包括叠置电子器件的电子组件制造技术

一种电子组件，所述电子组件包括第一电子器件。所述第一电子器件包括腔，所述腔延伸到所述第一电子器件的背侧中。所述电子组件还包括第二电子器件。所述第二电子器件在所述第一电子器件中的所述腔内安装到所述第一电子器件。在一些示例性形式的电子组件中，所述第一电子器件和所述第二电子器件中各自是管芯。应当指出的是，预期了所述电子组件的其它形式，其中，所述第一电子器件和第二电子器件中仅有一个是管芯。在一些形式的电子组件中，所述第二电子器件焊接到所述第一电子器件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括叠置电子器件的电子组件
本文所述的实施例总体上涉及电子组件，并且具体而言，涉及包括叠置电子器件的电子组件。
技术介绍
与生产包括叠置电子器件(例如，管芯或芯片)的电子组件相关联的一个重要的考虑涉及从电子器件的叠置体中的底部电子器件有效地散热。另一个重要的考虑涉及处理包括穿硅过孔(TSV)的薄晶圆或管芯的能力，穿硅过孔用于随后将一个或多个额外电子器件叠置在薄晶圆或管芯上。图1示出了现有技术电子封装10，其使用高热导率模制材料来从电子器件的叠置体中的底部电子器件散热。高热导率模制材料位于电子器件的叠置体中的最顶部电子器件与散热器之间。图2示出了另一个现有技术电子封装20，其使用阶梯式集成散热器(IHS)来从电子器件的叠置体中的底部电子器件散热。使用阶梯式IHS常常提供对于在电子器件的叠置体中的最顶部电子器件与IHS之间的热分界面材料(TIM)粘合层的厚度的有限的控制。由于典型地与叠置电子器件相关联的容差问题而难以控制TIM粘合层的厚度。图1和图2中所示的现有技术电子组件中解决热管理问题的方法之一是增大TIM粘合层的热导率。然而，单独增大TIM粘合层的热导率常常是不够的。图1和图2中所示的现有技术电子组件中包括的电子器件的叠置体中的底部电子器件的厚度典型地约为100μm。底部电子器件的此最小厚度常常使得在包括叠置电子器件的电子组件的生产过程中安全且有效地处理底部电子器件是有问题的。附图说明图1示出了现有技术电子组件，其使用高热导率模制材料来从电子器件的叠置体中的底部电子器件散热。图2示出了另一个现有技术的电子组件，其使用阶梯式集成散热器(IHS)来从电子器件的叠置体中的底部电子器件散热。图3示出了示例性电子组件。图4示出了在图3中所示的电子组件的一部分的放大图。图5示出了示出在图3中所示的电子组件的另一种形式的一部分的放大图。图6示出了示例性电子封装。图7示出了在图6中所示的电子封装的一部分的放大图。图8示出了示出在图6中所示的电子封装的另一种形式的一部分的放大图。图9示出了图6中的电子封装，其中，该电子封装包括第三电子组件。图10A-10D示出了用于在图6和图7中所示的电子封装的示例性封装工艺(即，组装流程)。图11A-11D示出了用于在图8中所示的电子封装的示例性封装工艺(即，组装流程)。图12是包括本文所述的电子组件和/或电子封装的电子装置的框图。具体实施方式以下描述和附图充分示出了具体实施例，以使得本领域技术人员能够实施它们。其它实施例可以包含结构、逻辑、电气、工艺以及其它变化。一些实施例的部分和特征可以包括在其它实施例的部分和特征中，或者代替它们。权利要求中阐述的实施例包含那些权利要求的全部可用的等效物。如在本申请中使用的诸如“水平”的方位术语是相对于与晶圆或衬底的常规平面或表面平行的平面而定义的，而不管晶圆或衬底的取向如何。术语“垂直”指代与以上定义的水平垂直的方向。诸如“上”、“侧”(如“侧壁”中的)、“较高”、“较低”、“之上”、和“之下”是相对于在晶圆或衬底的顶部表面上的常规平面或表面而定义的，而不管晶圆或衬底的取向如何。图3示出了示例性电子组件30。电子组件30包括第一电子器件31。第一电子器件31包括腔32，腔32延伸到第一电子器件31的背侧33中。电子组件30还包括第二电子器件35。第二电子器件35在第一电子器件31中的腔32内安装到第一电子器件31。在本文所示的示例中，第一电子器件31和第二电子器件35的各自是管芯。应当指出的是，预期了电子组件30的其它形式，其中，第一电子器件31和第二电子器件35中仅有一个是管芯。图3示出了示例性电子组件30，其中，将第二电子器件35焊接到第一电子器件31。应当指出的是，第二电子器件35可以以其它方式附接到第一电子器件31。第二电子器件35附接到第一电子器件31的方式将部分取决于电子组件30的期望的结构和功能。图4示出了在图3中所示的电子组件30的一部分的放大图。在图3和图4所示的示例性电子组件30中，第一电子器件31中的腔32部分地延伸通过第一电子器件31。在一些形式中，第一电子器件31包括电连接到第二电子器件35的穿硅过孔36。在电子组件30的一些形式中，将腔32蚀刻到第一电子器件31中，以使得第二电子器件35在此蚀刻的腔32中适配，并将第二电子器件35电连接到第一电子器件31(例如，通过倒装芯片互连)。第一电子器件31的未蚀刻部分为用热的方式从第一电子器件31的蚀刻部分散热提供路径。另外，第一电子器件31的未蚀刻部分在电子组件30的制造期间为电子组件30提供机械刚度。在图3和图4中所示的电子组件30的一些形式中，在将各自的第二电子器件叠置在第一电子器件31上之前，可以不必研磨包括多个第一电子器件31(例如，管芯)的晶圆的整个底部表面。相反，在晶圆中仅对晶圆中的需要将顶部管芯适配到腔内的部分进行蚀刻。应当指出的是，可以在蚀刻的腔中生成针对基于TSV(或非TSV)的互连的多种设计，以便将第二电子器件35附接在晶圆上。随后可以用环氧树脂(或一些其它适当的材料)填充围绕各自第二电子器件35的互连和腔。应当指出的是，本文所述的电子组件30的结构可以不增大电子组件30的总高度，因为第一电子器件31的未蚀刻部分的高度是更可控制的。另外，与使用阶梯式IHS或高热导率聚合物相比，第一电子器件31的未蚀刻部分是更好的热导体，并且改进了从第一电子器件31的散热。第一电子器件31的未蚀刻部分还可以为第一电子器件31提供结构刚度，从而使得在电子组件30的制造期间更易于处理第一电子器件31。应当指出的是，本文所述的电子组件30的结构可以允许将第一电子器件31中的腔31的顶部表面用作硬停(hardstop)，所述硬停用于对可以叠置到第一电子器件31上的其它电子器件的准确的Z方向定位。另外，电子组件可以在电子器件的叠置体的顶部上提供平坦表面，以用于随后对IHS的附接。在电子组件的一些形式中，电子器件的叠置体中的顶部电子器件可以包含有源管芯或仅包含集成无源器件，诸如包括使用硅构造的磁芯电感器的电感器或者包括MIM(金属-绝缘体-金属)电容器的电容器，用以改进功率输送性能。图5示出了示出在图3中所示的电子组件30的另一种形式的一部分的放大图。在图5中所示的示例性电子组件30中，第一电子器件31中的腔32延伸通过第一电子器件31的一部分。第一电子器件31可以包括在第一电子器件31的前侧38上的内插件37。可以将第一电子器件31安装到内插件37和/或第二电子器件35。在内插件37的一些形式中，第一电子器件31是具有充当内插件的前侧金属互连(即，内插件37是电子器件31的部分)的无源器件。应当指出的是，本文所述的电子组件30的结构可以允许芯片的2.5D叠置，而不必在第一电子器件中制造TSV。另外，电子组件可以用于多种3D以及2.5D叠置方案。图6示出了示例性电子封装60。电子封装60包括衬底69和安装在衬底69上的第一电子器件61。第一电子器件61包括腔62，腔62延伸到第一电子器件61的背侧63中。电子封装60还包括第二电子器件65。第二电子器件65在第一电子器件61中的腔62内安装到第一电子器件61。图6示出了示例性电子封装，其中，将第二电子器件65焊接到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子组件，包括：第一电子器件，所述第一电子器件包括腔，所述腔延伸到所述第一电子器件的背侧中；以及第二电子器件，所述第二电子器件在所述第一电子器件中的所述腔内安装到所述第一电子器件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电子组件，包括：第一管芯，所述第一管芯包括腔，所述腔延伸到所述第一管芯的背侧中；第二管芯，所述第二管芯在所述第一管芯中的所述腔内安装到所述第一管芯；以及散热器，其接合所述第一管芯的背侧和所述第二管芯的背侧，其中所述散热器包括侧部，所述侧部与所述第一管芯的侧部平行并且延伸到所述第一管芯的背侧下方，使得所述散热器覆盖所述第一管芯的侧表面。2.根据权利要求1所述的电子组件，其中，所述第二管芯焊接到所述第一管芯。3.根据权利要求1或2所述的电子组件，其中，所述第一管芯中的所述腔部分地延伸通过所述第一管芯。4.根据权利要求1或2所述的电子组件，其中，所述第一管芯包括在所述第一管芯的前侧上的内插件，并且其中，所述第一管芯中的所述腔延伸通过所述第一管芯而到达所述内插件。5.根据权利要求4所述的电子组件，其中，所述第二管芯安装到所述内插件。6.根据权利要求1或2所述的电子组件，其中，所述第一管芯包括穿硅过孔，所述穿硅过孔电连接到所述第二管芯。7.一种电子封装，包括：衬底；第一管芯，所述第一管芯安装在所述衬底上，所述第一管芯包括腔，所述腔延伸到所述第一管芯的背侧中；第二管芯，所述第二管芯在所述第一管芯中的所述腔内安装到所述第一管芯；以及散热器，所述散热器包括侧部，所述侧部与所述第一管芯的侧部平行并且延伸到所述第一管芯的背侧下方，其中所述散热器接合所述第一管芯的背侧、所述第二管芯的背侧、以及所述衬底，使得所述散热器和所述衬底包围所述第一管芯和所述第二管芯。8.根据权利要求7所述的电子封装，其中，所述第一管芯包括穿硅过孔，所述穿硅过孔将所述第二管芯电连接到所述衬底。9.根据权利要求8...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·德什潘德，R·V·马哈詹，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US