[发明专利]一种集成电路管芯及制造方法

说明书

本发明实施例提供了一种IC管芯及制造方法，用以解决采用目前的IC芯片的散热方法在降低IC芯片表面上的热点的温度方面所起的作用有限的问题。该IC管芯包括衬底；有源器件；互连层，覆盖在所述有源器件上，所述互连层包括多层金属层和多层介质层，所述多层金属层和所述多层介质层交替设置；所述多层金属层中距离所述有源器件最远的一层金属层包括金属走线和金属焊垫；及散热层，所述散热层覆盖在所述互连层上除所述金属焊垫对应的位置以外的区域，所述散热层位于封装层之下，所述封装层包括塑封材料，所述散热层包括导热率大于预设值且电绝缘的材料。

技术领域

本发明涉及集成电路领域，尤其涉及一种集成电路管芯及制造方法。

背景技术

随着集成电路(IC，Integrated Circuit)芯片的集成度越来越高，芯片的功率密度也越来越高；同时，在整个IC芯片中，功率密度的分布也是非均匀的。在功率密度较大的区域，在面积很小的范围内就会产生很大的热量，从而在芯片的表面成形温度很高的热点，这些“热点”的温度会比整个IC芯片的平均温度高很多。如果不能进行有效的IC芯片热管理和散热设计，对热点区域的热量快速有效的进行扩散，很容易会导致芯片的热点区域温度过高而使芯片不能正常工作。

目前，IC芯片的散热设计主要是在IC芯片封装上增加散热器，图1展示了管芯朝上塑胶球栅阵列封装体10，其上集成了散热器12。在封装体10中，IC管芯11通过管芯粘合材料13贴装在衬底15上，并与引线17相连。封装体10可通过焊球14连接到印刷线路板(图1中未示出)上。散热器12设置在衬底15上，用于排出管芯11的热量。塑封材料16将封装体10密封起来。在图1中，散热器12的材料为导电材料，因此，散热器12与管芯11之间要通过由绝缘的塑封材料16来绝缘。在图1中，散热器12绝大部分位于塑封材料16上，也就是绝大部分位于由塑封材料16构成的封层上。

图1所示的封装体采用的散热方法是在IC芯片封装结构上设计一条热通道，把热点的热量通过散热器扩散。这种散热方法是对整个芯片不加区分地进行冷却，将热量从整个封装体中移除，从而将芯片的温度维持在工作上限以下。

但是，由于IC芯片封装工艺和IC芯片封装结构上的一些物理限制，增加的散热器还不能无限接近IC管芯，由于IC管芯才是发热源，因此，在IC芯片封装上增加散热器的方法不足以降低IC芯片表面上的热点的温度，或者，在降低热点的温度方面所起的作用有限，这会导致IC芯片的工作仍会受到IC芯片表面的热点的温度的限制。

综上所述，目前的IC芯片的散热方法，由于主要是在IC芯片封装结构上增加散热器，由于散热器不能无限接近IC管芯，因此，这种散热方法在降低IC芯片表面上的热点的温度方面所起的作用有限。

发明内容

本发明实施例提供了一种集成电路管芯及制造方法，用以解决采用目前的IC芯片的散热方法在降低IC芯片表面上的热点的温度方面所起的作用有限的问题。

第一方面，提供一种集成电路管芯，包括：

衬底；

有源器件；

互连层，覆盖在所述有源器件上，所述互连层包括多层金属层和多层介质层，所述多层金属层和所述多层介质层交替设置；所述多层金属层中距离所述有源器件最远的一层金属层包括金属走线和金属焊垫；及

散热层，所述散热层覆盖在所述互连层上除所述金属焊垫对应的位置以外的区域，所述散热层位于封装层之下，所述封装层包括塑封材料，所述散热层包括导热率大于预设值且电绝缘的材料。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述散热层覆盖在所述距离所述有源器件最远的一层金属层上。

结合第一方面，在第二种可能的实现方式中，所述互连层还包括钝化层，所述钝化层覆盖在所述距离所述有源器件最远的一层金属层上除所述金属焊垫对应的位置以外的区域，所述散热层覆盖在所述钝化层上。