半导体器件以及使用石墨烯进行热耗散的方法与流程

本发明一般地涉及半导体器件，并且更具体地涉及一种半导体器件以及使用石墨烯进行热耗散的方法。

背景技术：

1、半导体器件通常在现代电子产品中被找到。半导体器件执行宽泛范围的功能，诸如信号处理、高速计算、发射和接收电磁信号、控制电子设备、光电、以及为电视显示器创建视觉图像。半导体器件在通信、功率转换、网络、计算机、娱乐和消费产品的领域中被找到。半导体器件也在军事应用、航空、汽车、工业控制器和办公设备中被找到。

2、半导体器件、特别是在诸如射频(rf)无线通信之类的高频应用中通常包含一个或多个集成无源器件(ipd)，以执行必要的电气功能。多个半导体管芯和ipd可以被集成到sip模块中，以用于小空间中的更高的密度以及扩展的电气功能。在sip模块内，半导体管芯和ipd被设置在衬底上，以用于结构支撑和电气互连。密封剂沉积在半导体管芯、ipd和衬底上。共形电磁干扰(emi)屏蔽层通常在密封剂上形成。

3、sip模块包括高速数字和rf电气部件，其是高度集成的，以用于小尺寸和低高度，并且在高时钟频率和高额定功率下操作。已知电气部件会生成大量的热量，所述热量必须被适当地耗散。

4、广泛地用于共形emi屏蔽的铜具有约400w m-1k-1的高热导率。共形emi屏蔽可以用于热耗散材料。然而，因为共形屏蔽结构是sus/cu/sus，所以难以将散热器材料附着在sus的表面上，这是由于sus表面上的焊膏的低可焊性和可润湿性。铜对于焊膏的可焊性和可润湿性是良好的材料，但是在emi屏蔽层结构(sus/cu/sus)中不存在sus层的情况下，铜容易氧化。仍然存在改进热耗散的需要，特别是在涉及高速数字和rf电气部件的应用中。

技术实现思路

技术特征：

1.一种半导体器件，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体器件，进一步包括第二衬底，其中石墨烯层设置在第二衬底上。

3.根据权利要求2所述的半导体器件，其中第二衬底包括铜。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，进一步包括设置在石墨烯层与散热器之间的热界面材料。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，进一步包括沉积在第一衬底上和电气部件周围的密封剂。

6.一种半导体器件，包括：

7.根据权利要求6所述的半导体器件，进一步包括衬底，其中石墨烯层设置在所述衬底上。

8.根据权利要求7所述的半导体器件，其中所述衬底包括铜。

9.根据权利要求7所述的半导体器件，进一步包括设置在所述衬底上的散热器。

10.根据权利要求6所述的半导体器件，进一步包括沉积在电气部件和石墨烯衬底周围的密封剂。

11.一种制造半导体器件的方法，包括：

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括设置第二衬底，其中石墨烯层设置在第二衬底上。

13.根据权利要求12所述的方法，其中第二衬底包括铜。

14.根据权利要求11所述的方法，进一步包括在石墨烯层与散热器之间设置热界面材料。

15.根据权利要求11所述的方法，进一步包括在所述衬底上和电气部件周围沉积密封剂。

技术总结
一种半导体器件具有第一衬底以及设置在第一衬底上的电气部件。石墨烯层设置在电气部件上，并且热界面材料设置在石墨烯层之间。散热器设置在热界面材料上。石墨烯层结合热界面材料辅助了电气部件与散热器之间的热传递。石墨烯层可以设置在由铜制成的第二衬底上。密封剂沉积在第一衬底上以及电气部件和石墨烯衬底周围。热界面材料和散热器可以在密封剂上延伸。散热器可以具有从散热器的水平部分向下到衬底的垂直或有角度的延伸。散热器可以在多个模块上延伸。

技术研发人员：金昌伍,郑珍熙,权五玟,李喜秀
受保护的技术使用者：星科金朋私人有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15