[發明專利]用于改良熱性能的具有焊接蓋的集成電路封裝

無效

• 申請號: 200780052037.7
• 申請日: 2007-09-28
• 公開（公告）號: CN101652856A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 扎夫·S·庫特路
• 申請（專利權）人: LSI公司
• 主分類號: H01L23/043
• 分類號: H01L23/043;H01L23/34
• 代理公司: 北京紐樂康知識產權代理事務所
• 代理人: 田 磊

技術領域

本發明涉及集成電路的設計和制造，更具體，但不局限于此，本發明涉及一種集成電路封裝。

背景技術

在以往的用于封裝倒裝芯片集成電路管芯的構造技術中，蓋子通過管芯和蓋子之間的導熱粘合劑固定至管芯的背面。當集成電路管芯技術減小硅尺寸，利用更高密度和更小的管芯實現更快的性能。更快的性能導致增加功率，并需要從更小的芯片區和封裝中加快散熱。

發明內容

在一個實施例中，一種集成電路管芯，其包括：線路面和與該線路面相對的背面；在所述背面形成的凸點下金屬化層；在所述凸點下金屬化層上形成的一層焊料。

在另一實施例中，一種制造集成電路管芯的方法，其包括：在管芯基底上形成線路面和與該線路面相對的背面；在所述背面形成凸點下金屬化層；在所述凸點下金屬化層上形成一層焊料。

附圖說明

本發明通過實例和不局限于所附圖進行說明，其中，在幾個附圖中用相同的標號表明類似元件。

圖1示出具有導熱粘合劑的在先技術領域中的倒裝芯片集成電路封裝的側視圖；

圖2示出圖1中倒裝芯片集成電路封裝不含蓋子的側視圖；

圖3示出具有在管芯背面形成的附加凸點下金屬化層的集成電路管芯的放大側視圖；

圖4示出圖3中的集成電路管芯在光阻和蝕刻之后的放大側視圖；

圖5示出圖4中的集成電路管芯在線路面形成焊料凸點以及在背面凸點下金屬化層上形成連續焊料層之后的放大側視圖；

圖6示出具有焊接至圖5中的集成電路管芯背面的金屬蓋的集成封裝側視圖；

圖7示出圖4中的集成電路管芯在線路面形成焊料凸點以及在背面凸點下金屬化層結構上形成多個焊料凸點之后的放大側視圖；

圖8示出具有焊接至圖7中集成電路管芯背部的散熱片結構的集成封裝的側視圖；

圖9示出制造圖6或圖8中的集成電路封裝的流程圖；以及

圖10示出圖6中集成電路封裝具有接地蓋子的側視圖。

為了簡單清楚，附圖中的元件被示出，但沒有必要按照規定比例繪制。例如，在圖中某些元件的尺寸相對于其他元件可能被放大，從而指出了本發明中描述的實施例中的顯著特征。

具體實施方案

圖1示出具有導熱粘合劑的在先技術領域中的倒裝芯片集成電路封裝的側視圖100。圖1中示出了集成電路管芯102、熱粘合劑化合物104、蓋子106、底部填充環氧樹脂108、蓋密封環氧樹脂110、焊料凸點112、基底114、和焊球116。

在倒裝芯片封裝100中使用導熱粘合劑104的缺點是，導熱粘合劑104具有通常約1至3W/mK(瓦特/米開爾文)的堆積(整體)導熱率。另外，熱粘合劑的接觸電阻減少了導熱粘合劑104大約百分之五十的熱消散能力。其結果是，當在電力規格內運行所述集成電路管芯102時，集成電路管芯102和蓋子106之間的導熱性不足以滿足散熱要求。為具有增加的功率、更高導熱性和更低接觸電阻的更小的管芯和封裝提供增加的散熱是必要的。

一種在在先技術中揭露的提高導熱性的方法是提高所述導熱粘合劑104的填料含量。然而，提高填料含量明顯降低了熱粘合劑化合物104的流動和分散特性。并且，較高的填料含量增加了熱粘合劑化合物104從蓋子或從集成電路管芯分層的可能性。另外，增加填料含量沒有改良熱粘合劑化合物104的接觸電阻，接觸電阻減少管芯和蓋子之間的有效導熱性。增加填料含量的另一問題是，熱粘合劑化合物104的厚度不可能減小到少于約50微米。為了避免所述熱粘合劑化合物104遇到該問題，所述蓋子可以從集成電路封裝中省略。

圖2示出了圖1中倒裝芯片集成電路封裝不含蓋子的側視圖200。圖2示出了集成電路管芯102、底部填充環氧樹脂108、焊料凸點112、基底114和焊球116.

在圖2中，蓋子106和蓋密封環氧樹脂110從圖l的封裝中省略，以改良集成電路管芯102的散熱性能。然而，如果沒有蓋子附著，所述集成電路管芯102易于受到來自板級組裝和測試過程期間的操作的損害以及來自終端用戶意外損害。并且，由于倒裝芯片封裝結構，集成電路管芯102上具有張應力。由于集成電路管芯102一般都易碎，小的外力/壓力可能導致集成電路管芯102的破損。此外，通常制造在集成電路管芯102背面的識別標記可能造成應力集中點，從而增加了管芯被折斷的風險。

下面描述一種克服在先技術的缺點的優選的方法，通過利用同樣的用于制造倒裝芯片集成電路封裝的技術。此外，下述方法也可以被用來改良在從所附權利要求范圍內的其他類型的集成電路封裝的導熱性。