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用于管理微电子封装中的粘合层厚度的隔距垫片制造技术

技术编号:19748949 阅读:39 留言:0更新日期:2018-12-12 05:22
本发明专利技术涉及用于管理微电子封装中的粘合层厚度的隔距垫片。可以将微电子封装制造成包括:微电子基板;多个微电子设备,其附接到微电子基板;散热设备,其与多个微电子设备中的至少一个热接触并且附接到所述微电子基板;以及至少一个偏置垫片,其附接在微电子基板与散热设备之间,以控制散热设备与多个微电子设备中的至少一个之间的粘合层厚度。

【技术实现步骤摘要】
用于管理微电子封装中的粘合层厚度的隔距垫片
本描述的实施例一般涉及从微电子设备散热的领域,以及更具体地,涉及附接到微电子基板的用于从一个或多个微电子设备去除热的散射设备。
技术介绍
微电子产业持续地力图生产供各种移动电子产品使用的比以往更快且更小的微电子设备。随着这些目标被实现,微电子设备内的部件的功耗密度也已经增加,这进而增加了微电子设备的平均结温度。如果微电子设备的温度变得过高,则微电子设备内的集成电路可能会被损坏或破坏。因此,散热设备被用来从微电子封装中的微电子设备去除热。在示例中,可以将至少一个微电子设备安装到基板,以及可以将散热设备附接到基板并且遍布(一个或多个)微电子设备来形成微电子封装。(一个或多个)微电子设备与散热设备之间的距离被称为粘合层厚度,以及一般将热界面材料布置在(一个或多个)微电子设备与散热设备之间来在其之间形成热接触。一般而言,最薄的粘合层厚度使热去除最大化。然而,由单个散热设备进行热管理的多个微电子设备可能造成各种问题。一个问题是随着诸如存储器、收发器、FPGA等等的微电子设备的增加的异构集成,要求更高的通信,这将抬高边缘功率密度(edgepowerdensity)以及因此增加了所生成的热(其还产生了高热应力区)。另一个问题是由于增加的热界面材料应力(其进而由微电子封装翘曲所驱动)所导致的高热退化。多个微电子设备所具有的另外的问题是,散热设备将在哪个微电子设备上到达最低点(bottomout)一般是不可预测的。与直接设备附接过程中的可变性相联结的这一点可能引起微电子封装的变形,其还导致了不可预测的粘合层。这可能导致不可预测的热性能并且还可能导致热界面材料的退化。另外又一个问题是,多个微电子设备可能引起造成设备倾斜的增加的设备对封装的中心偏移,该设备倾斜可能导致密封剂分层和微电子设备破裂,如本领域技术人员将理解的那样。因此,需要开发散热设备配置来解决与多个微电子设备有关的各种问题。附图说明在本说明书的结束部分特别地指出并且清楚地要求保护本公开的主题。本公开的前述特征和其他特征将根据结合附图进行考虑的以下描述和所附权利要求而变得更充分地显而易见。理解的是,附图仅描绘了根据本公开的若干个实施例以及因而附图不被认为是对本公开范围的限制。将通过使用附图以附加的特异性和细节来描述本公开,以使得可以更容易地明确本公开的优点,在附图中:图1图示了根据本描述的一个实施例的微电子封装的侧截面图,该微电子封装包括附接到微电子基板的微电子设备,其中附接到该微电子基板的散热设备横跨该微电子设备,其中将偏置垫片定位在散热设备与微电子基板之间。图2-5图示了根据本描述的各种实施例的示出了在微电子结构内的偏置垫片的各种配置的沿着图1的线A-A的顶部平面图。图6是根据本描述的实施例的制造包括(一个或多个)偏置垫片的微电子封装的过程的流程图。图7图示了根据本描述的一个实施例的电子系统。具体实施方式在以下详细描述中,对附图做出参考,附图作为图示示出了其中可以实践要求保护的主题的具体实施例。足够详细地描述这些实施例以使得本领域技术人员能够实践该主题。要理解的是,各种实施例尽管不同,但不一定是相互排斥的。例如,可以在不偏离要求保护的主题的精神和范围的情况下,在其他实施例内实现在本文中结合一个实施例所描述的特定特征、结构或特性。本说明书内对“一个实施例”或“实施例”的引用意指将结合该实施例所描述的特定特征、结构或特性包括在本描述内所涵盖的至少一个实现方式中。因此,短语“一个实施例”或“在一个实施例中”的使用不一定指代同一实施例。此外,要理解的是,可以在不偏离要求保护的主题的精神和范围的情况下,修改每个公开的实施例内的各个要素的位置或布置。因此,并不以限制意义考虑以下详细描述,并且主题的范围仅由适当阐释的所附权利要求以及所附权利要求所赋予的等价方式的全部范围来限定。在附图中,遍及若干视图,相同的数字指代相同或类似的元件或功能性,并且其中描绘的元件不一定彼此是成比例的,而是可以将各个元件扩大或缩小,以便在本描述的情境中更容易地对元件进行理解。如本文中使用的术语“在……之上”、“到……”、“在……之间”和“在……上”可以指代一层相对于其他层的相对位置。一层“在”另一层“之上”或“上”或者结合“到”另一层可以是与该另一层直接接触,或者可以具有一个或多个介于中间的层。一层“在”多层“之间”可以是与所述层直接接触,或者可以具有一个或多个介于中间的层。本描述的实施例涉及微电子封装,该微电子封装被制造成包括微电子基板;附接到微电子基板的多个微电子设备;与多个微电子设备中的至少一个热接触并且附接到微电子基板的散热设备;以及附接在微电子基板与散热设备之间的至少一个偏置垫片,用以控制散热设备与多个微电子设备中的至少一个之间的粘合层厚度。如图1中示出的,可以通过首先提供或形成微电子基板110来形成微电子封装100,该微电子基板110诸如是印刷电路板、主板等等。可以利用多个互连120将诸如微处理器、多芯片封装、芯片集、图形设备、无线设备、存储器设备、专用集成电路设备等等的至少一个微电子设备(示为第一微电子设备1301和第二微电子设备1302)附接到的微电子基板110的第一表面112。诸如焊接互连之类的设备对基板的互连120可以在接合焊盘122与基本上镜像的接合焊盘124之间延伸,该接合焊盘122在微电子设备1301和1302中的每个微电子设备的有效表面132之中或之上形成,该基本上镜像的接合焊盘124处于微电子基板第一表面112之中或之上。可以将诸如环氧树脂材料之类的底部填充材料126布置在微电子设备有效表面132与微电子基板第一表面112之间,并且围绕设备对基板的互连120。如本领域技术人员将理解的是,可以将底部填充材料126作为粘性液体而分散在微电子设备有效表面132与微电子基板第一表面112之间,以及然后利用固化过程对其进行硬化。底部填充材料126还可以是模塑底部填充材料,如本领域中已知的那样。底部填充材料126可以提供结构完整性并且可以防止污染,如本领域技术人员将理解的那样。如图1中另外示出的,微电子基板110可以在微电子设备1301和1302与外部部件(未示出)之间提供电通信路线(如虚线118图示的)。如本领域技术人员将理解的是,微电子设备接合焊盘122可以与微电子设备1301和1302中的每个微电子设备内的集成电路(未示出)进行电通信。如在图1中还另外示出的,可以将散热设备140附接到微电子基板110。散热设备140可以包括具有第一表面144和相对的第二表面146的平面部分142,以及可以具有从平面部分第二表面146伸出的至少一个突出部152。可以将(一个或多个)散热设备突出部152附接到微电子基板第一表面112,以使得平面部分第二表面146横跨但不一定直接接触微电子设备1301和1302中的每个微电子设备的(与微电子设备有效表面132中的每个相对的)后表面134,以及可以将热界面材料160布置在散热设备140的平面部分第二表面146与微电子设备1301和1302中的每个微电子设备的后表面134之间。可以通过任何适当的手段将(一个或多个)散热设备突出部152附接到微电子基板110,该适当的手段包括但不限于被布置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微电子封装,其包括:具有第一表面的微电子基板;多个微电子设备,均具有有效表面和后表面,其中将所述多个微电子设备中的至少一个微电子设备的微电子设备有效表面电学附接到微电子基板第一表面;散热设备,包括具有第一表面和相反的第二表面的平面部分和从所述平面部分的第二表面伸出的至少一个突出部,其中将所述至少一个突出部附接到所述微电子基板以及其中所述散热设备的平面部分的第二表面与所述多个微电子设备中的至少一个微电子设备的后表面热接触;以及至少一个偏置垫片,其附接到所述散热设备的平面部分的第二表面并且附接到所述微电子基板。

【技术特征摘要】
2017.05.31 US 15/6103271.一种微电子封装,其包括:具有第一表面的微电子基板;多个微电子设备,均具有有效表面和后表面,其中将所述多个微电子设备中的至少一个微电子设备的微电子设备有效表面电学附接到微电子基板第一表面;散热设备,包括具有第一表面和相反的第二表面的平面部分和从所述平面部分的第二表面伸出的至少一个突出部,其中将所述至少一个突出部附接到所述微电子基板以及其中所述散热设备的平面部分的第二表面与所述多个微电子设备中的至少一个微电子设备的后表面热接触;以及至少一个偏置垫片,其附接到所述散热设备的平面部分的第二表面并且附接到所述微电子基板。2.根据权利要求1所述的微电子封装,其中所述至少一个偏置垫片包括柱形物。3.根据权利要求1所述的微电子封装,其中所述至少一个偏置垫片包括壁。4.根据权利要求1-3中的任一项所述的微电子封装,其中所述至少一个偏置垫片包括第一附着表面和相反的第二附着表面,其中利用第一粘附材料将所述至少一个偏置垫片附接到所述微电子基板,所述第一粘附材料被布置在至少一个偏置垫片第一附着表面与微电子基板第一表面之间,以及其中利用第二粘附材料将所述至少一个偏置垫片附接到所述散热设备,所述第二粘附材料被布置在偏置垫片第二附着表面与所述散热设备的平面部分第二表面之间。5.根据权利要求4所述的微电子封装,其中所述微电子基板第一表面和所述偏置垫片第二附着表面之间的距离大于微电子基板第一表面和所述多个微电子设备的后表面之间的距离。6.根据权利要求1-3中的任一项所述的微电子封装,进一步包括被布置在所述散热设备的平面部分的第二表面与所述多个微电子设备中的至少一个微电子设备的后表面之间的热界面材料。7.根据权利要求1至3中的任一项所述的微电子封装,进一步包括被布置在所述微电子设备有效表面与所述微电子基板第一表面之间的底部填充材料。8.根据权利要求1-3中的任一项所述的微电子封装,其中所述至少一个偏置垫片包括基本上刚性的材料。9.根据权利要求8所述的微电子封装,其中所述基本上刚性的材料是从由钢、铝、铜和陶瓷材料组成的组中选择的。10.一种制造微电子封装的方法,包括:形成具有第一表面的微电子基板;形成均具有有效表面和后表面的多个微电子设备;将所述多个微电子设备中的至少一个微电子设备的有效表面电学附接到微电子基板第一表面;将至少一个偏置垫片附接到所述微电子基板第一表面;形成散热设备,所述散热设备具有包括第一表面和相反的第二表面的平面部分和从所述平面部分的第二表面伸出的至少一个突出部;将所述至少一个突出部附接到所述微电子基板第一表面,以使得所述散热设备的平面部分的第二表面遍布所述多个微电子设备中的至少一个微电子设备的后表面;以及将所述至少一个偏置垫片附接到所述散热设备的平面部分的第二表面。11.根据权利要求10所述的方法,其中将至少一个偏置垫片附接到所述微电子基板第一表面包括将至少一个柱形偏置垫片附接到所述微电子基板第一表面。12.根据权利要求10所述的方法,其中将至少一个偏置垫片附接到所述微电子基板第一表面包括将至少一个壁形偏置垫片附接到所述微电子基板第一表面。13.根据权利要求10-12中的任一项所述的方法,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:DPR塔努HK达瓦莱斯瓦拉普JJ比蒂S德什姆克
申请(专利权)人:英特尔公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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