具有非水平管芯垫及相应引线框的IC封装制造技术

技术编号:13793127 阅读:40 留言:0更新日期:2016-10-06 05:51
本发明专利技术涉及具有非水平管芯垫及相应引线框的IC封装。多构件集成电路(IC)封装具有基础构件(例如,插入器)限定IC封装的基底,多个管芯垫从基底延伸出去且成为IC封装的侧壁,一个或多个IC管芯,每个均安装在管芯之一的内表面上,并且键合丝线将IC管芯电连接到另一个IC封装组件上,例如插入器或另一个管芯上。通过安装管芯至非水平侧壁上,IC封装可提供相比于含有管芯堆叠的传统3D IC封装更有效的散热性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路封装,并且,更具体地,涉及具有不只一个集成电路管芯的IC封装。
技术介绍
传统三维(3D)集成电路插入器更多安装在管芯堆叠的下方和/或堆叠内部的管芯之间。这类传统3D IC封装的一个问题是无法有效散除位于堆叠内部的管芯产生的热量(例如,堆叠内除了最下层和最上层管芯外的其他管芯)。因此,具有良好散热性能的3D IC封装将是有利的。附图说明本专利技术的其他实施例通过下文的详细描述、附属权利要求书和附图将变得更加明显,附图中同样的附图标记代表相似的或相同的元件。图1是根据本专利技术的一个实施例的IC封装的透视图;图2是根据本专利技术的一个实施例的二维引线框阵列的平面图,其在一个阵列引线框内含有十个引线框,其中十个引线框可用来组装十个不同的图1的IC封装实例;图3是安装在黏胶带相应部分上的图2十个引线框中一个的平面图;图4是经过(i)插入器已安装到对应于引线框的中间开孔的黏胶带的一部分上,和(ii)四个管芯已被安装在引线框的四个管芯垫上之后的图3中引线框的平面图;图5是键合丝线连接在管芯和插入器间之后的图4的部分组件的平面图;图6是绝缘键合丝线的侧面剖视图,其用作图1与图5中连接插入器到管芯之一上的丝线中的一个;图7是图6中插入器的一部分的侧面剖视图,显示出硅通孔(TSV)电连接管芯垫(键合丝线连接至其上)至位于插入器的底面上的焊球;图8是两个绝缘纳米管的侧面剖视图,其用作图1与图5中连接插入
器到管芯之一上的丝线中的两个;图9是图8中插入器的一部分的侧面剖视图,显示出两个TSV电连接晶片级凸块(纳米管连接至其上)至位于插入器底面上的两个焊球;图10是在四个管芯垫被旋转以相对于于引线框阵列的平面垂直之后的图5中的部分组件的平面图;图11是在凝胶分散于由插入器与由管芯垫形成的四个垂直侧壁所限定的空腔中之后的图10中部分组件的平面图;图12是透视图,示出可选择的、矩形的、金属的盖放置在图11的组件上;以及图13是倒置的图12中金属盖的透视图。具体实施方式此处公开了本专利技术的详细说明实施例。然而,此处公开的具体结构性和功能性细节仅代表性地用于说明本专利技术的示例实施例。本专利技术可以很多替代形式实施且不应被理解为局限于仅在此处陈述的实施例。此外,此处所用的术语仅出于描述特定实施例的目的,并且不会成为本专利技术示例实施例的限制。如此处所用,单数形式“一个”(“a”)、“一个”(“an”)和“这个”(“the”)意为同样包含复数形式,除非上下文另作明确说明。应进一步理解,词语“包含”(“comprises”)、“包含”(“comprising”)、“包括”(“includes”)和/或“包括”(“including”)明确了所陈述的特性、步骤或部件的存在,但并不排除一个或多个特性、步骤或部件的存在或附加。还应注意的是在一些替代实施中,标明的功能/行为可以与图中标明的相反顺序发生。例如,接连示出的两个图实际上可大体同时执行或有时可能以相反的顺序执行,取决于相关的功能/行为。在一个实施例中,多构件IC封装包括(i)限定了IC封装基底的基础构件;(ii)从基底延伸且形成IC封装的侧壁的多个管芯垫;(iii)一个或多个IC管芯,每个均安装在管芯之一的内表面上;以及(iv)多个丝线,每个丝线将相应的IC管芯连接到另一个IC封装的构件。图1是根据本专利技术的一个实施例的IC封装100的透视图。IC封装100具有由其基底上的插入器(interposer)102和四个金属(例如铜)侧壁104限定的三维直线形状。尽管图1并未示出且如下文参考图12和13进一步描述,IC封装100可包括形成IC封装100的顶部的可选金属盖。安装在每个侧壁104
内表面上的是IC管芯106,其具有提供电连接至插入器102的丝线108。由此,侧壁104起接收安装后的管芯106的管芯垫的作用。IC封装100之内的部分或全部内部空间填充有凝胶110(或其他适合的封装材料),其密封丝线108且将侧壁104保持在位。由于每个管芯106都安装在IC封装100的其自己的金属侧壁104上,所以每一个侧壁104都用作热宿(heat sink)以帮助从IC封装100散除安装的管芯106产生的热量。尽管图1未示出,热宿可连接到每个侧壁104上以进一步加强IC封装100上的热量散除。相比于安装成传统垂直堆叠的具有四个类似管芯的相应的传统3D IC封装,通过这种方式,IC封装100可提供更有效的散热性能。图2到13表示用于组装图1的IC封装100的一种可能的技术的不同阶段。图2是根据本专利技术的一个实施例的示例的、二维的、金属(例如铜)引线框阵列200的平面图,其在一个阵列引线框204内含有十个引线框202,其中该十个引线框202可用来组装十个图1的IC封装的不同的实例。引线框阵列200安装在黏胶带206上,黏胶带206为十个引线框202的不同结构元件提供力学支持。图3是安装在黏胶带206的相应部分上的图2的十个引线框202中的一个的平面图。如图3所示,引线框202具有围绕着一个矩形(在此例中为正方形)中央开口304的四个矩形的金属管芯垫302,中央开口304暴露出黏胶带206的相应部分。引线框202还具有四个对角线系棒306,每一个都枢轴地一端连接至两个相邻管芯垫302的角而另一端连接至阵列引线框204以在管芯垫302和余下的引线框阵列200之间提供力学支撑,直到可施加黏胶带206(例如在制造(例如冲压)引线框阵列200的时间和其随后安装至黏胶带206上之间)为止。如图3中标记308所示,黏胶带206沿四个管芯垫302的周边被刻划或切割。在一个实施中,黏胶带206在引线框阵列200安装到黏胶带206上之前被刻划。如下文进一步描述的,这个刻划使管芯垫302在组装工艺期间能够旋转出引线框阵列200的平面。图4是经过(i)插入器102已安装到黏胶带206的对应于引线框202
的中间开口304的部分上,和(ii)四个管芯106例如通过传统贴装机械(pick-and-place machinery)和适当的热导环氧树脂(未示出),已经被安装至四个管芯垫302上之后的图3引线框202的平面图;图5是丝线108连接在每一个管芯106和插入器102之间之后的图4的部分组件的平面图。取决于特定的实施方式,丝线108可包含绝缘键合丝线、绝缘带丝线、绝缘(例如碳)纳米管,和/或其他适合的电连接器。图6是绝缘键合丝线600的侧面剖视图,其用作图1和图5中连接插入器102到管芯106之一上的丝线108中的一个。键合丝线600具有柔性导电(例如金属)芯602,其由柔性的绝缘的外护套604所包围。如图6所示,键合丝线600的一端丝线键合到插入器102的管芯垫606上,而另一端丝线键合到管芯106上相应的管芯垫606上。图7是图6中插入器102的一部分的侧面剖视图,显示出硅通孔(TSV)702电连接管芯垫606(键合丝线600被丝线键合至其上)至位于插入器102的底面上的焊球704,当IC封装100使用键合丝线诸如键合丝线600组装时,该底面也是图1的IC封装100的底面。图8是两个绝缘纳米管800的侧面剖视图,其用作图1和图5中连接插入器102到管芯106之一的丝线1本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种多构件集成电路(IC)封装,包括:限定IC封装的基底的基础构件;多个管芯垫,从所述基底延伸并形成所述IC封装的侧壁;一个或多个IC管芯,每一个都安装在所述管芯垫中的一个的内表面上;以及多个丝线,每个丝线将相应的IC管芯连接到所述IC封装的另一个构件。

【技术特征摘要】
1.一种多构件集成电路(IC)封装,包括:限定IC封装的基底的基础构件;多个管芯垫,从所述基底延伸并形成所述IC封装的侧壁;一个或多个IC管芯,每一个都安装在所述管芯垫中的一个的内表面上;以及多个丝线,每个丝线将相应的IC管芯连接到所述IC封装的另一个构件。2.根据权利要求1的IC封装,其中:所述基础构件是插入器;以及至少一个丝线将相应的IC管芯连接到所述插入器。3.根据权利要求2的IC封装,其中所述插入器的底面具有至少一个焊球,所述焊球通过所述插入器内的硅通孔电连接到所述至少一个丝线。4.根据权利要求1的IC封装,含有形成所述IC封装的四个侧壁的四个垂直管芯垫,其中由所述基础构件和所述四个垂直管芯垫限定的空间至少部分填充有密封所述丝线的密封物。5.根据权利要求1的IC封装,其中所述丝线包含连接到所述基础构件上的键合垫的绝缘键合丝线以及相对应的IC管芯。6.根据权利要求1的IC封装,其中所述丝线包含连接到所述基础构件上的晶片级凸块的绝缘纳米管以及相对应的IC管芯。7.根据权利要求1的IC封装,进一步包括覆盖所述丝线的密封物。8.根据权利要求7的IC封装,进一步包括形成所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:葛友赖明光王志杰
申请(专利权)人:飞思卡尔半导体公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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