包括封装的散热器的微电子包装制造技术

本发明专利技术涉及一种包括封装的散热器的微电子包装。本说明书的微电子包装可以包括具有第一表面的微电子中介层，其中至少一个微电子器件的有效表面电气附接至微电子中介层第一表面。可以在至少一个微电子器件的背面上布置热界面材料。具有第一表面和相对的第二表面的散热器可以通过其第一表面与热界面材料热接触。模具材料可以被布置成封装微电子器件、热界面材料、和散热器，其中模具材料邻接微电子中介层第一表面的至少部分。

【技术实现步骤摘要】
包括封装的散热器的微电子包装
本说明书的实施例大体涉及从微电子器件移除热量，并且更特别地，涉及与微电子器件一起封装在微电子包装内的散热器。
技术介绍
集成电路组件的更高性能、更低成本、更小型化，以及集成电路的更高包装密度是微电子产业的持续目标。当达到这些目标时，微电子器件变得更小。因此，微电子器件中的集成电路组件的功耗的密度增加，这继而增加微电子器件的平均结温。如果微电子器件的温度变得过高，那么微电子裸片(die)的集成电路可能被损坏或破坏。当在多个微电子器件包装(也称为多芯片包装)中，多个微电子器件被包含得彼此非常靠近时，该问题变得甚至更严重。因而，必须利用诸如集成散热器之类的热传递解决方案来从微电子器件移除热量。然而，制造用于集成散热器的当前设计的困难和成本已变成微电子产业的问题。【附图说明】在本说明书的结论部分中特别地指出并清楚地要求了本公开的主题事项。根据以下描述和所附权利要求结合附图，本公开的前述和其他的特征将变得更完全明显。要理解的是，附图仅描绘根据本公开的若干实施例，并且因而不视为限制其范围。通过使用附图，将利用附加的特异性和细节来描述本公开，以使得能够更容易地确定本公开的优势，在所述附图中: 图1是如本领域中已知的微电子系统的侧截面视图。图2是根据本说明书的一个实施例的将微电子器件附接至微电子中介层(interposer)的侧截面视图。图3是根据本说明书的一个实施例的在图2的微电子器件上布置热界面材料的侧截面视图。图4是根据本说明书的一个实施例的将散热器置于与图3的热界面材料热接触的侧截面视图。图5是根据本说明书的一个实施例的将图4的结构置于模具包封(mold chase)内的侧截面视图。图6是根据本说明书的另一个实施例的将图4的结构置于模具包封内的侧截面视图。图7是根据本说明书的一个实施例的将模具材料引入到图5的模具的模具包封中的侧截面视图。图8是根据本说明书的一个实施例的固化模具材料之后所形成的微电子包装的侧截面视图。图9是根据本说明书的一个实施例的被附接至微电子衬底的图8的微电子包装的侧截面视图。图10是根据本说明书的一个实施例的被附接至微电子衬底的多芯片包装的侧截面视图。图11是根据本说明书的一个实施例的制造具有封装的散热器的微电子包装的过程的流程图。图12是根据本说明书的一个实施例的电子设备/系统。【具体实施方式】在以下详细描述中引用了附图，所述附图通过图示的方式示出了其中可以实施所要求保护的主题事项的特定实施例。充分详细地描述了这些实施例以使得本领域技术人员能够实施该主题事项。要理解的是，各种实施例尽管不同但不必相互排斥。例如，本文结合一个实施例所描述的特定特征、结构、或特性可以在其他实施例内实现而不背离所要求的主题事项的精神和范围。本说明书内对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着在被包含在本专利技术内的至少一个实现中包括了结合该实施例所描述的特定特征、结构、或特性。因而，短语“一个实施例”或“在实施例中”的使用不必指代相同的实施例。另外，要理解的是，可以修改每个所公开的实施例内的单独元件的位置或设置而不背离所要求保护的主题事项的精神和范围。因而不以限制意义来采取以下详细描述，并且主题事项的范围仅由所附权利要求来定义，连同所附权利要求所享有的完整等同范围来适当地解释。在附图中，遍及若干视图，相似的附图标记指代相同或类似的元件或功能，并且其中所描绘的元件彼此不必按比例绘制，而是可以放大或缩小单独的元件以便更容易地理解本说明书的上下文中的元件。由于微电子包装随着各种微电子器件、PoINT (中介层上包装)器件、包装上包装器件、数字信号控制器等的包含而变得更复杂，所以如本领域技术人员将理解的，必须使用可以包括诸如腔内腔、凹槽、翼、倒角、和平台之类的特征的更大并更复杂的集成散热器，以便适应复杂的微电子包装。然而，这些特征和大尺寸增加了制造集成散热器的困难、增大了缺陷的风险(例如，加工印记、拐角/边缘破裂等)、并且增大了不满足设计规范的风险(例如，拐角半径、脚曲率、倒角尺寸、平面度等)。例如，图1图示了具有与已知集成散热器耦合的多芯片包装的微电子系统。在微电子系统的生产中，通常在微电子衬底上安装多芯片包装，所述微电子衬底提供微电子包装与外部组件之间的电气通信路径。如图1中所示出的，在通常称为倒装芯片或控制熔塌芯片连接(“C4”)配置的配置中，多芯片包装100可以包括诸如微处理器、芯片组、图形设备、无线设备、存储设备、专用集成电路等之类的分别通过诸如可回流焊点或球之类的多个互连142而附接至微电子中介层120的第一表面122的多个微电子器件(图示为元件IlO1'IlO2、和1103)。器件至中介层互连142可以从微电子器件IlO1UlO2、和IlO3中的每个的有效表面(active surface)112上的接合焊盘114和微电子中介层第一表面122上的接合焊盘124延伸。微电子器件IlO1UlO2、和IlO3中的每个的微电子器件接合焊盘114可以与微电子器件IlO1UlO2、和IlO3内的集成电路(未示出)电气通信。微电子中介层120可以包括从至少一个微电子中介层第一表面接合焊盘124以及微电子中介层120的第二表面132上或与之接近的至少一个微电子包装接合焊盘128通过其而延伸的至少一个导电路径(未示出)。微电子中介层120可以将微电子器件接合焊盘114的细间距(微电子器件接合焊盘114之间的中心至中心距离)重新布线成微电子包装接合焊盘128的相对较宽间距。可以通过多个互连144 (诸如可回流焊点或球)将多芯片包装100附接至微电子衬底150 (诸如印刷电路板、母板等)。包装至衬底互连144可以在微电子包装接合焊盘128与微电子衬底150的第一表面154上的基本镜像接合焊盘152之间延伸。微电子衬底接合焊盘152可以与微电子衬底150内的导电路径(未示出)电气通信，所述导电路径可以提供至外部组件(未示出)的电气通信路径。微电子中介层120与微电子衬底150这二者可以主要由任何适当的材料来构成，包括但不限于，双马来酰亚胺三嗪树脂、阻燃级4的材料、聚酰亚胺材料、玻璃纤维增强的环氧树脂基体材料等，以及其压板或多个层。微电子中介层导电路径(未示出)和微电子衬底导电路径(未示出)可以由任何导电材料来构成，包括但不限于，诸如铜和铝之类的金属以及其合金。如本领域技术人员将理解的，微电子中介层导电路径(未示出)和微电子衬底导电路径(未示出)可以被形成为在介电材料的层(构成微电子衬底材料的层)上所形成的多个导电线路(未示出)，所述导电线路由导电通道(未示出)来连接。包装至衬底互连144能够由任何适当的材料来制成，包括但不限于，焊料材料。焊料材料可以是任何适当的材料，包括但不限于，诸如63%锡/37%铅焊料之类的铅/锡合金、以及诸如锡/铋、共熔的锡/银、三元的锡/银/铜、共熔的锡/铜、和类似的合金之类的高锡含量合金(例如，90%或更多的锡)。当利用由焊料所制成的包装至衬底互连144来将多芯片包装100附接至微电子衬底150时，通过热量、压力、和/或音波能量任一来使焊料回流，以固定微电子包装接合焊盘128与微电子衬底接合焊盘152之间的焊料。如图1中所进一步图示的，集成散热器2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微电子结构，包括：具有第一表面的微电子中介层；具有有效表面和相对的背面的至少一个微电子器件，其中所述至少一个微电子器件有效表面电气附接至微电子衬底第一表面；在所述至少一个微电子器件背面上布置的热界面材料；具有第一表面和相对的第二表面的散热器，其中所述散热器第一表面热接触所述热界面材料；以及封装所述至少一个微电子器件、所述热界面材料、和所述散热器的模具材料，其中所述模具材料邻接所述微电子中介层第一表面的至少部分，并且其中通过所述模具材料来暴露所述散热器第二表面。

【技术特征摘要】
2013.02.26 US 13/776,8141.一种微电子结构，包括: 具有第一表面的微电子中介层； 具有有效表面和相对的背面的至少一个微电子器件，其中所述至少一个微电子器件有效表面电气附接至微电子衬底第一表面； 在所述至少一个微电子器件背面上布置的热界面材料； 具有第一表面和相对的第二表面的散热器，其中所述散热器第一表面热接触所述热界面材料；以及 封装所述至少一个微电子器件、所述热界面材料、和所述散热器的模具材料，其中所述模具材料邻接所述微电子中介层第一表面的至少部分，并且其中通过所述模具材料来暴露所述散热器第二表面。2.如权利要求1所述的微 电子结构，其中所述模具材料在所述中介层第一表面与所述微电子器件有效表面之间延伸。3.如权利要求1或权利要求2任一所述的微电子结构，其中所述散热器第二表面与所述模具材料的背面基本在同一平面。4.如权利要求1或权利要求2任一所述的微电子结构，进一步包括从所述散热器的至少一侧延伸的至少一个延伸部。5.如权利要求4所述的微电子结构，其中所述延伸部的厚度小于所述散热器第一表面与所述散热器第二表面之间的厚度。6.如权利要求4所述的微电子结构，其中所述至少一个延伸部基本被所述模具材料所包围。7.如权利要求1或权利要求2任一所述的微电子结构，其中所述至少一个微电子器件包括多个微电子器件，其中所述多个微电子器件之一具有大于所述多个微电子器件中的另一个的高度的高度，其中与所述多个之一热接触的散热器具有不同于与所述多个微电子器件中的另一个热接触的散热器的厚度的厚度，并且其中不同的散热器厚度补偿所述多个微电子器件之一与所述多个微电子器件中的另一个的不同高度，以使得热表面的第二表面基本在同一平面。8.一种形成微电子包装的方法，包括: 形成具有第一表面的微电子中介层； 将至少一个微电子器件的有效表面电气附接至所述微电子中介层第一表面； 在所述至少一个微电子器件的背面上布置热界面材料； 使散热器的第一表面与所述热界面材料相接触；以及 利用模具材料来封装所述至少一个微电子器件、所述热界面材料、和所述散热器，其中所述模具材料邻接微电子衬底第一表面的至少部分，并且其中通过所述模具材料来暴露所述散热器第二表面。9.如权利要求8所述的方法，其中利用模具材料来封装所述至少一个微电子器件、所述热界面材料、和所述散热器进一步包括在所述中介层第一表面与所述微电子器件有效表面之间布置所述模具材料。10.如权利要求8或权利要求9任一所述的方法，其中利用模具材料来封装所述至少一个微电子器件、所述热界面材料、和所述散热器进一步包括形成所述模具材料的背面，其中所述散热器第二表面与所述模具材料背面基本在同一平面。11.如权利要求8或权利要求9任一所述的方法，其中使散热器的第一表面与所述热界面材料相接触进一步包括使散热器的第一表面与所述热界面材料相接触，其中所述散热器包括从所述散热器的至少一侧延伸的至少一个延伸部。12.如权利要求11所述的方法，其中所述延伸部的厚度小于所述散热器第一表面与所述散热器第二表面之间的厚度。13.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：PR斯塔特，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US