22 0的接觸。另外， 電氣凸塊1 2 3 2係被描繪爲本技藝所知之球柵陣列。 相反地，熱傳遞組成1 2 1 1完成晶粒 1 2 1 7之背面 1 2 2 2的熱接觸。描繪出一 β l Τ 1 2 3 8。於一寳施例中， B L Τ 1 2 3 8範圍由約1 〇 〇埃至約} 〇 〇 〇埃。 第1 3圖爲依據一實施例之構裝的側剖面圖。該構裝 包含一依據前述實施例之熱傳遞組成1 3 n。該構裝包含 具有一作用面1 3 2 0及背面！ 3 2 2之晶粒1 3 1 7。晶粒1 3 1 7 係被連接至一熱管理裝置。於—實施例中，熱管理裝置爲 一 I H S 1 3 2 4，其被放置於晶粒1 3〗7之背面1 3 2 2上。另外 ，晶粒1 3 1 7包含一保護層1 3 1 9。於另一實施例中，各種 結構被架構爲介面，成爲富銲料區丨3 i 4、一聚合物銲料 1j18及昆聚合物區1312。在另一實施例中，熱傳遞 組成1 3 1 1包含具有富銲料區丨3〗4、聚合物-銲料區〗3工8 及富聚合物區1 3 1 2的梯度。 在各種實施例中之任一前述熱傳遞組成之呈TIM形

式之熱傳遞組成〗3〗i係被安置在晶粒1 3〗7之背面1 3 U 與1HS 1 3 24之間。於一實施例中，當保護層1319爲金時 ，熱傳遞組成；! 3〗丨之基質部份爲銲料材料。於一實施例 中，當保護層】3 1 9爲鎳時，熱傳遞組成1 3 1 1之基質部份 爲一聚合物材料。 -27- (25) 1275441 IHS 1 3 24被以一黏結材料1 3 2 8附著至一安裝基材 1 3 2 6，該材料將I H S 1 3 2 4之脣部丨3 3 0固定至其上。晶粒 1 3 1 7係被安置於熱傳遞組成！ 3 η與一連串之電氣凸塊 1332，其係個別依序安裝在一連串之銲墊1334上。電氣 凸塊1 3 3 2與晶粒1 3 1 7之作用面} 3 2 0完成接觸。另外， 電氣凸塊1 3 3 2係被描繪爲本技藝所知之球柵陣列。 相反地，熱傳遞組成1 3 1 1完成與晶粒13 1 7之背面 1322的熱接觸。描繪一BLT1338。BLT1338之範圍係由 約]〇 〇埃至約1 0 0 0埃。 第1 4圖爲依據一實施例之構裝的側剖面圖。構裝包 含一依據於此所述實施例所述之熱傳遞組成1 4 1 1。構裝 包含具有作用面1 420及背面 M22;的晶粒141 7。晶粒 1 4 1 7係連接至一熱管理裝置。於一實施例中，熱管理裝 置爲一安置在晶粒1417之背面1422上的IHS1424。另外 ，晶粒1417包含一保護層1419及IHS1424包含一保護層 1 4 2 5。於另一實施例中，各種結構被架構爲介面，成爲一 富銲料區 1 4 1 4、聚合物銲料區1 4 ] 8、及一富聚合物區 1 4 1 2。於另一實施例中，熱傳遞組成1 4 1 1包含具有富銲 料區1 4 ]. 4、聚合物銲料區1 4 I 8、及一富聚合物區} 4丨2之 梯度。 例如爲各種實施例中之任一熱傳遞組成之任一的TI Μ 形式之熱傳遞組成1 4 1 1係被安置在晶粒1 4 1 7之背面 Μ2 2與IHS142,4之間。於一實施例中，當保護層1419爲 亞時’熱傳遞組成1 4 1 I的基質部爲婷料材料。於一實施 -28- (26) 1275441 例中’保護層1 4 i 9爲鎳，則熱傳遞組成1 4 n的基質部爲 聚合物材料。 IHS1424被以黏結材料1428附著至一安裝基材1426 ’該材料將IHS 1 424的一脣部1 4 3 0固定至其上。晶粒 1417被安置在熱傳遞組成ι4η與一連串之電氣凸塊1432 之間’該等凸塊依序安裝在一連串之銲墊1434。電氣凸 塊1 4 3 2完成與晶粒；[4 1 7之作用面1 4 2 0的接觸。另外， β氣凸塊1 4 3 2係被描繪爲本技藝所知之球柵陣列。 相反地，熱傳遞組成141 1完成晶粒1417之背面 1 4 2 2的熱接觸。描繪出一 b L T 1 4 3 8。於一實施例中， B L T 1 4 3 8範圍由約i 〇 〇埃至約丨〇 〇 〇埃。 第1 4圖爲一依據一實施例之構裝的側剖面圖。該構 裝包含依據於此所述之實施例的熱傳遞組成1 4 U。該構 裝包含一晶粒1417，有一作用面1420及一背面1422。該 晶粒 1 4 1 7係連接至一熱管理裝置。於一實施例中，熱管 理裝置爲一IHS 1 424，係放置在晶粒1417的用面1 422上 。另外，晶粒1417包含一保層1419，及IHS1424包含一 保護層1 42 5。於另一實施例中，各種結構被架構以介面 ’以成爲一富銲料區1 4 1 4、一聚合物銲料區1 4 1 8及一富 聚合物部1 4〗2。 呈TIM形式之例如各種實施例中之熱傳遞組成之4 J ! 係被安置在晶粒1 4 1 7之背面1 4 2 2及I H S 1 4 2 4之間。於一 實施例中’當保護層1 4 1 9爲金，則熱傳遞組成1 4 ] 1之基 質部份爲銲料材料。於一實施例中，當保護層]4 1 9爲鎳 - 29- (27) 1275441 時，熱傳遞組成1 4 1 1之基質部爲聚合物材料。 IHS1424係以一黏結材料M28被附著至一安裝 1426’該黏結材料將IHS1424之臀部1430固定至S 晶粒1 4 1 7係被安置在4 1 1及一連串之電氣凸塊丨4 3 2 ’每一電氣凸塊隨後均安置在一連串之銲墊1434上 氣凸塊1 4 3 2完成與晶粒1 4 1 7之作用面1 4 2 0的接觸 外，電氣凸塊1 432係被描繪爲本技藝所知之球栅陣歹j 相反地，熱傳遞組成1 4 1 1完成與晶粒1 4 1 7之 1 4 2 2的熱接觸。一 B L T 1 4 3 8被繪出。於此實施 BLT 1 43 8範圍由約100埃至約1〇〇〇埃。 第1 5圖爲依據一實施例之計算系統的示意圖。 案之幾個實施例係被主要描述爲.利用一積體電路倒裝 ，構裝有一安裝基材及一熱傳遞組成，該組成被安裝 1H S及一晶粒，如附圖所示。然而，有其他實施例有 用’其並不限定於此特定架構。例如，依據本案主張 的之微電子構裝可以包含不同類型之構裝，例如腳柵 '球柵陣列、具有接腳安插及打線之球栅陣列。 一微電子構裝的前述一或多數實施例可以用於一 系統，例如第15圖之計算系統1 5 00中。計算系統 包含至少一處理機（未示出）在一熱傳遞組成 IHSI510之下，或一熱傳遞組及一散熱片基材1510 另外，計算系統1 5 0 0包含一資料儲存系1 5 1 2、至少 入裝置，例如鍵盤1 5 1 4、及至少一輸出裝置，例如 器]5丨6。於—實施例中，該計算系統I 5 〇 〇包含—處 基材 上。 之間 。電 。另 卜 背面 例， 於本 架構 至一 可使 之標 陣列 計算 1500 及一 下。 一輸 監視 理機 -30- (28) 1275441 ，處理資料信號，並可以包含例如一由英特爾公司所購得 之微處理機。於一實施例中，除了鍵盤1 5 1 4外，計算系 統1 5 00另包含其他使用者輸入裝置，例如一滑鼠。於一 實施例中，計算系統1 5 0 0利用例如前述實施例之一或多 數構裝。本案中，實施依據本案主張之元件的計算系統 1 5 0 0可以包含任意系統，其利用一微電子構裝，其可以 .包含例如一資料儲存裝置，例如動態隨機存取記憶體、聚 合物記憶體、快閃記憶體及相位改變記億體。該微電子構 裝也可以包含一晶粒，其係包含一數位信號處理機（D S P )、一微控制器、一客戶指定積體電路（ASIC) 、或一 微處理機。現在可以了解，於本案之實施例可以應用至傳 統電腦以外之裝置及設備。例如，—晶粒可以:以熱傳遞組 成構裝並放置在例如無線通訊器之攜帶式裝置或例如個人 數位助理等之手持裝置中。另一例子爲晶粒可以以熱傳遞 ’下且成貫施例構裝並放置在例如車輛、火車、船、飛機或太 空船中。 第1 6圖爲依據一實施例之製程流程圖。於1 6 i 〇，該 製程包含以多數第一熱傳遞結構及第二熱傳遞結構，形成 一晶粒黏結熱傳遞基質。依據一非限制例，第9圖描繪形 成一第一熱傳遞結構及一第二熱傳遞結構的基質。該等結 構被共同擠製入描繪於第1A圖之第一熱傳遞結構n〇及 第二熱傳遞結構1 1 2。 於1 620，製程將共擠製材料的一部份分割，以形成 〜熱傳遞組成形狀。依據一非限定例，第9圖描繪一預型 ‘31 (29) 1275441 片9 5 Ο，其被切片或由共擠製材料分離。 於1630,該製程形成一熱傳遞子系統。該晶粒黏結 熱傳遞基質及散熱片黏劑銲料預型被疊積，以形成熱傳遞 子系統。依據一非限定例子，第1Α圖描繪一熱傳遞子系 統1 0 0 ’以組合疊積之銲料預型片〗丨4爲多數第一熱傳遞 結構1 1 〇，於第二熱傳遞結構1〗2之基質中。 於1 6 4 〇，壓合熱傳遞子系統。依據非限定例，第！ 〇 圖描繪一壓合製程。壓合製程可以以熱輔助。 在1642,壓合製程可以完成，以完成具有至少一介 面於前驅材料間的熱傳遞結構。依據一非限定例，第1 Β 圖包含一介面1〇2,其已經被完成以混合第二熱傳遞結構 1 1 2之基質與銲料預型片丨〗4。 於1 644，一壓合製程可以完成，以形成一熱傳遞結 構，其在基質及預型片間有一濃度梯度。依據一非限定例 ，第11圖插繪在一熱傳遞組成U i】內之濃度梯度，該組 成包含一銲料預型片1 1】4，其被混合入中間熱傳遞結構 1 1 1 8 ’其隨後被混入第二熱傳遞結構1 1 1 2。 第17圓爲依據〜實施例之方法流程圖。該方法包含 組合一構裝，其使用〜熱傳遞組成實施例。 在步驟1710，該方法包含將熱管理裝置連接至一熱 傳遞組成。依據一非限定例，第1 0圖描繪一壓合製程， 其，中一熱傳遞組成與一 IH S被壓合，以形成一熱傳遞單 元。 於步驟1 7 2 〇，熱傳遞單元被附著至—晶粒，以形成 -32· (30) 1275441 一構裝。 也顯示另一方法。 於1 720，熱傳遞組成被連接至一晶粒，以形成一晶 粒單元。 於1722’晶粒單兀被連接至一 iHS，以形成一構裝。 摘要被提供以符合美國37C.F.R. § 1 .72 ( b )，其要 求摘要將允許讀者可以快速地確定技術揭示之本質。其將 十被用以限制本案之申請專利範圍。 於前述詳細說明中，各種特性係一起集中於單一實施 例中。本方法揭示並不是解釋用以反映本案之實施例。相 反地’以下之申請專利範圔反映出，本案之本質係於並不 是單一揭示實施例之所有特性。因此，以下申請專利範圍 係加入詳細說明中，每一申請專利範圍係作爲一分離之較 佳實施例。 可以爲熟習於本技藝者所了解，各種於本案部件及方 法之細節、材料及配置的改變可以在不脫離本發明之精神 及範圍下加以完成。 【圖式簡單說明】 第1 A圖爲依據一實施例之熱傳遞系統的側剖面圖； 第1B圖爲在進一步處理後，第丨人圖中之熱傳遞組 成； 第2A圖爲依據一實施例之熱傳遞子系統的側剖面圖； 第2B圖爲在進一步處理後，第2A圖中之熱傳遞組 -33- (31) 1275441 成； 第3 A圖爲依據一實施例之熱傳遞子系統的側剖面圖； 第3 B圖爲在進一步處理後，第3 A圖中之熱傳遞組 成； 第4圖爲依據一實施例之熱傳遞組成之底剖面圖； 第5A圖爲依據一實施例之熱傳遞子系統的側剖面圖； 第5B圖爲在進一步處理後，第5A圖中之熱傳遞組 成； 第6A圖爲依據一實施例之熱傳遞子系統的側剖面圖； 第6B圖爲在進一步處理後，第6A圖中之熱傳遞組 成； 第7A圖爲依據一實施例之熱傳遞子系統的側剖面圖； 第7B圖爲在進一步處理後，第7A圖中之熱傳遞組 成； 第8 A圖爲依據一實施例之熱傳遞子系統的側剖面圖； 第8B圖爲在進一步處理後，第8A圖中之熱傳遞組 成； 第9圖爲一處理實施例之示意圖； 第1 〇圖爲一方法實施例之示意圖； 第1 1圖爲依據一實施例之構裝的側剖面圖； 第1 2圖爲依據一實施例之構裝的側剖面圖； 第1 3圖爲依據一實施例之構裝的側剖面圖； 第1 4圖爲依據一實施例之構裝的側剖面圖； 第1 5圖爲依據一實施例之計算系統的示意圖； - 34 - (32) 1275441 第1 6圖爲依據一實施例之處理流程圖；及 第1 7圖爲依據一實施例之方法流程圖。 主要元件之符號說明 1 〇 〇 :熱傳遞子系統 1 1 〇 :熱傳遞結構 1 1 2 :熱傳遞結構 1 1 4 :銲料預型片 1 01 :熱傳遞組成 1 0 2 :介面 2 0 0 :熱傳遞子系統 2 1 0 :熱肩遞結構 2 1 2 :熱傳遞結構 2 1 4 :銲料預型片 2 1 1 :顆粒 2 0 1 :熱傳遞組成 2 0 2 :介面 3 0 0 :熱傳遞子系統 3 1 0 :熱傳遞結構 3 1 2 :熱傳遞結構 3 1 4 :銲料預型片 3 1 6 :顆粒 3 1 1 :顆粒 3 0 1 :介面 -35 - (33) (33)1275441 3 02 :介面 4 0 1 :熱傳遞組成 4 1 0 :熱傳遞結構 4 1 2 :熱傳遞結構 440 :集中區 5 0 0 :熱傳遞子系統 5 1 0 :熱傳遞結構 5 1 2 :熱傳遞結構 5 1 4 :銲料預型片 5 1 8 :熱傳遞結構 5 0 4 :介面 5 0 1 :熱傳遞組成 5 02 :介面 6 0 0 :熱傳遞子系統 6 1 0 :熱傳遞結構 6 1 2 :熱傳遞結構 6 1 4 :銲料預型片 6 1 8 :熱傳遞結構 62 0 :下繫層 6 0 1 :熱傳遞組成 602 :介面 604 :介面 7 0 0 :熱傳遞子系統 7 1 0 :熱傳遞結構 -36 - (34) (34)1275441 7 1 2 :熱傳遞結構 7 1 4 :銲料預型片 7 1 8 :熱傳遞結構 722 :上繫層 7 〇 1 :熱傳遞組成 7 02 :介面 7 0 4 :介面 8 0 0 :熱傳遞子系統 8 1 〇 :熱傳遞結構 8 1 2 :熱傳遞結構 8 1 4 :銲料預型片 8 1 8 :熱傳.遞結構 8 2 0 :下繫層 8 2 2 :上繫層 8 〇 1 :熱傳遞組成 8 0 2 :介面 8 0 4 :介面 9 4 0 :混合釋放件 9 1 0 :顆粒饋件 9 2 0 :基質饋件 9 3 0 :擠製器 9 5 0 :熱傳遞預型片 1 0 0 0 :組裝方法 1 0 2 2 :壓合件 -37 (35) (35)1275441 1020·壓合陽件 1 〇 I 2 :熱傳遞結構 1 〇 1 4 :銲料預型片 1 0 1 1 :脣部 1010： IHS 1 0 3 2 :支撐件 1 1 1 1 :熱傳遞結構 1 1 1 2 :富聚合物區 1 1 ] 4 :富銲料區 1 1 1 7 :晶粒 1 1 1 8 :聚合物銲料區 1 1 2 0 :作用面 1 122 :背面 1124： IHS 1 1 2 6 :安裝基材 1 ] 2 8 :黏結材料 1 1 3 0 :脣部 1 1 3 2 :電氣凸塊 1 1 3 4 :銲墊 1138 ： BLT 1 2 ] 1 :熱傳遞結構 ]2 1 2 :富聚合物區 1 2 1 4 :富銲料區 1 2 ] 7 :晶粒 -38 (36) (36)1275441 1 2 1 8 :聚合物銲料區 1 2 2 0 :作用面 1 2 2 2 :背面 1 224 ： IHS 1 2 2 5 :保護層 1 22 6 ：安裝基材 1 2 2 8 :黏結材料 1 2 3 0 :脣部 1 2 3 2 :電氣凸塊 1 2 3 4：銲墊 1238 ： BLT 1 3 1 1 :熱傳遞組成 1 3 1 2 :熱傳遞結構 1 3 1 4 :銲料預型片 13 18 ：聚合物銲料區 1 3 1 9 :保護層 1 3 2 0 :作用面 1 3 2 2 :背面 1324： 1HS 1 3 2 6 ：安裝基材 1 3 2 8 :黏結材料 1 3 3 0 :脣部 1 3 3 2 :電氣凸塊 1 3 3 4 :銲墊 >39- (37) 1275441

1338: BLT 1 4 1 1 :熱傳遞組成 1 4 1 2 :富聚合物區 1 4 1 7 :晶粒 1 4 1 8 :聚合物銲料區 1 4 1 9 :保護層 1 4 2 0 :作用面 1 422 ：背面 1 424： IHS 1 42 5 :保護層 1 4 2 6 :安裝基材 1 4 2 8 :黏結材料..

1 4 3 0 :脣部 1432:電氣凸塊 1 4 3 4 ：銲墊 1 4 3 8: BLT 1 5 0 0 :計算系統 1510 ： IHS 1 5 1 2 :資料儲存系統 ]5 1 4 :鍵盤 1 5 1 6 :監視器 1 5 1 8 :滑鼠 -40-

Claims (1)

1. 拾、申請專利範圍 附件2A ·· 第93 1 16202號專利申請案 中文申請專利範圍替換本 民國95年9月14日修正 1 · 一種用於熱傳遞之物件，包含： 多數第一熱傳遞結構，安置在一第二熱傳遞結構之基 質中·， 一銲料預型片，安置在基質上；及 一轉變部，在基質及預型片之間，其中該轉變部係由 一介面及一濃度梯度所選出。 2·如申請專利範圍第1項所述之物件，其中該基質爲 一聚合物，及其中多數第一熱傳遞結構係由石墨、鑽石粉 末、無機介電顆粒、及金屬顆粒加以選出。 3 ·如申請專利範圍第】項所述之物件，更包含： 一中間熱傳遞結構，安置在基質及銲料預型片之間， 其中該中間熱傳遞結構包含一組成，其係轉變於基質之組 成與銲料預型片之組成之間。 4 ·如申請專利範圍第1項所述之物件，更包含： 一中間熱傳遞結構，安置在基質及銲料預型片之間， 其中該中間熱傳遞結構包含一組成，其係轉變於基質之組 成與銲料預型片之組成之間，其中該於基質與銲料預型片 間之轉變包含一於銲料預型片與中間熱傳遞結構間之第一 介面，以及，於中間熱傳遞結構與基質間之一第二介面。 5 ·如申請專利範圍第1項所述之物件，更包含： 1275441 除了多數第一熱傳遞結構外’另包含至少一顆粒材料 在基質中。 6 .如申請專利範圔第1項所述之物件’其中多數第一 熱傳遞結構包含在基質之一部份中之濃度區。 7. —種具有熱傳遞組成之構裝，包含： 一散熱片； 一晶粒，安置在散熱片下；及 一熱傳遞組成，安置在晶粒上與其上方及在散熱片下 方及散熱片上，其中，該熱傳遞組成包含： 多數第一熱傳遞結構’安置在一第二熱傳遞結構 之基質中，其中該基質爲聚合物，及其中該基質被安置在 晶粒上；及 一銲料預型片，安置在基質上，其中該銲料預型 片係安置在散熱片上。 8. 如申請專利範圍第7項所述之構裝，其中該散熱片 包含一保護層，其係由鎳、鎳-銅、及金所選出。 9 ·如申請專利範圍第7項所述之構裝，其中該晶粒包 含一保護層，其係由鎳、鎳·銅、及金所選出。 10.如申請專利範圍第7項所述之構裝，其中該晶粒 包含一作用面及一背面，該構裝更包含： 一安裝基材，及其中該晶粒係電氣連接該作用面至該 安裝基材。 ]1·一種形成一熱傳遞組成之製程，包含： 積層一銲料預型片至一基質，以形成一熱傳遞子系統 -2- 1275441 ;及 黏結基質至該銲料預型片，其中該基質係由以下所選 出之製程所形成： 共擠製及單片化多數第一熱傳遞結構及第二熱傳遞結 構；及 混合、鑄造、固化及單片化多數第一熱傳遞結構及第 二熱傳遞結構。 12·如申請專利範圍第n項所述之製程，其中該基質 包含聚合物’及其中該黏結包含由冷衝壓及在一熱載下壓 合所選出之一製程。 1 3 ·如申請專利範圍第丨1項所述之製程，其中該基質 包含聚合物’及其中該黏結完成一熱傳遞組成，其具有在 該基質及銲料預型片間之轉變，其中該轉變係由一介面及 一濃度梯度加以選擇。 I4·如申請專利範圍第項所述之製程，其中該黏結 包含供給銲料預型片材料，其係由一合金有一活性元素材 料之基本銲料、銦、錫、錫-銦、銀、錫-銀、錫-銀-銦、 錯、錫-鉛、無鉛銲料、及其組合所選出。 】5 .如申請專利範圍第1 1項所述之製程，其中該黏結 被執行於由約每平方吋2〇〇磅力至約每平方吋4〇〇磅力的 壓力範圍中。 】6.—種形成熱傳遞單元的方法，包含： 女置一熱傳遞子系統於一晶粒及一散熱片之間；及 將該熱傳遞子系統黏結至該晶粒與該散熱片，以由熱 •3- 1275441 傳遞子系統形成熱傳遞組成，其中該熱傳遞組成包含： 多數第一熱傳遞結構，安置在第二熱傳遞結構之 基質中； 一銲料預型片，安置在該基質上；及 一在該基質與該銲料預型片間之轉變，其中該轉變係 由一介面與一濃度梯度選擇。 1 7 ·如申請專利範圍第1 6項所述之方法，更包含： 在將熱傳遞子系統安置在晶粒與散熱片之前，將該散 熱片加熱超出室溫，其中黏結係於約（Ττ1Μ-ΤΑΜΒ) /2之 一溫度’對熱傳遞子系統加以執行，其中該ΤτΐΜ爲銲料 預型片之溶化攝氏溫度’及其中該Ταμβ爲攝氏室溫。 1 8 ·如申請專利範圍第1 6項所述之方法，其中該黏結 包含迴銲該靠著晶粒之多數第一熱傳遞結構，其中多數第 一熱傳遞結構係由一合金有活性元素材料之基本銲料、銦 、錫、銀、錫-銀、錫-銦、銀-銦 '錫-銀-銦、及其組合加 以選出。 1 9 ·如申請專利軺圍第1 6項所述之方法，更包含： 將晶粒安置在一安裝基材上，以形成一構裝。 2 〇 ·如申請專利範圍第1 6項所述之方法，更包含： 將該晶粒連接至一輸入裝置及一輸出裝置之至少之一 〇 2 1 ·如申請專利範圍第】6項所述之方法，更包含： 將該晶粒連接至一計算系統，該系統係包含於一電腦 一無；Γ泉通益、一手持裝置、一汽車、一火車頭、一飛 -4 - 1275441 機、一船、及一太空船之一。 22·—種電腦系統，包含： 一散熱片； -晶粒，安置在該散熱片下； —熱傳遞組成，安置在晶粒上與其上方及散熱片上及 其下方’其中該熱傳遞組成包含： 多數第一熱傳遞結構，安置在一第二熱傳遞結構 之聚合物基質中，其中該聚合物基質係安置在該晶粒上； 一銲料預型片，安置在該聚合物基質上，其中該 銲料預型片係安排在散熱片上；及 一輸入裝置及一輸出裝置之至少之一❶ 23 ·如申請專利範圍第22項所述之電腦系統，其中該 電腦系統爲安置在一電腦、一無線通訊器、一手持裝置、 一汽車、一火車頭、一飛機、一船及一太空船之一中。 24·如申請專利範圍第22項所述之電腦系統，其中該 晶粒係由一資料儲存裝置、一數位信號處理機、一微控制 益、一^客戶指疋積體電路、及一微處理機所選出。