[发明专利]用于微电子封装的嵌入式热分散器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是2011年12月29日提交的、美国专利申请号为13/339,595、名称为“用于具有多个微电子元件以及面向下连接的封装的嵌入式热分散器”的专利申请的延续，特此在这里通过引用并入其公开的内容。本申请大体上还与2011年4月21日提交的、美国临时专利申请号为61/477,877、名称为“两个或多个晶粒的多晶粒面向下堆叠”的专利申请有关，在此通过引用并入其公开的内容。

技术领域

本申请的主题涉及微电子封装和组件，特别地，这种封装和组件包含有热分散器。

背景技术

微电子设备通常包括半导体材料(例如，硅或砷化镓)的薄板，该薄板通常被称作晶粒或半导体芯片。半导体芯片通常被提供为单独的预先封装的单元。有源电路被制造在半导体芯片的第一面中(例如，前表面)。为了促进到有源电路的电连接，芯片在同一面上具有接合垫。接合垫通常按照规则阵列被置于晶粒边缘，或者对于许多存储设备来说，接合垫通常被置于晶粒中央。接合垫通常由导电金属(例如近似0.5微米(μm)厚的铜或铝)制成。接合垫可以包括单层或多层金属。接合垫的尺寸随着设备的类型而改变，但是通常在一侧上有10到几百微米。

半导体芯片通常被设置在如下的封装中：在制造期间以及在将芯片安装在外部基板(例如，电路板或其他电路板)上期间，促进对芯片进行处理的封装。例如，许多半导体芯片被设置在适合于表面安装的封装中。这种一般类型的许多封装已被提出用于各种应用。最常见的是，这种封装包括基板，基板通常被称为“芯片载体”，在介电质上具有形成为电镀或蚀刻金属结构的端子。这些端子通常通过诸如沿着芯片载体自身延伸的薄迹线的特征以及在芯片的接触件与端子或迹线之间延伸的细引线或导线连接到芯片自身的接触件。在表面安装操作中，封装被置于电路板上，使得封装上的每个端子与电路板上相应的接触垫对齐。在端子和接触垫之间提供有焊料或其他接合材料。通过对组件进行加热以使焊料熔化或“回流”或者用其他方式使接合材料活化，封装可以永久接合在适当的位置。

尽管在本领域进行了各种改进，但是对于多芯片封装的情况(尤其对于在芯片的中央区域有接触件的芯片来说)需要进一步进行改进。某些半导体芯片(例如，一些存储器芯片)通常由位于芯片中央区域的一或两行接触件组成。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种微电子封装，所述微电子封装包括基板、第一微电子元件、第二微电子元件、以及热分散器。端子暴露在基板处，所述基板被配置成与封装外部的部件电连接。第一微电子元件可以与基板相邻，第二微电子元件至少部分地覆在第一微电子元件上。片状热分散器具有孔隙，并将第一微电子元件和第二微电子元件分离。连接件可以穿过孔隙延伸，并将第二微电子元件与基板电耦合。

在一个实施例中，提供与基板相邻的第三微电子元件，第二微电子元件部分地覆在第三微电子元件上。在另一个实施例中，第四微电子元件至少部分地覆在第一微电子元件或第三微电子元件中的至少一个上。热分散器进一步包括第二孔隙。第二连结可以穿过第二孔隙延伸，并将第四微电子元件与基板电耦合。

在另一个实施例中，第一孔隙与第二孔隙彼此平行。可替代地，第一孔隙与第二孔隙彼此正交。

在可替代的实施例中，基板包括孔隙和连接件，连接件包括具有与基板的孔隙对齐的部分的引线。可替代地，引线是穿过基板的孔隙延伸的导线接合件。

在另一个实施例中，热分散器包括金属箔。可替代地，热分散器具有面向第二微电子元件的第一表面以及形成第一表面边界的外围边缘。封装进一步包括覆在基板、第一微电子元件、第二微电子元件、以及热分散器一部分上的包塑件。热分散器可以暴露在包塑件的外围边缘的至少一个边缘处。

在另一个实施例中，热分散器越过包塑件的两个边缘延伸。可替代地，热分散器越过包塑件的四个边缘延伸。在另一个可替代的实施例，热分散器的至少一个外围边缘暴露在包塑件的至少一个外围边缘处并与其齐平。可替代地，热分散器没有越过包塑件的外围边缘延伸。

在另一个实施例中，热分散器的至少一部分在基板的方向上是弯曲的。热分散器可以在远离基板或朝向基板的方向上弯曲。

在一个实施例中，热分散器与第一微电子元件和第二微电子元件热连通。可替代地，热分散器可以与第一微电子元件或第二微电子元件中的至少一个的一部分、或只与第一微电子元件、或只与第二微电子元件热接触。在另一个实施例中，组件包括在此公开的任一个封装和电路板。封装可以与电路板电互连，热分散器可以连结到电路板。