制造电子器件的方法
【专利说明】制造电子器件的方法
[0001] 电子元件诸如半导体、晶体管、集成电路（1C)、分立器件、中央处理单元（CPU)、内 存缓存和本领域已知的其他电子元件被设计成在正常操作温度下或在正常操作温度范围 内操作。然而，电子元件的操作会产生热量。如果不移除足够的热量，则电子元件会在显著 高于其正常操作温度的温度下操作。过高的温度可不利地影响电子元件的性能以及与此相 关的电子器件的操作，并且对故障之间的平均时间造成负面影响。
[0002] 为了避免这些问题，可以通过从电子元件到散热器的热传导来移除热量。然后可 以通过任何便利的方式诸如对流或辐射技术，使散热器冷却。在热传导期间，可以通过使用 热界面材料使发热电子元件与集成散热器（IHS)或散热器接触，将热量从电子元件传递到 散热器。或者，可将热界面材料（TIM)沿着电子器件中的热路径插入，使得??Μ接触散热器 和电子器件中不发热的另一个元件，例如，IHS诸如封盖或盖子。可通过封盖密封粘合剂将 IHS或散热器附接到电路板。该粘合剂用于将IHS或散热器机械地附接到电路板上的电子 元件上方。
[0003] 电子元件和IHS或散热器的表面可能不是完全平滑的，因此难以实现表面之间的 完全接触。作为不良热导体的空气空间出现于表面之间并且妨碍热量的移除。将TIM插入 电子元件和IHS或散热器的表面之间可填充这些空间，从而促进高效热传递。??Μ的热阻越 低，从电子元件流往散热器的热量就越大。施加到TIM上的较高压力也会促进较高热量从 电子元件经过??Μ流往IHS或散热器。为了改善热阻，可使用专用夹具或螺钉将压力机械 地施加到散热器或IHS上。可在固化过程期间或在整个器件使用过程中施加压力。
[0004] 多芯片封装具有单个IHS下方的两个或更多个发热电子元件，例如，中央处理单 元（CPU)和内存缓存。然而，此类多芯片封装对热管理解决方案提出了另外的要求。CPU消 耗最大量的功率并且是多芯片封装中需要耗散最高热量的元件。然而，由于其不位于多芯 片封装的中央，可因多芯片封装中的不同元件的热膨胀系数（CTE)不匹配而产生翘曲。该 CTE不匹配可使多芯片封装中的??Μ受到额外的重视。内存缓存产生的热量比CPU产生的 热量更低。内存缓存也往往具有比CPU的轮廓更小的轮廓，因此与内存缓存相关的??Μ通 常比与CPU相关的??Μ更厚。
【发明内容】
[0005] -种制造电子器件的方法，该方法包括：
[0006] 1)将包含如下的第一有机硅组合物
[0007] I)第一收缩添加剂，和
[0008] II)第一可固化聚有机硅氧烷组合物；
[0009] 插入在IHS与基板之间，
[0010] 2)将第一可固化聚有机硅氧烷组合物固化以形成第一固化有机硅产物，
[0011] 3)在步骤2)期间和/或之后移除第一收缩添加剂，从而将IHS压缩在基板上。
【附图说明】
[0012] 图1示出了使用本文所述的第一有机硅组合物和改进的方法制备的示例性多芯 片封装。
【具体实施方式】
[0013] 出于本申请的目的，除非说明书的上下文另外指明，否则所有量、比率和百分比均 按重量计。除非本说明书的上下文另外指明，否则冠词"一个"、"一种"和"所述"各指一个 (一种）或多个（多种）。
[0014] "烷基"意指无环、支链或非支链的饱和单价烃基。烷基基团的例子包括Me、Et、Pr、 1-甲基乙基、Bu、l-甲基丙基、2-甲基丙基、1，1-二甲基乙基、1-甲基丁基、1-乙基丙基、 戊基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1，2-二甲基丙基、2,2_二甲基丙基、己基、庚基、2-乙基己 基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十四烷基、十六烷基以及8至16个碳原子的支链 饱和单价烃基。烷基基团具有至少一个碳原子。烷基基团可具有至多20个碳原子。或者， 烷基基团可具有1至12个碳原子，或者1至10个碳原子，或者1至6个碳原子，或者1至 4个碳原子，或者1至2个碳原子，或者1个碳原子。
[0015] 在制造电子器件的方法中，该方法包括：
[0016] 1)将包含如下的第一有机硅组合物 [0017] I)第一收缩添加剂，和
[0018] II)第一可固化聚有机硅氧烷组合物；
[0019] 插入在IHS与基板之间，
[0020] 2)将第一可固化聚有机硅氧烷组合物固化以形成第一固化有机硅产物，
[0021] 3)在步骤2)期间和/或之后移除第一收缩添加剂，从而将IHS压缩到基板。如本 文所用，术语"有机硅"是指聚有机硅氧烷大分子或此类大分子的集合，其中每个大分子独 立地可为相同或不同的，包括直链、支链或环状。通过该方法制备的第一固化有机硅产物将 IHS粘附到基板。当移除第一收缩添加剂时，IHS被压缩在基板上，这是因为当移除第一收 缩添加剂时，第一固化有机硅产物收缩。该收缩以胶层厚度（BLT)的减小量来测量。这里， BLT是指在步骤1)中插入IHS与基板之间的第一有机硅组合物的厚度相比于在步骤3)后 IHS与基板之间的第一固化有机硅产物的厚度的差值。不希望受理论的束缚，据认为该方法 可提供这样的有益效果：可在无机械辅助的情况下实现压缩（BLT的压缩）。不希望受理论 的束缚，据认为当第一收缩添加剂用于封盖密封粘合剂时，可能由于压缩的结果而可改善 电子器件的热性质，并且当第二收缩添加剂用于该方法以形成封盖密封粘合剂和热界面材 料（??Μ)时，第二收缩添加剂的使用可提供甚至更大的热有益效果。步骤3)可在步骤2)期 间和之后进行，或者步骤3)可基本上在步骤2)之后、或者可完全在步骤2)之后进行。基 本上在步骤2)之后进行步骤3)意指在完成步骤2)之后移除了至少90%、或者至少95% 的第一收缩添加剂。
[0022] 该方法还可包括将第二有机硅组合物插入在发热电子元件与热耗散器之间。热耗 散器可为例如IHS，其中发热电子元件安装在IHS下方的基板上。第二有机硅组合物可为导 热的。该方法可在发热电子元件与IHS之间形成导热的第二固化有机硅产物。导热的第二 有机硅组合物包含I)第二收缩添加剂和II)导热的可固化聚有机硅氧烷组合物（包含高 填量的导热填料（即足以增强经过第二有机硅组合物的热传导的量）的可固化聚有机硅氧 烷组合物）。第二收缩添加剂可与第一收缩添加剂相同。或者，第二收缩添加剂可与第一收 缩添加剂不同。可在上述方法中的步骤2)和3)之前进行将第二有机硅组合物插入在发热 电子元件与IHS之间的步骤，以使得可在没有另外的方法步骤的情况下将第一收缩添加剂 从第一有机硅组合物移除并将第二收缩添加剂从导热的第二有机硅组合物移除。第一有机 硅组合物和第二有机硅组合物可以相同，或者可以不同。
[0023] 制造电子器件的方法中的有机硅组合物（独立地用于第一有机硅组合物和第二 有机硅组合物两者）独立地包含：
[0024] I)收缩添加剂，和
[0025] II)可固化聚有机硅氧烷组合物。为方便起见，描述词"第一"和/或"第二"在笼 统地涉及具有此类描述词的元素或限制诸如有机硅组合物、收缩添加剂、可固化聚有机硅 氧烷组合物、固化有机硅产物、异烷烃、填料、发热电子元件、热界面材料等时在本文中可省 略。此类描述词可读作具有第一或第二、或者第一、或者第二、或者第一和第二作为其前的 修饰语，下文可读作"第一和/或第二"。
[0026] 收缩添加剂是可溶于可固化聚有机硅氧烷组合物但不与之反应的化合物。在将其 可固化聚有机硅氧烷组合物固化之前，收缩添加剂存在于有机硅组合物中。可在可固化聚 有机硅氧烷组合物固化之前和期间移除一部分收缩添加剂。然而，在可固化聚有机硅氧烷 组合物固化之后应当移除大部分（例如，大于50 %、或者50 %至99. 9 %、或者66 %至99 % ) 的收缩添加剂，以使得与在本文所述方法的步骤1)期间插入在IHS与基板之间的有机硅组 合物的BL