CN1666335B - 集成电路封装件、热界面层、耦合方法及提供导热通路方法 - Google Patents

集成电路封装件、热界面层、耦合方法及提供导热通路方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1666335B
CN1666335B CN038157543A CN03815754A CN1666335B CN 1666335 B CN1666335 B CN 1666335B CN 038157543 A CN038157543 A CN 038157543A CN 03815754 A CN03815754 A CN 03815754A CN 1666335 B CN1666335 B CN 1666335B
Authority
CN
China
Prior art keywords
tube core
thermal management
nanotube
management aid
tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN038157543A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1666335A (zh
Inventor
D·西尔斯
T·迪松
J·杰克逊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Intel Corp
Original Assignee
Intel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Intel Corp filed Critical Intel Corp
Publication of CN1666335A publication Critical patent/CN1666335A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1666335B publication Critical patent/CN1666335B/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
    • H01L23/433—Auxiliary members in containers characterised by their shape, e.g. pistons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/70—Nanostructure
    • Y10S977/832—Nanostructure having specified property, e.g. lattice-constant, thermal expansion coefficient
    • Y10S977/833—Thermal property of nanomaterial, e.g. thermally conducting/insulating or exhibiting peltier or seebeck effect

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

在说明书和附图中描述和示出的本发明的实施例是使用在管芯和热管理辅助装置之间的热界面层中的碳纳米管便于对半导体管芯冷却和接地的工艺和封装。所公开的实施例将所述碳纳米管定位和使其具有一定尺寸，以利用其高导热性和导电性，便于使热和电流流到热管理辅助装置。所公开的一个实施例使碳纳米管在散热膏基体被涂覆之前与散热膏基体混合。所公开的另一实施例使碳纳米管在半导体管芯表面上生成。

Description

集成电路封装件、热界面层、耦合方法及提供导热通路方法
技术领域
本发明一般涉及包含至少一个管芯的集成电路封装件的热管理，具体而言，涉及使用一组碳纳米管提供管芯和热管理辅助装置之间的热连接和电连接。
背景技术
US6407922公开一种集成电路封装件，包括：半导体管芯、热分散器和位于半导体管芯上方的散热器，所述热分散器还包括倾斜连接半导体管芯和散热器的碳纳米管或热解石墨片。
发明内容
本发明提出一种集成电路封装件，包括：管芯；安装在所述管芯上方的热管理辅助装置；热耦合所述管芯和所述热管理辅助装置的界面层，所述界面层还包括与所述管芯和所述热管理辅助装置垂直排列的碳纳米管阵列，以及其中，碳纳米管阵列封装在填隙物质基体中；所述填隙物质基体封装除了所述纳米管的至少一些的尖端外的所述纳米管阵列的至少部分的长度的大部分，所述纳米管的所述尖端被构造和设置为伸出所述填隙物质基体的表面，以嵌入所述热管理辅助装置和所述管芯的至少之一中。
此外，所述热界面层的厚度小于0.01mm。
所述纳米管的大部分的长度稍大于所述填隙物质基体的厚度，使得所述纳米管的大部分夹在所述管芯和所述热管理辅助装置之间，以使热从所述管芯主要通过所述纳米管而不是周围的填隙物质基体传导。
所述热管理辅助装置由柔软度远小于所述纳米管的硬度的材料制成，且纳米管具有便于将所述纳米管的尖端嵌入所述热管理辅助装置的表面中的直径。
所述界面层是导电的，以将所述管芯的表面耦合到由所述热管理辅助装置承载的参考电势源。
所述参考电势源是连接到电气接地的端子。
所述管芯的表面耦合到所述管芯内的至少一个有源元件的至少一个接地端子。填隙物质基体是导热膏。所述热管理辅助装置是散热装置。所述热管理辅助装置是集成散热器。
本发明也提出一种在制造包含管芯和热管理辅助装置的电路封装件中用作中间物的热界面层，所述层包括：碳纳米管阵列，大比例的纳米管的纵轴具有相同的定向，以形成从其第一表面到第二表面的直接通路；以及填隙物质基体，所述填隙物质基体封装除了所述纳米管的至少一些的尖端外的所述纳米管阵列的至少部分的长度的大部分，所述纳米管的所述尖端被构造和设置为伸出所述填隙物质基体的表面，以嵌入所述热管理辅助装置和所述管芯的至少之一中，以嵌入所述热管理辅助装置和所述管芯的至少之一中；碳纳米管阵列垂直排列于所述管芯和所述热管理辅助装置。
其中所述碳纳米管阵列的大比例的纳米管的具有相同的定向，其纵向形成从第一到第二表面的直接热通路。
其中所述碳纳米管阵列包括伸出所述管芯的表面的具有类似排列的碳纳米管束。所述纳米管阵列是多个单独的碳纳米管。
本发明还提出一种用于使管芯耦合到热管理辅助装置的方法，包括：在所述管芯的表面上形成纳米管阵列；邻近纳米管阵列并与纳米管阵列接触安装热管理辅助装置，以将所述管芯耦合到所述热管理辅助装置；碳纳米管阵列垂直排列于所述管芯和所述热管理辅助装置以及用填隙物质基体封装除了所述纳米管的至少一些的尖端外的所述纳米管阵列的至少部分的长度的大部分，所述纳米管的所述尖端被构造和设置为伸出所述填隙物质基体的表面，以嵌入所述热管理辅助装置和所述管芯的至少之一中。
纳米管的尖端嵌入热管理辅助装置的表面粗糙部分中。
形成所述纳米管阵列包括在所述管芯的表面上生长纳米管束。
还包括提供从所述管芯上的至少一个有源电路到所述管芯的表面的电连接，并利用所述界面层使所述管芯通过所述热管理辅助装置电连接到参考电势源。
形成所述纳米管阵列包括在散热膏中混合多个碳纳米管，并将所述散热膏涂覆在所述管芯的表面和所述热管理辅助装置之间。
所述管芯被研磨，将所述表面移动靠近所述管芯内的至少一个有源电路。
在所述管芯的背面上形成纳米管层是在所述管芯的正面上制造有源器件之前进行。
本发明更提出一种用于提供从电路管芯到热管理辅助装置的导热通路的方法，所述方法包括：邻近所述管芯设置所述热管理辅助装置；在所述管芯的表面和所述热管理辅助装置之间形成纳米管阵列，所述纳米管的层提供所述管芯和所述热管理辅助装置之间的导热通路；碳纳米管阵列垂直排列于所述管芯和所述热管理辅助装置；以及用填隙物质基体封装除了所述纳米管的至少一些的尖端外的所述纳米管阵列的至少部分的长度的大部分，所述纳米管的所述尖端被构造和设置为伸出所述填隙物质基体的表面，以嵌入所述热管理辅助装置和所述管芯的至少之一中。
形成所述纳米管阵列包括在散热膏中混合多个纳米管，并将混合物涂覆到所述管芯的表面。
形成所述纳米管阵列包括在所述管芯的表面上形成多个纳米管束。
所述形成多个纳米管束的方法包括化学气相淀积工艺。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的集成电路封装件的正视图，示出了与热管理辅助装置热耦合的管芯；
图2是示出管芯、热管理辅助装置和界面层的正视图；
图3是示出半导体管芯、热管理辅助装置和界面层的正视图；
图4是图3中除去热管理辅助装置的界面层的放大透视正视图；
图5是示出本发明的另一实施例的示意性正视图，其中，热界面物质还提供了半导体管芯上的有源元件的接地连接；
图6是示出本发明的一个实施例的集成电路封装件的正视图，示出了热耦合和电耦合到热管理辅助装置的管芯，还示出了通过改进的总热量分布器和插座的提供接地；
图7是用于将管芯耦合至热管理辅助装置的过程的流程图；以及
图8是用于提供管芯和热管理辅助装置的热路径的过程的流程图。
具体实施方式
本发明公开了用于提供对半导体管芯的冷却和接地的方法和集成电路封装件。在以下描述中，阐述了许多具体细节，以提供对本发明的各个实施例的透彻理解。然而，对本领域的技术人员来说显然的是，不利用这些具体细节也可实现本发明的各方面。在其它实例中，为了避免对本发明的实施例造成模糊，没有详细描述已知材料和工艺。
图1是用于安装和冷却由安装结构20支持的发热元件12的封装件10的实施例的简化示意性正视图。
在一个实施例中，元件12也可包括至少一个有源元件，例如在元件12(可以是半导体管芯12)的正面14上形成的元件、模块、或有源电路。在叙述有源元件在管芯正面上形成时，将理解，电路也可位于所提到的表面上方、上面、之中、或稍低于所提到的平面。在图1中所示的实施例中，管芯12的正面14通过球栅组件固定到插座20，该球栅组件包括多个结合到管芯12的表面14的焊球22。所示出的管芯12的另一表面即背面连接到热管理辅助装置，例如图1中的实施例中所示的集成散热器24。其它热管理辅助装置可包括散热装置或其它类似结构。典型的热管理辅助装置由例如铜或铜合金等较软的导电材料制成。
图2是位于管芯12的背面16和例如集成散热器24等热管理辅助装置之间的界面层26的放大的细节正视图。为了提供从管芯12到散热器24的有效的热传递，在一个实施例中具有非常高的热导率的热界面层26插在元件12和24之间。在图2中所示的实施例中，热界面层26包括碳纳米管28阵列，该碳纳米管28与散热膏混合，涂覆在管芯12的背面16和热管理辅助装置24之间。
选择纳米管的长度分布以允许纳米管28的相当大的百分比桥接管芯12和散热器24之间的间隙，并形成提供管芯12和散热器24之间的最佳热耦合的直接通路。图2以非常放大和扩大的形式示出纳米管28的长度和界面层26的厚度之间的关系。典型地，纳米管具有1纳米左右的直径。界面层26的厚度从几十纳米到几百纳米，这取决于可用的纳米管长度。在一个实施例中的纳米管长度稍大于界面层26的厚度，且热界面层的厚度小于0.01mm。
图3示出也具有碳纳米管阵列的界面层26的另一实施例，该碳纳米管阵列在此实施例中设置在纳米管束38的各束中。在此实施例中，使用化学气相淀积(CVD)工艺直接在管芯12的背面16上生长纳米管38。建立并控制此工艺，以产生纳米管束38，每束的纵轴都垂直于管芯12的表面。当热状况沿纳米管38的轴线最佳时，这种定向是最佳的，且与铜的约为400的值相比，高达6000W/mK。纳米管束38的长度在几微米的量级。
如果如图4的透视图所示纳米管38成束生长，则各束的机械强度相对于单独的纳米管得到极大提高，从而更易于从例如管芯12的表面等表面形成纳米管。为了提供机械强度给界面层24，在生长纳米管38后可将填隙物质40应用于纳米管束38。多种散热膏或聚合物可用作适合的填隙物质40。
在一个实施例中，通过机械研磨管芯背面或以其它方式从管芯的不包含有源元件的表面使管芯变薄，使从管芯正面上的有源元件到热管理辅助装置的导热性进一步减小。
为了避免对在管芯12上的有源元件造成损坏，根据本发明的实施例，在管芯12上生长纳米管束的CVD工艺应当在管芯12上制造有源电路之前进行，以避免将有源元件暴露于CVD工艺中的高温。
在一些实施例中，纳米管的高张力强度使其尖端嵌在例如集成散热器的散热装置等软的热管理辅助装置的表面中(如果使得它们伸出填隙物质的表面)。
在一些实施例中，热管理辅助装置的材料是铜或铜含量很高的铜合金。这使得热界面层补偿了热管理辅助装置或管芯的表面粗糙部分。另外，纳米管伸出填隙物质的表面使得纳米管的尖端侵入表面中“谷”中的热管理辅助装置的表面，该“谷”是表面粗糙的结果。
在一些实施例中，纳米管的尖端可通过覆盖表面的焊料层进入热管理辅助装置的表面。在其它实施例中，纳米管通过覆盖表面的一层焊料侵入热管理辅助装置。该焊料可以比热管理辅助装置的表面软。在其它实施例中，热管理辅助装置的表面可具有镍或镍合金层，在该层上存在镀锡的焊料层，以接收纳米管的伸出的尖端。
在另一实施例中，加热集成散热器，以使其部分在表面连接到从填隙层凸出的纳米管时熔化。在此实施例中，减小了插入热管理辅助装置的软表面的纳米管上的机械应力。
由于碳纳米管28和38是高度导电和导热的，所以在一个实施例中，界面层26也可用于提供管芯12和元件插座20之间的接地连接。提供这样的连接补充了通过焊球连接到安装插座的接地连接，并使得封装尺寸减小，因为不需要将很多地方用于提供多个传统的接地连接。
图5示意性地示出提供通过界面层24的接地连接。在此实施例中，有源元件电路位于管芯12的正面54上。通过管芯12从正面上的有源元件到管芯12背面57设置多个通路56，其中在此实施例中，管芯12的表面至少部分金属化，以改进从管芯12正面上的有源元件到管芯背面的接地通路。
图6示出用于支承管芯并提供从管芯到插座的电通路的插座。在此实施例中，另外的触点58设置在插座20上，以接合集成散热器24的至少一侧，并使电流传导到连接器60，该连接器60将通过导电通路62连接到插座20外部的另一电路。在一个实施例中，连接器连接到例如地等参考电位源。
图7是用于将管芯耦合至热管理辅助装置的过程的实施例的流程图。在管芯表面上形成纳米管阵列72，且与纳米管阵列接触安装热管理辅助装置79。
在另一实施例中，沿纳米管的相当大部分的基本上整个长度封装(encapsulate)纳米管阵列74，仅留纳米管的尖端伸出填隙物质的表面，以便于将尖端嵌入表面中，和嵌入热管理溶液的表面粗糙部分中，以形成界面层。
在另一实施例中，可从管芯上的一个或多个有源元件到管芯76的表面设置电连接，并使管芯通过热管理辅助装置电连接到参考电势源78。
图8是提供从管芯到热管理辅助装置的导热通路的工艺的流程图。该工艺包括在管芯表面上形成纳米管阵列82，并与纳米管阵列接触安装热管理辅助装置84，以将纳米管阵列耦合到热管理辅助装置。
在又一实施例中，该工艺还包括用填隙物质沿纳米管的相当大部分的基本上整个长度封装纳米管层86，仅留纳米管的尖端伸出填隙物质的表面，以便于将尖端嵌入表面中，和嵌入热管理溶液的表面粗糙部分中。
应当理解，前述只是本发明的一些实施例的详细描述，可根据所公开的内容对所公开的实施例做出各种改变，而不偏离本发明的精神或范围。因此，前面的描述不意味着限制本发明的范围。相反，本发明的范围完全由所附权利要求及其等价物所确定。

Claims (25)

1.一种集成电路封装件，包括：
管芯；
安装在所述管芯上方的热管理辅助装置；
热耦合所述管芯和所述热管理辅助装置的界面层，所述界面层还包括与所述管芯和所述热管理辅助装置垂直排列的碳纳米管阵列，以及
其中，碳纳米管阵列封装在填隙物质基体中；
所述填隙物质基体封装除了所述纳米管的至少一些的尖端外的所述纳米管阵列的至少部分的长度的大部分，所述纳米管的所述尖端被构造和设置为伸出所述填隙物质基体的表面，以嵌入所述热管理辅助装置和所述管芯的至少之一中。
2.根据权利要求1所述的集成电路封装件，其中所述热界面层的厚度小于0.01mm。
3.根据权利要求1所述的集成电路封装件，其中所述纳米管的大部分的长度稍大于所述填隙物质基体的厚度，使得所述纳米管的大部分夹在所述管芯和所述热管理辅助装置之间，以使热从所述管芯主要通过所述纳米管而不是周围的填隙物质基体传导。
4.根据权利要求1所述的集成电路封装件，其中所述热管理辅助装置由柔软度远小于所述纳米管的硬度的材料制成，且纳米管具有便于将所述纳米管的尖端嵌入所述热管理辅助装置的表面中的直径。
5.根据权利要求1所述的集成电路封装件，其中所述界面层是导电的，以将所述管芯的表面耦合到由所述热管理辅助装置承载的参考电势源。
6.根据权利要求5所述的集成电路封装件，其中所述参考电势源是连接到电气接地的端子。
7.根据权利要求6所述的集成电路封装件，其中所述管芯的表面耦合到所述管芯内的至少一个有源元件的至少一个接地端子。
8.根据权利要求1所述的集成电路封装件，其中所述填隙物质基体是导热膏。
9.根据权利要求1所述的集成电路封装件，其中所述热管理辅助装置是散热装置。
10.根据权利要求1所述的集成电路封装件，其中所述热管理辅助装置是集成散热器。
11.一种在制造包含管芯和热管理辅助装置的电路封装件中用作中间物的热界面层，所述层包括：
碳纳米管阵列，大比例的纳米管的纵轴具有相同的定向，以形成从其第一表面到第二表面的直接通路；
填隙物质基体，所述填隙物质基体封装除了所述纳米管的至少一些的尖端外的所述纳米管阵列的至少部分的长度的大部分，所述纳米管的所述尖端被构造和设置为伸出所述填隙物质基体的表面，以嵌入所述热管理辅助装置和所述管芯的至少之一中；以及
碳纳米管阵列垂直排列于所述管芯和所述热管理辅助装置。
12.根据权利要求11所述的热界面层，其中所述碳纳米管阵列的大比例的纳米管具有相同的定向，其纵向形成从第一到第二表面的直接热通路。
13.根据权利要求11所述的热界面层，其中所述碳纳米管阵列包括伸出所述管芯的表面的具有类似排列的碳纳米管束。
14.根据权利要求11所述的热界面层，其中所述纳米管阵列是多个单独的碳纳米管。
15.一种用于使管芯耦合到热管理辅助装置的方法，包括：
在所述管芯的表面上形成纳米管阵列；
邻近纳米管阵列并与纳米管阵列接触安装热管理辅助装置，以将所述管芯耦合到所述热管理辅助装置；
其中，碳纳米管阵列垂直排列于所述管芯和所述热管理辅助装置；以及
用填隙物质基体封装除了所述纳米管的至少一些的尖端外的所述纳米管阵列的至少部分的长度的大部分，所述纳米管的所述尖端被构造和设置为伸出所述填隙物质基体的表面，以嵌入所述热管理辅助装置和所述管芯的至少之一中。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，纳米管的尖端嵌入热管理辅助装置的表面粗糙部分中。
17.根据权利要求15所述的方法，其中形成所述纳米管阵列包括在所述管芯的表面上生长纳米管束。
18.根据权利要求15所述的方法，还包括提供从所述管芯上的至少一个有源电路到所述管芯的表面的电连接，并利用所述界面层使所述管芯通过所述热管理辅助装置电连接到参考电势源。
19.根据权利要求15所述的方法，其中形成所述纳米管阵列包括在散热膏中混合多个碳纳米管，并将所述散热膏涂覆在所述管芯的表面和所述热管理辅助装置之间。
20.根据权利要求15所述的方法，其中所述管芯被研磨，将所述表面移动靠近所述管芯内的至少一个有源电路。
21.根据权利要求15所述的方法，其中在所述管芯的背面上形成纳米管层是在所述管芯的正面上制造有源器件之前进行。
22.一种用于提供从电路管芯到热管理辅助装置的导热通路的方法，所述方法包括：
邻近所述管芯设置所述热管理辅助装置；
在所述管芯的表面和所述热管理辅助装置之间形成纳米管阵列，所述纳米管的层提供所述管芯和所述热管理辅助装置之间的导热通路；
其中，碳纳米管阵列垂直排列于所述管芯和所述热管理辅助装置；以及
用填隙物质基体封装除了所述纳米管的至少一些的尖端外的所述纳米管阵列的至少部分的长度的大部分，所述纳米管的所述尖端被构造和设置为伸出所述填隙物质基体的表面，以嵌入所述热管理辅助装置和所述管芯的至少之一中。
23.根据权利要求22所述的方法，其中形成所述纳米管阵列包括在散热膏中混合多个纳米管，并将混合物涂覆到所述管芯的表面。
24.根据权利要求22所述的方法，其中形成所述纳米管阵列包括在所述管芯的表面上形成多个纳米管束。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述形成多个纳米管束的方法包括化学气相淀积工艺。
CN038157543A 2002-07-02 2003-07-02 集成电路封装件、热界面层、耦合方法及提供导热通路方法 Expired - Fee Related CN1666335B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/187,513 2002-07-02
US10/187,513 US6856016B2 (en) 2002-07-02 2002-07-02 Method and apparatus using nanotubes for cooling and grounding die
PCT/US2003/020889 WO2004006330A1 (en) 2002-07-02 2003-07-02 Method and apparatus using nanotubes for cooling and grounding die

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1666335A CN1666335A (zh) 2005-09-07
CN1666335B true CN1666335B (zh) 2010-09-29

Family

ID=29999370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN038157543A Expired - Fee Related CN1666335B (zh) 2002-07-02 2003-07-02 集成电路封装件、热界面层、耦合方法及提供导热通路方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6856016B2 (zh)
EP (2) EP1518271B1 (zh)
KR (1) KR100681368B1 (zh)
CN (1) CN1666335B (zh)
AU (1) AU2003261105A1 (zh)
MY (1) MY134315A (zh)
TW (1) TWI301659B (zh)
WO (1) WO2004006330A1 (zh)

Families Citing this family (83)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6921462B2 (en) 2001-12-17 2005-07-26 Intel Corporation Method and apparatus for producing aligned carbon nanotube thermal interface structure
US6994584B1 (en) * 2002-08-30 2006-02-07 Advanced Micro Devices, Inc. Thermally conductive integrated circuit mounting structures
US6867978B2 (en) * 2002-10-08 2005-03-15 Intel Corporation Integrated heat spreader package for heat transfer and for bond line thickness control and process of making
CN1296994C (zh) * 2002-11-14 2007-01-24 清华大学 一种热界面材料及其制造方法
US7673521B2 (en) * 2002-12-09 2010-03-09 Rensselaer Polytechnic Institute Embedded nanotube array sensor and method of making a nanotube polymer composite
TWI250203B (en) * 2002-12-31 2006-03-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Thermal interface material
US20040152240A1 (en) * 2003-01-24 2004-08-05 Carlos Dangelo Method and apparatus for the use of self-assembled nanowires for the removal of heat from integrated circuits
US7656027B2 (en) * 2003-01-24 2010-02-02 Nanoconduction, Inc. In-chip structures and methods for removing heat from integrated circuits
US7316061B2 (en) * 2003-02-03 2008-01-08 Intel Corporation Packaging of integrated circuits with carbon nano-tube arrays to enhance heat dissipation through a thermal interface
US7273095B2 (en) 2003-03-11 2007-09-25 United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Nanoengineered thermal materials based on carbon nanotube array composites
US7094679B1 (en) 2003-03-11 2006-08-22 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Carbon nanotube interconnect
US7112472B2 (en) * 2003-06-25 2006-09-26 Intel Corporation Methods of fabricating a composite carbon nanotube thermal interface device
US7168484B2 (en) * 2003-06-30 2007-01-30 Intel Corporation Thermal interface apparatus, systems, and methods
US7477527B2 (en) * 2005-03-21 2009-01-13 Nanoconduction, Inc. Apparatus for attaching a cooling structure to an integrated circuit
US7732918B2 (en) * 2003-08-25 2010-06-08 Nanoconduction, Inc. Vapor chamber heat sink having a carbon nanotube fluid interface
US20070114658A1 (en) * 2004-08-24 2007-05-24 Carlos Dangelo Integrated Circuit Micro-Cooler with Double-Sided Tubes of a CNT Array
US7109581B2 (en) * 2003-08-25 2006-09-19 Nanoconduction, Inc. System and method using self-assembled nano structures in the design and fabrication of an integrated circuit micro-cooler
US20070126116A1 (en) * 2004-08-24 2007-06-07 Carlos Dangelo Integrated Circuit Micro-Cooler Having Tubes of a CNT Array in Essentially the Same Height over a Surface
US8048688B2 (en) * 2006-10-24 2011-11-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for evaluation and improvement of mechanical and thermal properties of CNT/CNF arrays
US7538422B2 (en) 2003-08-25 2009-05-26 Nanoconduction Inc. Integrated circuit micro-cooler having multi-layers of tubes of a CNT array
US20050116336A1 (en) * 2003-09-16 2005-06-02 Koila, Inc. Nano-composite materials for thermal management applications
US20050126766A1 (en) * 2003-09-16 2005-06-16 Koila,Inc. Nanostructure augmentation of surfaces for enhanced thermal transfer with improved contact
US20050214197A1 (en) * 2003-09-17 2005-09-29 Molecular Nanosystems, Inc. Methods for producing and using catalytic substrates for carbon nanotube growth
WO2005025734A2 (en) * 2003-09-17 2005-03-24 Molecular Nanosystems, Inc. Methods for producing and using catalytic substrates for carbon nanotube growth
TW200517042A (en) * 2003-11-04 2005-05-16 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Heat sink
US7456052B2 (en) * 2003-12-30 2008-11-25 Intel Corporation Thermal intermediate apparatus, systems, and methods
US7180174B2 (en) * 2003-12-30 2007-02-20 Intel Corporation Nanotube modified solder thermal intermediate structure, systems, and methods
US7612370B2 (en) * 2003-12-31 2009-11-03 Intel Corporation Thermal interface
CN100345472C (zh) * 2004-04-10 2007-10-24 清华大学 一种热界面材料及其制造方法
CN100377340C (zh) * 2004-08-11 2008-03-26 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 散热模组及其制备方法
TWI309877B (en) * 2004-08-13 2009-05-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Integrated circuit package
CN100395887C (zh) * 2004-08-14 2008-06-18 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 集成电路封装结构及其制造方法
JP4167212B2 (ja) * 2004-10-05 2008-10-15 富士通株式会社 カーボンナノチューブ構造体、半導体装置、および半導体パッケージ
TWI388042B (zh) * 2004-11-04 2013-03-01 Taiwan Semiconductor Mfg 基於奈米管基板之積體電路
TW200633171A (en) * 2004-11-04 2006-09-16 Koninkl Philips Electronics Nv Nanotube-based fluid interface material and approach
DE102004054598A1 (de) * 2004-11-11 2006-05-24 Infineon Technologies Ag Halbleiterbauteil mit mindestens einem Halbleiterchip und Abdeckmasse und Verfahren zur Herstellung desselben
EP1670077A1 (de) * 2004-12-10 2006-06-14 Siemens Aktiengesellschaft Halbleiter-Schaltungsanordnung mit Energierückgewinnung
CN100453955C (zh) * 2005-01-07 2009-01-21 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 热管及其制造方法
US20060231946A1 (en) * 2005-04-14 2006-10-19 Molecular Nanosystems, Inc. Nanotube surface coatings for improved wettability
US7596751B2 (en) * 2005-04-22 2009-09-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Contact sheet based image management
US20060251897A1 (en) * 2005-05-06 2006-11-09 Molecular Nanosystems, Inc. Growth of carbon nanotubes to join surfaces
US20070116957A1 (en) * 2005-05-11 2007-05-24 Molecular Nanosystems, Inc. Carbon nanotube thermal pads
US7763353B2 (en) * 2005-06-10 2010-07-27 Ut-Battelle, Llc Fabrication of high thermal conductivity arrays of carbon nanotubes and their composites
US7197804B2 (en) * 2005-08-29 2007-04-03 The Aerospace Corporation Method of making copper and carbon nanotube thermal conductor
US7465605B2 (en) * 2005-12-14 2008-12-16 Intel Corporation In-situ functionalization of carbon nanotubes
US7494910B2 (en) 2006-03-06 2009-02-24 Micron Technology, Inc. Methods of forming semiconductor package
US20070227700A1 (en) 2006-03-29 2007-10-04 Dimitrakopoulos Christos D VLSI chip hot-spot minimization using nanotubes
US7532475B2 (en) * 2006-03-30 2009-05-12 International Business Machines Corporation Semiconductor chip assembly with flexible metal cantilevers
US7796999B1 (en) 2006-04-03 2010-09-14 Sprint Spectrum L.P. Method and system for network-directed media buffer-size setting based on device features
CN101058721B (zh) * 2006-04-21 2010-09-29 清华大学 热界面材料制备方法
US7689614B2 (en) * 2006-05-22 2010-03-30 Mcafee, Inc. Query generation for a capture system
US8890312B2 (en) * 2006-05-26 2014-11-18 The Hong Kong University Of Science And Technology Heat dissipation structure with aligned carbon nanotube arrays and methods for manufacturing and use
US9095639B2 (en) * 2006-06-30 2015-08-04 The University Of Akron Aligned carbon nanotube-polymer materials, systems and methods
US20080026505A1 (en) * 2006-07-28 2008-01-31 Nirupama Chakrapani Electronic packages with roughened wetting and non-wetting zones
CN100591613C (zh) * 2006-08-11 2010-02-24 清华大学 碳纳米管复合材料及其制造方法
WO2008097275A2 (en) * 2006-08-30 2008-08-14 Molecular Nanosystems, Inc. Methods for forming freestanding nanotube objects and objects so formed
DE102007001743A1 (de) * 2006-09-29 2008-04-03 Osram Opto Semiconductors Gmbh Halbleiterlaser und Verfahren zur Herstellung eines solchen
KR100787780B1 (ko) * 2006-12-01 2007-12-24 재단법인서울대학교산학협력재단 탄소나노튜브를 이용한 열 계면 접합 구조 및 접합 방법
US20080131658A1 (en) * 2006-12-05 2008-06-05 Vijay Wakharkar Electronic packages and components thereof formed by co-deposited carbon nanotubes
CN101346054B (zh) * 2007-07-13 2010-05-26 清华大学 热界面材料、其制备方法及具有该热界面材料的封装体
US7743763B2 (en) * 2007-07-27 2010-06-29 The Boeing Company Structurally isolated thermal interface
CN101376497B (zh) * 2007-08-31 2011-06-22 清华大学 碳纳米管复合材料预制件及其制备方法
US20090077553A1 (en) * 2007-09-13 2009-03-19 Jian Tang Parallel processing of platform level changes during system quiesce
US8063483B2 (en) * 2007-10-18 2011-11-22 International Business Machines Corporation On-chip temperature gradient minimization using carbon nanotube cooling structures with variable cooling capacity
US8633371B2 (en) * 2007-11-09 2014-01-21 The Boeing Company Device and method for generating electrical power
FR2924861B1 (fr) * 2007-12-07 2010-02-12 Thales Sa Dispositif electronique comportant un film a base de nanotubes de carbonne pour assurer la gestion thermique et son procede de fabrication
US7900690B2 (en) * 2008-01-07 2011-03-08 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Moving carbon nanotube heat sink
WO2009091882A2 (en) * 2008-01-15 2009-07-23 Georgia Tech Research Corporation Systems and methods for fabrication & transfer of carbon nanotubes
JP5243975B2 (ja) * 2008-02-04 2013-07-24 新光電気工業株式会社 熱伝導部材を有する半導体パッケージ放熱用部品及びその製造方法
US8519254B2 (en) 2008-04-08 2013-08-27 The Boeing Company Device and method for generating electrical power
JP5239768B2 (ja) * 2008-11-14 2013-07-17 富士通株式会社 放熱材料並びに電子機器及びその製造方法
US8304291B2 (en) * 2009-06-29 2012-11-06 Advanced Micro Devices, Inc. Semiconductor chip thermal interface structures
US20110228481A1 (en) * 2010-03-19 2011-09-22 Domintech Co., Ltd. Thermally conductive interface means
IT1401734B1 (it) * 2010-06-29 2013-08-02 St Microelectronics Srl Dispositivo elettronico comprendente uno strato di interfaccia di connessione basato su nanotubi, e procedimento di fabbricazione
CN102446876A (zh) * 2010-10-11 2012-05-09 叶福霖 散热装置
CN102664171B (zh) * 2012-05-08 2015-07-01 上海大学 基于碳纳米管的三维网格式芯片热量传导结构
US8587945B1 (en) * 2012-07-27 2013-11-19 Outlast Technologies Llc Systems structures and materials for electronic device cooling
US20140138854A1 (en) * 2012-11-21 2014-05-22 Hitesh Arora Thermal interface material for integrated circuit package assembly and associated techniques and configurations
US9613882B2 (en) * 2014-07-28 2017-04-04 Northrop Grumman Systems Corporation Nanoparticle thermal interface agents for reducing thermal conductance resistance
BR202014032719Y1 (pt) * 2014-12-26 2020-04-07 Embraco Ind De Compressores E Solucoes Em Refrigeracao Ltda gabinete de dispositivo eletrônico
CN111316513A (zh) 2017-11-03 2020-06-19 业纳光学系统有限公司 二极管激光器
CN111417282B (zh) * 2019-01-04 2021-07-30 清华大学 散热片以及利用该散热片的电子装置
CN111306971B (zh) * 2020-02-26 2021-05-04 常州大学 基于碳纳米材料薄膜的超轻薄柔性热管及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6311769B1 (en) * 1999-11-08 2001-11-06 Space Systems/Loral, Inc. Thermal interface materials using thermally conductive fiber and polymer matrix materials
EP1199328A1 (en) * 2000-10-19 2002-04-24 Polymatech Co., Ltd. Thermally conductive polymer sheet
US6407922B1 (en) * 2000-09-29 2002-06-18 Intel Corporation Heat spreader, electronic package including the heat spreader, and methods of manufacturing the heat spreader

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6203814B1 (en) 1994-12-08 2001-03-20 Hyperion Catalysis International, Inc. Method of making functionalized nanotubes
US5780101A (en) 1995-02-17 1998-07-14 Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Method for producing encapsulated nanoparticles and carbon nanotubes using catalytic disproportionation of carbon monoxide
US6339875B1 (en) * 1996-04-08 2002-01-22 Heat Technology, Inc. Method for removing heat from an integrated circuit
AU723258B2 (en) * 1996-04-29 2000-08-24 Parker-Hannifin Corporation Conformal thermal interface material for electronic components
US5818700A (en) * 1996-09-24 1998-10-06 Texas Instruments Incorporated Microelectronic assemblies including Z-axis conductive films
US5753088A (en) 1997-02-18 1998-05-19 General Motors Corporation Method for making carbon nanotubes
US5866943A (en) * 1997-06-23 1999-02-02 Lsi Logic Corporation System and method for forming a grid array device package employing electomagnetic shielding
US6436506B1 (en) * 1998-06-24 2002-08-20 Honeywell International Inc. Transferrable compliant fibrous thermal interface
US6232706B1 (en) 1998-11-12 2001-05-15 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Self-oriented bundles of carbon nanotubes and method of making same
WO2000033628A1 (en) 1998-12-02 2000-06-08 Intel Corporation A fibrous thermal interface adaptor
EP1054036A1 (en) 1999-05-18 2000-11-22 Fina Research S.A. Reinforced polymers
CN1359497A (zh) 1999-06-30 2002-07-17 亚历克斯通信公司 在计算平台上用于支持多供货商电话硬件的系统和方法
US6790425B1 (en) 1999-10-27 2004-09-14 Wiliam Marsh Rice University Macroscopic ordered assembly of carbon nanotubes
CN1433443B (zh) 1999-12-07 2010-05-12 威廉马歇莱思大学 嵌入聚合物基质中的取向纳米纤维
US6256996B1 (en) 1999-12-09 2001-07-10 International Business Machines Corporation Nanoscopic thermoelectric coolers
JP2001172398A (ja) 1999-12-17 2001-06-26 Polymatech Co Ltd 熱伝導性成形体およびその製造方法
US6667548B2 (en) 2001-04-06 2003-12-23 Intel Corporation Diamond heat spreading and cooling technique for integrated circuits
US6965513B2 (en) * 2001-12-20 2005-11-15 Intel Corporation Carbon nanotube thermal interface structures

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6311769B1 (en) * 1999-11-08 2001-11-06 Space Systems/Loral, Inc. Thermal interface materials using thermally conductive fiber and polymer matrix materials
US6407922B1 (en) * 2000-09-29 2002-06-18 Intel Corporation Heat spreader, electronic package including the heat spreader, and methods of manufacturing the heat spreader
EP1199328A1 (en) * 2000-10-19 2002-04-24 Polymatech Co., Ltd. Thermally conductive polymer sheet

Also Published As

Publication number Publication date
US6856016B2 (en) 2005-02-15
TWI301659B (en) 2008-10-01
EP1518271B1 (en) 2015-08-19
KR20050025309A (ko) 2005-03-14
EP1518271A1 (en) 2005-03-30
KR100681368B1 (ko) 2007-02-12
WO2004006330A1 (en) 2004-01-15
AU2003261105A1 (en) 2004-01-23
US20040005736A1 (en) 2004-01-08
MY134315A (en) 2007-12-31
EP2962985A1 (en) 2016-01-06
TW200408089A (en) 2004-05-16
CN1666335A (zh) 2005-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1666335B (zh) 集成电路封装件、热界面层、耦合方法及提供导热通路方法
TWI463615B (zh) 以奈米管為基礎之具方向性導電黏著
US7795725B2 (en) Semiconductor packages
US7927992B2 (en) Carbon nanotubes for the selective transfer of heat from electronics
JP5628312B2 (ja) ナノチューブの熱インターフェース構造
TWI399864B (zh) 使用奈米管之發光體及其製造方法
US20120218713A1 (en) Heat radiation material, electronic device and method of manufacturing electronic device
US8681500B2 (en) Integrated circuit nanotube-based subsrate
US8664657B2 (en) Electrical circuit with a nanostructure and method for producing a contact connection of a nanostructure
EP1658634A2 (en) System and method using self-assembled nano structures in the design and fabrication of an integrated circuit micro-cooler
CN104613441A (zh) 微通道冷却的高热负荷发光装置
US20060181860A1 (en) Heat sink having directive heat elements
JP2010283327A (ja) 熱伝導部材、電子装置及び該電子装置の製造方法
CN107810582A (zh) 一种低热阻、应力受控的激光二极管组件
CN105814683B (zh) 片状结构体、使用了该片状结构体的电子设备、片状结构体的制造方法以及电子设备的制造方法
KR101318292B1 (ko) 마이크로 히터, 마이크로 히터 어레이, 그 제조 방법 및이를 이용한 전자 장치
WO2006050709A1 (de) Halbleiterbauteil mit mindestens einem halbleiterchip und abdeckmasse und verfahren zur herstellung desselben
DE102007006175A1 (de) Wärmeleitfähige Schicht und Verfahren zur Herstellung einer wärmeleitfähigen Schicht
DE102019133203A1 (de) UV-LED-Array mit Stromanschlussverbindung und Wärmesenke

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100929

Termination date: 20170702