電子部件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于半導體領域,尤其涉及一種能夠將熱量快速耗散的電子部件。
【背景技術】
[0002]半導體器件可在運行期間產生熱。過量的熱可降低器件的性能。減少過熱對器件性能的影響一種途徑是提供另外的散熱部件,該另外的散熱部件被熱耦接至該產生熱的半導體部件,并且被配置為將來自該半導體部件的熱耗散開。
【發(fā)明內容】
[0003]在實施例中,一種電子部件包括被埋置在第一介電層中的一個或多個半導體裸片(dice)、埋置在第二介電層中的散熱器(heat-spreader)以及被熱耦接至該散熱器的熱沉(heat-sink)。與基本垂直于該一個或多個半導體裸片的主表面的方向比,該散熱器在基本平行于該一個或多個半導體裸片的主表面的方向上具有較高的導熱性。
[0004]在實施例中,一種電子部件包括被埋置在第一介電層中的一個或多個半導體裸片、用于在基本平行于該一個或多個半導體裸片的主表面的方向上擴散熱(spreadingheat)的裝置,以及用于在基本垂直于該一個或多個半導體裸片的主表面的方向上耗散熱的裝置,該用于擴散熱的裝置被埋置在第二介電層中。
【附圖說明】
[0005]附圖的元件相對于彼此不一定是按比例的。相同的附圖標記表明對應的類似部分。所示出的各種實施例的特征可彼此,除非其彼此排斥。實施例在附圖中被示出,并且在下面的【具體實施方式】中進行描述。
[0006]圖1不出了根據第一實施例的一種電子部件的不意性剖視圖;
[0007]圖2示出了根據第二實施例的一種電子部件的示意性剖視圖;
[0008]圖3示出了電子部件中的散熱路徑的示意性剖視圖;
[0009]圖4示出了根據第一實施例的一種埋置在介電層中的散熱器;
[0010]圖5示出了根據第二實施例的一種埋置在介電層中的散熱器;
[0011]圖6示出了根據第三實施例的一種電子部件的示意性頂視圖;
[0012]圖7不出了根據第四實施例的一種電子部件的局部剖視圖。
【具體實施方式】
[0013]下面的【具體實施方式】參考了附圖,附圖構成【具體實施方式】的一部分并且以舉例說明的方式示出了本發(fā)明可以實施的特定實施例。就此而言,方向性術語比如“頂(top) ”、“底(bottom) ”、“前(front) ”、“后(back) ”、“前向(leading),,、“背向(trailing) ”等,是參照所描述的附圖方向被使用的。由于實施例的部件可被布置在多個不同的方向上,所以方向性術語被用于例證目的,而絕不是為了限制本發(fā)明。應當理解的是,不脫離本發(fā)明的范圍,不脫離本發(fā)明的范圍,可以采用其它的實施例并且可以做出結構上或者邏輯上的改變。因此,下面的【具體實施方式】不應被認為具有限制意義,并且本發(fā)明的范圍由所附權利要求定義。
[0014]許多實施例將在下文中進行說明。在此情況下,相同的結構特征在附圖中被標識為相同或類似的附圖標記。在本說明書的上下文中,“橫向(lateral)”或“橫向方向(lateral direct1n) ”應當被理解為意思是通常與半導體材料或半導體載體的橫向延伸平行地延伸的方向或延伸。因此,橫向方向通常與這些表面或側面平行地延伸。與此相比,“垂直(vertical) ”或“垂直方向(vertical direct1n) ”應當被理解為意思是通常與這些表面或側面垂直地延伸的方向,并且因此垂直于橫向方向。因此,垂直方向在半導體材料或半導體載體的厚度方向上延伸。
[0015]如在本說明書中所采用,術語“f禹接(coupled) ”和/或“電親接(electricallycoupled) ”并不意味著表示該元件必須直接耦接在一起一一可以在該“耦接”或“電耦接”的元件之間提供中間元件。
[0016]如本文所用,“高電壓器件(high-voltage device) ” (比如,高電壓耗盡模式晶體管)是被優(yōu)化用于高電壓的開關應用的電子器件。就是說,當晶體管關斷時,其能夠阻斷高電壓(比如,約300V或更高、約600V或更高,或者約1200V或更高),并且當晶體管接通時,對于其所使用的應用,其具有足夠低的導通電阻(RON),即,當大電流流經該器件時其經歷足夠低的導通損耗。高電壓器件至少能夠阻斷等于高電壓供應或在其所被使用的電路中的最大電壓的電壓。高電壓器件能夠阻斷300V、600V、1200V或由應用所需要的其他適當阻斷電壓。
[0017]如本文所用,“低電壓器件(low-voltage device) ”(比如,低電壓增強模式晶體管)是能夠阻斷比如OV和V1ot之間的低電壓的電子器件,但是不能夠阻斷高于V lOT的電壓。Vlmt可以是約10V、約20V、約30V、約40V、或在約5V和50V之間(比如,在約10V和30V之間
[0018]圖1示出了根據第一實施例的電子部件10的示意性橫截面。電子部件10包括半導體裸片11、散熱器13和熱沉15,半導體裸片11被埋置在第一介電層12中,散熱器13被埋置在第二介電層14中,熱沉15被熱耦接至散熱器13。散熱器13在基本平行于半導體裸片11的主表面16的方向上比在基本垂直于半導體裸片11的主表面16的方向上具有更高的導熱性。
[0019]散熱器13可具有大于半導體裸片11的橫向區(qū)域的橫向區(qū)域,并且因此,大于主表面16的橫向區(qū)域。散熱器13可至少部分地被布置在半導體裸片11上,以提供散熱器13和半導體裸片11之間的,以及在第一介電層12上的良好的熱耦接。
[0020]散熱器13可與半導體裸片11被電絕緣,例如通過在第一介電層12和散熱器13之間所布置的另外的介電層,或如果半導體裸片11被埋置在第一介電層12之內,通過第一介電層12其自身的部分。例如,如果高電壓接觸(比如,晶體管器件的漏極接觸)面朝散熱器13,散熱器13可與半導體裸片11被電絕緣。
[0021]在一些實施例中,散熱器13被電耦接至接觸焊盤,該接觸焊盤被電耦接至半導體裸片11。例如,散熱器13可被電耦接至接地接觸焊盤。
[0022]電子部件10可被認為具有多層布置,在其中散熱器13被埋置在第二介電層14中,第二介電層14被堆疊在第一介電層12上,半導體裸片11被埋置在第一介電層12中。熱沉15可被堆疊在散熱器13和第二介電層14上。半導體裸片11可具有的厚度基本類似于第一介電層12的厚度。散熱器13可具有的厚度基本類似于第二介電層14的厚度。熱沉15可以基本是平面,并且被布置在散熱器13和第二介電層14上。熱沉15還可被埋置在第三介電層中,從而至少該堆疊的此層的外圍邊沿可由介電層提供。熱沉15的上表面保留未被介電層覆蓋,以有助于從熱沉15的上表面散熱。
[0023]散熱器13可被配置為將熱傳導至與半導體裸片11的側面17鄰接的區(qū)域。例如,散熱器13可具有比半導體裸片11大的橫向區(qū)域,半導體裸片11的橫向區(qū)域與各向異性導熱性結合可被用于幫助將熱從半導體裸片11傳導至散熱器13與半導體裸片11的側面17鄰接的區(qū)域。
[0024]散熱器13可具有基本各向異性的導熱性,以幫助在橫向方向上比在垂直方向上傳導熱的更大部分。就此而言,垂直表示基本與半導體裸片11的主表面16垂直的方向,并且橫向表示基本與半導體裸片11的主表面16平行的方向。
[0025]熱沉15可具有各項同性的導熱性,并且可在垂直方向以及橫向方向上幫助從散熱器13耗散熱。熱沉15還可被埋置在第三介電層中。該第三介電層可被布置在第二介電層上。
[0026]散熱器13具有各向異性導熱性,從而在基本與半導體裸片11的主表面16平行的方向上的導熱性高于基本與半導體裸片11的主表面16垂直的方向。該各向異性的導熱性可通過顆粒被提供,該顆??删哂懈飨虍愋詫嵝院透飨虍愋圆贾?,從而該散熱器具有平均的各向異性導熱性。例如,該顆??砂ㄊw粒,其在散熱器13中具有優(yōu)選朝向。
[0027]石墨顆粒通常具有薄片(platelet)形狀,其中長方向(long direct1n)比短方向(short direct1n)具有更高的導熱性。該薄片被布置,從而該薄片的長方向可平均在基本與半導體裸片11的主表面16平行的方向上延伸,并且