在堆叠管芯的侧壁上具有热介面材料的封装件制造技术

本发明专利技术公开了一种在堆叠管芯的侧壁上具有热介面材料的封装件，包括：具有至少两个堆叠管芯的管芯堆叠件以及热介面材料（TIM）。TIM包括位于管芯堆叠件的顶面上方并与管芯堆叠件的顶面接触的顶部部分以及从顶部部分向下延伸到低于至少两个堆叠管芯中的至少一个的侧壁部分。第一金属散热部件位于TIM的顶部部分上方并与TIM的顶部部分接触。第二金属散热部件具有与TIM的侧壁部分的侧壁接触的侧壁。

【技术实现步骤摘要】
在堆叠管芯的侧壁上具有热介面材料的封装件相关申请的交叉参考本专利申请涉及于2013年8月2日提交的、标题为“3DIC Packages with HeatDissipat1n Structures”的第13/957，727号(代理人案号TSM13-0437)的美国专利申请，其全部内容结合于此作为参考。
本专利技术总的来说涉及集成电路，更具体地，涉及在堆叠管芯的侧壁上具有热介面材料的封装件。
技术介绍
在集成电路的封装中，可以通过接合来堆叠半导体管芯，以及半导体管芯可以接合至其它封装组件，诸如中介层以及封装衬底。所得到的封装件被称为三维集成电路(3DIC)。3DIC中的散热具有挑战性。存在有效地消散3DIC的内部管芯所产生的热量的瓶颈。在热量传导到任何散热器之前，内部管芯所产生的热量必须消散到外部组件，诸如外部管芯。然而，在堆叠管芯之间，存在不能有效地传导热量的其他材料，诸如底部填充物、模塑料等。此外，堆叠管芯还可以模制在模塑料中，从而会阻止有效散热。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种封装件，包括:管芯堆叠件，包括至少两个堆叠管芯；热介面材料(TIM)，包括顶部部分和侧壁部分，顶部部分位于管芯堆叠件的顶面上方并与管芯堆叠件的顶面接触，侧壁部分从顶部部分向下延伸到低于至少两个堆叠管芯中的至少一个；第一金属散热部件，位于TIM的顶部部分上方并与TIM的顶部部分接触；以及第二金属散热部件，包括与TIM的侧壁部分的第一侧壁接触的侧壁。 优选地，第二金属散热部件形成环绕管芯堆叠件的环。 优选地，第一金属散热部件和第二金属散热部件是集成金属散热部件的部分。 优选地，第一金属散热部件和第二金属散热部件通过粘合剂彼此分开。 优选地，粘合剂包括形成第一环的第一部分和形成环绕第一环的第二环的第二部分，其中，第一环和第二环是彼此分开的。 优选地，该封装件进一步包括模塑料，模塑料包括:第一侧壁，与管芯堆叠件接触；以及第二侧壁，与TIM的侧壁部分的第二侧壁接触。 优选地，管芯堆叠件包括:第一管芯；以及第二管芯，位于第一管芯下方并与第一管芯接合。其中，第二管芯包括:与第一管芯重叠的第一部分；以及不与第一管芯重叠的第二部分，其中，模塑料与第二管芯的第二部分重叠。 根据本专利技术的另一方面，提供了一种封装件，包括:封装组件；管芯堆叠件，位于封装组件的上方并与封装组件接合，管芯堆叠件包括至少两个堆叠管芯；模塑料，环绕管芯堆叠件并与管芯堆叠件接触；热介面材料(TIM)，包括顶部部分和环形部分，顶部部分位于管芯堆叠件的顶面上方并与管芯堆叠件的顶面接触，环形部分环绕模塑料的侧壁并与模塑料的侧壁接触；第一金属散热部件，位于TIM的顶部部分上方并与TIM的顶部部分接触；以及第二金属散热部件，环绕TIM的环形部分并与TIM的环形部分接触。 优选地，第二金属散热部件包括与TIM的环形部分接触的斜面。 优选地，该封装件进一步包括:附加管芯堆叠件，包括高于管芯堆叠件的顶面的附加顶面，其中，第二金属散热部件进一步环绕附加管芯堆叠件；以及附加TIM，位于附加顶面上方，其中，第一金属散热部件位于附加TM上方并与附加TIM接触。 优选地，该封装件进一步包括:位于第一金属散热部件和第二金属散热部件中的一个内的热管。 优选地，该封装件进一步包括:位于第一金属散热部件中的散热器。 优选地，该封装件进一步包括:位于封装组件上方并与封装组件接触的粘合剂，其中，第二金属散热部件包括位于粘合剂上方并与粘合剂接触的底部，并且粘合剂包括:形成第一环的内部部分；以及形成环绕第一环的第二环的外部部分。 优选地，管芯堆叠件包括:第一管芯；以及第二管芯，位于第一管芯下方并与第一管芯接合。其中，第二管芯包括:与第一管芯重叠的第一部分；以及不与第一管芯重叠的第二部分，其中模塑料与第二管芯的第二部分重叠。 根据本专利技术的又一方面，提供了一种封装件，包括:封装衬底；管芯堆叠件，位于封装衬底的上方并与封装衬底接合，其中，管芯堆叠件包括至少两个堆叠管芯；模塑料，环绕管芯堆叠件的一部分并与管芯堆叠件的该部分接触；粘合剂，位于封装衬底的上方并与封装衬底接触；热介面材料(TIM)，包括顶部部分和环形部分，顶部部分位于管芯堆叠件的顶面上方并与管芯堆叠件的顶面接触，环形部分环绕模塑料的侧壁并与模塑料的侧壁接触；以及散热盖，包括顶部部分和环形部分，顶部部分位于TIM的顶部部分的上方并与TIM的顶部部分接触，环形部分连接至散热盖的顶部部分，其中散热盖的环形部分环绕TIM的环形部分的侧壁并与TIM的环形部分的侧壁接触，并且散热盖的环形部分的底面位于粘合剂上方并与粘合剂接触。 优选地，粘合剂包括:形成第一环的内部部分；以及形成环绕第一环的第二环的外部部分。 优选地，散热盖的环形部分包括与TIM的环形部分接触的斜面。 优选地，斜面形成环绕管芯堆叠件的环。 优选地，散热盖包括散热器，散热器包括通过凹槽分离的多个散热片。 优选地，该封装件进一步包括:附加管芯堆叠件，包括高于管芯堆叠件的顶面的附加顶面，其中，散热盖进一步包括环绕附加管芯堆叠件的附加环形部分；以及附加TIM，位于附加顶面上方，其中散热盖的顶部部分位于附加--Μ上方并与附加TIM接触。 【附图说明】 为了更加完整地理解本实施例及其优点，现在将结合附图所进行的以下描述作为参考，其中: 图1至图4是根据一些示例性实施例形成封装件的中间阶段的截面图，其中，封装件包括堆叠管芯的侧壁上的热介面材料(TM)； 图5和图6示出了根据一些实施例的逻辑管芯和存储管芯的基底平面； 图7至图1OA是根据一些示例性实施例形成封装件的中间阶段的截面图，其中，封装件包括堆叠管芯的侧壁上的TM，以及封装件包括散热盖和散热环； 图1OB示出图1OA中的封装件的俯视图； 图11示出封装件的截面图，其中，盖包括斜面(chamfer)； 图12示出根据一些实施例的封装件的截面图，其中，堆叠管芯具有延伸到散热盖的凹槽中的不同高度； 图13A至图13B分别示出根据一些实施例的封装件的截面图和俯视图，其中，封装件包括嵌入散热盖和散热环中的热管； 图14A、14B以及14C示出具有热管的封装件的多个示图；以及 图15示出根据一些实施例的封装件的截面图，其中，散热盖包括散热器。 【具体实施方式】 下面详细讨论本专利技术实施例的制造和使用。然而，应该理解，实施例提供了许多可以在各种具体环境中实现的可应用概念。所讨论的具体实施例是说明性的而不是限制本专利技术的范围。 根据各种示例性实施例提供了具有提高的散热能力的封装件及其形成方法。示出了形成封装件的中间阶段。讨论了实施例的变型例。在各个附图和示例性实施例中，类似的参考标号用于表示类似的元件。 图1示出形成三维集成电路(3DIC)封装件100的初始阶段的截面图，该封装件包括堆叠在管芯12上的管芯10。在一些实施例中，管芯10是形成存储体(memory stack)的存储管芯。然而，在可选实施例中，管芯10包括逻辑管芯和存储管芯。管芯12可以是逻辑管芯，进一步地可以是中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)等。可以通过倒装式接合来接合管芯10和管芯12，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种封装件，包括：管芯堆叠件，包括至少两个堆叠管芯；热介面材料（TIM），包括：顶部部分，位于所述管芯堆叠件的顶面上方并与所述管芯堆叠件的顶面接触；和侧壁部分，从所述顶部部分向下延伸到低于所述至少两个堆叠管芯中的至少一个；第一金属散热部件，位于所述TIM的顶部部分上方并与所述TIM的顶部部分接触；以及第二金属散热部件，包括与所述TIM的侧壁部分的第一侧壁接触的侧壁。

【技术特征摘要】
2013.08.02 US 13/957,727;2013.10.17 US 14/056,3901.一种封装件，包括: 管芯堆叠件，包括至少两个堆叠管芯； 热介面材料(TM)，包括: 顶部部分，位于所述管芯堆叠件的顶面上方并与所述管芯堆叠件的顶面接触；和 侧壁部分，从所述顶部部分向下延伸到低于所述至少两个堆叠管芯中的至少一个； 第一金属散热部件，位于所述TIM的顶部部分上方并与所述TIM的顶部部分接触；以及 第二金属散热部件，包括与所述TIM的侧壁部分的第一侧壁接触的侧壁。2.根据权利要求1所述的封装件，其中，所述第二金属散热部件形成环绕所述管芯堆叠件的环。3.根据权利要求1所述的封装件，其中，所述第一金属散热部件和所述第二金属散热部件是集成金属散热部件的部分。4.根据权利要求1所述的封装件，其中，所述第一金属散热部件和所述第二金属散热部件通过粘合剂彼此分开。5.根据权利要求4所述的封装件，其中，所述粘合剂包括形成第一环的第一部分和形成环绕所述第一环的第二环的第二部分，其中，所述第一环和所述第二环是彼此分开的。6.根据权利要求1所述的封装件，进一步包括模塑料，所述模塑料包括: 第一侧壁，与所述管芯堆叠件接触；以及 第二侧壁，与所述TIM的侧壁部分的第二侧壁接触。7.根据权利要求6所述的封装件，其中，所述管芯堆叠件包括: 第一管芯；以及 第二管芯，位于所述第一管芯下方并与所述第一管芯接合，其中，所述第二管芯包括: 与所述第一管芯重叠的第一部分；以及 不与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：余振华，洪文兴，黄思博，苏安治，李祥帆，陈锦棠，吴集锡，郑心圃，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71