用來提高半導(dǎo)體封裝件的結(jié)構(gòu)剛度的裝置制造方法及圖紙

一種用來提高半導(dǎo)體封裝件結(jié)構(gòu)剛度的裝置。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及用來提高半導(dǎo)體封裝件的結(jié)構(gòu)剛度的裝置。
技術(shù)介紹
半導(dǎo)體器件的復(fù)雜性不斷地提高。系統(tǒng)的性能受到最脆弱元件的限制。隨著集成功能的增加，必然涉及到對器件性能和功能有主要影響的安裝和封裝件設(shè)計。由于設(shè)計者同時尋求縮小其產(chǎn)品、對性能提出更高的期望、以及降低成本，故安裝和封裝件技術(shù)必須滿足系統(tǒng)的要求。對便攜式系統(tǒng)的需求是要求緊湊的高性能的封裝。目前的無芯或薄芯襯底難以在承受裝配后的機(jī)械負(fù)載(例如插入插座、沖擊載荷、搬運(yùn))時不偏移、變形、以及可能損傷。需要成功地實(shí)現(xiàn)用來提高半導(dǎo)體封裝件的結(jié)構(gòu)剛度的裝置。附圖說明參照構(gòu)成本專利技術(shù)公開一部分的附圖，根據(jù)示例性實(shí)施方案的下列詳細(xì)描述以及權(quán)利要求，對本專利技術(shù)的上述和更好的理解將變得明顯。雖然上述和下述的公開集中于公開本專利技術(shù)的示例性實(shí)施方案，但應(yīng)該清楚地理解的是，這些描述僅僅是示例性的，且本專利技術(shù)不局限于此。本專利技術(shù)的構(gòu)思與范圍僅僅受所附權(quán)利要求條款的限制。下面是附圖的簡要說明，其中圖1涉及到示例性倒裝芯片針柵陣列(FC-PGA)系統(tǒng)的透視圖，用來解釋和理解本專利技術(shù)的背景、實(shí)施例、實(shí)施方案；圖2是圖1示例性FC-PGA襯底的仰視圖；圖3是圖1示例性FC-PGA襯底的俯視圖；圖4是安裝有集成散熱器(IHS)(沒有集成加強(qiáng)肋)的圖1示例性FC-PGA襯底的簡化剖面?zhèn)纫晥D；圖5是沿圖3剖面線5-5并安裝有IHS(沒有集成加強(qiáng)肋)的部分圖1的FC-PGA系統(tǒng)的放大局部剖面圖，此圖可用來解釋和理解本專利技術(shù)的背景和示例性實(shí)施方案；圖6是相似于圖5的另一放大局部剖面圖，但此圖示出了FC-PGA裝置的變通實(shí)施例，作為本專利技術(shù)的一個示例性實(shí)施方案，它具有薄芯襯底，并具有帶集成加強(qiáng)肋的示例性集成散熱器(IHS/IS)裝置；圖7是另一放大局部剖面圖，此圖示出了FC-PGA裝置的變通實(shí)施例，作為本專利技術(shù)的另一個示例性實(shí)施方案，它具有無芯襯底，并具有示例性IHS/IS裝置；圖8是圖6示例性FC-PGA薄芯襯底裝置或圖7的示例性FC-PGA無芯襯底的簡化側(cè)視圖，它安裝有其上施加壓力的IHS(沒有集成加強(qiáng)肋)，導(dǎo)致薄芯或無芯襯底不利的偏移、彎曲、撓曲、以及畸變；圖9是具有根據(jù)本專利技術(shù)一個實(shí)施方案的示例性IHS/IS裝置的示例性FC-PGA系統(tǒng)的局部分解透視圖；圖10是圖9示例性FC-PGA系統(tǒng)的俯視圖，并示出了襯底上IHS/IS示例性接觸印記和示例性禁區(qū)的俯視圖；圖11是沿圖10剖面線11-11的簡化剖面圖，此圖可用來說明圖9的IHS/IS的另一視圖，并說明了改進(jìn)的剛度或?qū)哂泄潭ㄔ谄渖系谋緦＠夹g(shù)的示例性集成加強(qiáng)肋部分的薄芯或無芯襯底的加固支持；圖12是相似于圖10但具有根據(jù)本專利技術(shù)另一實(shí)施例的示例性矩形窗口印記的俯視圖；圖13同樣示出了具有IHS/IS的示例性多接觸印記與襯底的俯視圖；圖14也同樣示出了具有根據(jù)本專利技術(shù)另一示例性實(shí)施方案的示例性變通形狀集成加強(qiáng)肋部分和印記的俯視圖；圖15示出了具有帶水平延伸超過集成散熱器部分的集成加強(qiáng)肋部分的示例性變通尺寸的IHS/IS的剖面?zhèn)纫晥D；圖16示出了具有帶邊沿接觸件的示例性IHS/IS裝置的FC-PGA系統(tǒng)的局部分解透視圖，作為另一個采用本專利技術(shù)的實(shí)施方案；圖17是圖16的FC-PGA系統(tǒng)的俯視圖，僅僅示出了采用示例性IHS/IS之后的邊沿接觸；圖18是簡化的側(cè)視圖，示出了示例性增加的冷卻結(jié)構(gòu)(例如散熱片)，以便提供帶集成加強(qiáng)肋的集成散熱器和集成散熱裝置。具體實(shí)施例方式在開始本專利技術(shù)的詳細(xì)描述之前，依次指出下列情況。相似的標(biāo)號和字符可以被用來表示不同附圖中相同的、對應(yīng)的、或相似的部件。而且，在隨后的詳細(xì)描述中，可以給出示例性的尺寸/模型/數(shù)值/范圍，但本專利技術(shù)不局限于此。為了說明和討論的簡明以便不使本專利技術(shù)難以理解，圖中眾所周知的到襯底、集成電路、以及其它部件的功率連接/接地連接可以不很詳細(xì)地示出。而且，為了避免使本專利技術(shù)難以理解，并考慮到這種裝置的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)高度依賴于其中待要實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)的平臺，各種裝置可以以簡化圖的形式來示出，亦即細(xì)節(jié)應(yīng)該在本
熟練人員的掌握范圍內(nèi)。在為了描述本專利技術(shù)的示例性實(shí)施方案而提出具體細(xì)節(jié)的情況下，對于本
熟練人員來說，顯然能夠?qū)嵤┍緦＠夹g(shù)而不改變這些具體細(xì)節(jié)或改變這些具體細(xì)節(jié)。IHS/IS還可以適合于具有電學(xué)功能。可參考由專利技術(shù)人KristopherFrutschy、Chee-Yee Chung、以及Bob Sankman在與本申請?zhí)峤蝗掌谙嗤娜掌谔峤坏摹癆rrangement to Supply Power to SemicondtorPackage”。雖然下面的詳細(xì)描述要描述在示例性FC-PGA裝置的情況下用于薄芯襯底和無芯襯底的IHS/IS裝置的示例性實(shí)施方案，但本專利技術(shù)的實(shí)施不局限于這種情況，亦即，本專利技術(shù)的實(shí)施也可以用于其它類型的芯片以及其它類型的安裝和封裝技術(shù)，例如倒裝芯片球柵陣列(FC-BGA)封裝件、插件等。而且，用于描述示例性實(shí)施方案的術(shù)語“襯底”能夠包括各種表面或?qū)印，F(xiàn)在考慮詳細(xì)描述，圖1涉及到可用來解釋和理解本專利技術(shù)的背景和示例性實(shí)施方案的示例性FC-PGA系統(tǒng)的透視圖。更確切地說，圖1示出了承載封裝件系統(tǒng)的集成電路(IC)印刷電路板(PCB)，且更確切地說是示例性FC-PGA系統(tǒng)100，它由其上安裝有FC 120的襯底110、FC下方填充物125、插腳130、管芯側(cè)元件(DSC)140、多個暴露的電互連150、以及指示記號160組成。襯底110可以是例如纖維加固的(FR)樹脂襯底，F(xiàn)C 120可以是焊料隆起的FC管芯，而下方填充物125可以是環(huán)氧樹脂下方填充物。插腳130可以以PGA排列，并可以由銅合金或鍍有鎳(Ni)和金(Au)的科伐鎳基合金材料。DSC140是可選的，并可以是例如去耦電容器或電阻器。在某些工業(yè)實(shí)施方案中，DSC可能被禁止出現(xiàn)在襯底的管芯側(cè)(主側(cè))。暴露的電互連150可以是例如暴露的疊層通路和/或軌線互連(稍后描述)。最后，指示記號160可以是金的三角形，并用作例如第一插腳的指示。接著考慮圖2，示出了圖1的示例性FC-PGA襯底的仰視圖。更具體地說，仰視圖210示出了底側(cè)(或插腳側(cè))PGA以及插腳側(cè)(次要側(cè))元件(PSC)240(例如去耦電容器和電阻器)的示例性布局。圖3是圖1的示例性FC-PGA襯底的俯視圖。更確切地說，此俯視圖310示出了管芯安裝區(qū)320、FC下方填充物區(qū)域325、以及DSC 140。圖4是圖1的示例性FC-PGA 100的簡化剖面?zhèn)纫晥D，它還可以包括通過諸如熱潤滑膏或?qū)щ姯h(huán)氧樹脂之類的熱界面媒介420安裝在FC管芯120頂部上的IHS 410(沒有集成加強(qiáng)肋)，還可以包括例如可以用粘合劑或焊料結(jié)合到襯底邊沿的凸緣部分412。由于凸緣部分412的主要目的是結(jié)合到襯底和氣密性密封封裝件(與加固相反)，故凸緣部分可以非常薄。亦即，由于帶凸緣部分的IHS被應(yīng)用于沒有剛度問題的厚芯襯底，故凸緣部分未被設(shè)計來提供對襯底的加固支持。IHS的另一目的是為專用散熱裝置結(jié)構(gòu)與之相連而提供便利的機(jī)構(gòu)。簡化側(cè)視圖400還包括表示襯底110上方(管芯+IHS)高度的關(guān)心的尺度標(biāo)注A1以及表示襯底110厚度的A2。FC-PGA裝置又可以插入(箭頭70所示)到電子系統(tǒng)90(例如筆記本計算機(jī)、蜂窩電本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種集成散熱器／集成加強(qiáng)肋（ＩＨＳ／ＩＳ），可安裝來提供對襯底的加固支持。

【技術(shù)特征摘要】
US 2001-9-28 09/964,4941.一種集成散熱器/集成加強(qiáng)肋(IHS/IS)，可安裝來提供對襯底的加固支持。2.權(quán)利要求1所述的集成散熱器/集成加強(qiáng)肋，可安裝來提供對集成電路印刷電路板(IC-PCB)載體封裝件的薄芯和無芯襯底之一的加固支持。3.權(quán)利要求2所述的集成散熱器/集成加強(qiáng)肋，封裝件是針柵陣列(PGA)和球柵陣列(BGA)載體封裝件之一。4.權(quán)利要求2所述的集成散熱器/集成加強(qiáng)肋，封裝件是倒裝芯片針柵陣列(FC-PGA)和倒裝芯片球柵陣列(FC-BGA)載體封裝件之一。5.權(quán)利要求1所述的集成散熱器/集成加強(qiáng)肋，此集成散熱器/集成加強(qiáng)肋主要由導(dǎo)熱材料以模制、模壓、腐蝕、擠壓、以及淀積集成散熱器/集成加強(qiáng)肋之一的方式組成，并能夠經(jīng)受至少正常集成電路工作的溫度。6.權(quán)利要求1所述的集成散熱器/集成加強(qiáng)肋，此集成散熱器/集成加強(qiáng)肋具有基本上平坦的集成加強(qiáng)肋延伸部分，用來安裝到襯底的基本上平坦的管芯側(cè)表面。7.權(quán)利要求1所述的集成散熱器/集成加強(qiáng)肋，此集成散熱器/集成加強(qiáng)肋內(nèi)具有內(nèi)部空腔，為管芯、下方填充物、以及管芯側(cè)元件(DSC)中的至少一個提供了間隙。8.權(quán)利要求1所述的集成散熱器/集成加強(qiáng)肋，此集成散熱器/集成加強(qiáng)肋具有分立的多個固定部分。9.權(quán)利要求1所述的集成散熱器/集成加強(qiáng)肋，具有可安裝的襯底上方空腔高度，它等于或大于襯底上安裝的集成電路管芯的高度。10.權(quán)利要求1所述的集成散熱器/集成加強(qiáng)肋，此集成散熱器/集成加強(qiáng)肋具有可安裝的底部表面，它與集成電路和界面材料的組合的頂部表面基本上共平面。11.權(quán)利要求1所述的集成散熱器/集成加強(qiáng)肋，此集成散熱器/集成加強(qiáng)肋可安裝來支持散熱裝置。12.權(quán)利要求1所述的集成散熱器/集成加強(qiáng)肋，此集成散熱器/集成加強(qiáng)肋具有集成的冷卻結(jié)構(gòu)。13.權(quán)利要求1所述的集成散熱器/集成加強(qiáng)肋，此集成散熱器/集成加強(qiáng)肋被電連接到襯底。14.權(quán)利要求1所述的集成散熱器/集成加強(qiáng)肋，此集成散熱器/集成加強(qiáng)肋被電絕緣于襯底。15.權(quán)利要求1所述的集成散熱器/集成加強(qiáng)肋，集成的加強(qiáng)肋部分是可安裝到襯底次要平坦側(cè)表面的邊沿/環(huán)加強(qiáng)肋。16.權(quán)利要求1所述的集成散熱器/集成加強(qiáng)肋，集成的加強(qiáng)肋部分是具有可與襯底側(cè)表面配合的不平坦的剖面的邊沿/環(huán)加強(qiáng)肋。17.權(quán)利要求1所述的集成散熱器/集成加強(qiáng)肋，集成的加強(qiáng)肋部分是一種邊沿/環(huán)加強(qiáng)肋，其中，部分邊沿/環(huán)加強(qiáng)肋可預(yù)先固定到襯底。18.一種載體封裝件，它包含集成電路印刷電路板的薄芯和無芯襯底之一；以及安裝來對所述襯底提供加固支持的集成散熱器/集成加強(qiáng)肋。19.權(quán)利要求18所述的載體封裝件，此封裝件是針柵陣列(PGA)和球柵陣列(BGA)載體封裝件之一。20.權(quán)利要求18所述的載體封裝件，此封裝件是倒裝芯片針柵陣列(FC-PGA)和倒裝芯片球柵陣列(FC-BGA)載體封裝件之一。21.權(quán)利要求18所述的載體封裝件，集成散熱器/集成加強(qiáng)肋主要由導(dǎo)熱材料以模制、模壓、腐蝕、擠壓、以及淀積集成散熱器/集成加強(qiáng)肋之一的方式組成，并能夠經(jīng)受至少正常集成電路工作的溫度。22.權(quán)利要求18所述的載體封裝件，集成散熱器/集成加強(qiáng)肋具有集成加強(qiáng)肋延伸部分，它基本上平坦，并被安裝到襯底的基本上平坦的管芯側(cè)表面。23.權(quán)利要求18所述的載體封裝件，集成散熱器/集成加強(qiáng)肋內(nèi)具有內(nèi)部空腔，其中為管芯、下方填充物、以及管芯側(cè)元件(DSC)中的至少一個提供了間隙。24.權(quán)利要求18所述的載體封裝件，集成散熱器/集成加強(qiáng)肋被固定成多個部分。25.權(quán)利要求18所述的載體封裝件，集成散熱器/集成加強(qiáng)肋具有襯底上方空腔高度，它等于或大于襯底平面上方集成電路管芯的高度。26.權(quán)利要求18所述的載體封裝件，集成散熱器/集成加強(qiáng)肋具有與集成電路管芯和界面材料的組合的頂部表面基本上共平面的底部表面。27.權(quán)利要求18所述的載體封裝件，集成散熱器/集成加強(qiáng)肋具有用來支持散熱裝置的支持部分。28.權(quán)利要求18所述的載體封裝件，集成散熱器/集成加強(qiáng)肋具有集成的冷卻結(jié)構(gòu)。29.權(quán)利要求18所述的載體封裝件，集成散熱器/集成加強(qiáng)肋被電連接到襯底。30.權(quán)利要求18所述的載體封裝件，集成散熱器/集成加強(qiáng)肋被電絕緣于襯底。31.權(quán)利要求18所述的載體封裝件，集成散熱器/集成加強(qiáng)肋具有安裝到襯底次要平坦側(cè)表面的邊沿/環(huán)加強(qiáng)肋。32.權(quán)利要求18所述的載體封裝件，集成散熱器/集成...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：H謝，K巴納基，A薩特，K弗魯特施伊，
申請(專利權(quán))人：英特爾公司，
類型：發(fā)明
國別省市：US[美國]