[發(fā)明專利]具有熱導(dǎo)柱的集成電路封裝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810148937.1
• 申請(qǐng)日: 2018-02-13
• 公開（公告）號(hào): CN108428679B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧克·G·英格蘭;凱薩琳·C·里維拉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 格芯(美國(guó))集成電路科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/367
• 分類號(hào): H01L23/367;H01L23/31;H01L25/065;H01L21/98
• 代理公司: 北京戈程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;李兵霞

本揭示內(nèi)容涉及具有熱導(dǎo)柱的集成電路封裝，其具體實(shí)施例是關(guān)于一種集成電路(IC)封裝，包括位在一第一晶粒上且側(cè)向鄰接位在該第一晶粒上的一晶粒堆棧的一模塑料。該晶粒堆棧使該第一晶粒電氣耦合至一最上面晶粒，以及一熱導(dǎo)柱從該第一晶粒延伸穿過(guò)該模塑料到該模塑料的上表面。該熱導(dǎo)柱與該晶粒堆棧及該最上面晶粒電氣隔離。該熱導(dǎo)柱側(cè)向抵接且接觸該模塑料。

技術(shù)領(lǐng)域

本揭示內(nèi)容是有關(guān)于經(jīng)結(jié)構(gòu)化成能忍受升高工作溫度的集成電路(IC)封裝。特別是，本揭示內(nèi)容的具體實(shí)施例包括集成電路封裝，其包括延伸穿過(guò)封裝的模塑料(moldingcompound)的一或更多熱導(dǎo)柱(thermally conductive pillar)，及其形成方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體集成電路(IC)芯片的倒裝芯片加工中，可實(shí)作例如受控塌陷芯片連接(controlled collapse chip connect，C4)焊球的金屬接觸，以使IC晶粒(die)連接至封裝及/或互相連接。在形成時(shí)，各金屬接觸可提供耦合于直接連接IC芯片之間的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以用作兩個(gè)芯片之間的機(jī)械及電氣連接。這些組件可一起界定IC“封裝”，亦即，特定芯片或裝置的殼體。該封裝一般包括用于使特定芯片與外部電路電氣連接的各組件，且也可經(jīng)結(jié)構(gòu)化成可包括及/或耦合至為芯片的主動(dòng)組件提供物理及化學(xué)保護(hù)的組件。

在芯片的操作期間，熱可能從IC結(jié)構(gòu)的組件耗散到封裝。在用于三維封裝IC的晶粒對(duì)晶片(die-to-wafer)總成中，可包括一或更多模塑料供使用于后續(xù)的處理及測(cè)試。此類模塑料通常用作熱傳導(dǎo)的屏障，且在有些情形下，可阻止熱從IC結(jié)構(gòu)傳遞到封裝的蓋體。因此，模塑料在封裝中的存在可與升高工作溫度相關(guān)，例如，相對(duì)于產(chǎn)品規(guī)格或沒(méi)有模塑料在其中的結(jié)構(gòu)類似芯片。

發(fā)明內(nèi)容

本揭示內(nèi)容的第一方面提供一種集成電路(IC)封裝，其包括：一模塑料，其位在一第一晶粒上且側(cè)向鄰接位在該第一晶粒上的一晶粒堆棧，其中，該晶粒堆棧使該第一晶粒電氣耦合至該晶粒堆棧的一最上面晶粒；以及一熱導(dǎo)柱，其從該第一晶粒延伸穿過(guò)該模塑料到該模塑料的上表面，其中，該熱導(dǎo)柱與該晶粒堆棧及該晶粒堆棧的該最上面晶粒電氣隔離，以及其中，該熱導(dǎo)柱側(cè)向抵接且接觸該模塑料。

本揭示內(nèi)容的第二方面提供一種集成電路(IC)封裝，其包括：一第一晶粒，其耦合至多個(gè)金屬接觸；一晶粒堆棧，其位在該第一晶粒上且電氣耦合至該多個(gè)金屬接觸；一模塑料，其位在該第一晶粒上且側(cè)向鄰接該晶粒堆棧；一熱導(dǎo)柱，其位在該第一晶粒上且延伸穿過(guò)該模塑料到其上表面，其中，該熱導(dǎo)柱與該晶粒堆棧及該多個(gè)金屬接觸電氣隔離，以及其中，該熱導(dǎo)柱側(cè)向抵接且接觸該模塑料；以及一最上面晶粒，其接觸及上覆該晶粒堆棧，其中，該模塑料使該晶粒堆棧的該最上面晶粒與該熱導(dǎo)柱電氣隔離。

本揭示內(nèi)容的第三方面提供一種形成集成電路(IC)封裝的方法，該方法包括：將多個(gè)金屬接觸裝在一第一晶粒上，該第一晶粒包括耦合至該多個(gè)金屬接觸的多個(gè)連接通孔；形成一熱導(dǎo)柱于該第一晶粒上且側(cè)向偏離該多個(gè)連接通孔；形成一晶粒堆棧于該多個(gè)連接通孔上，致使該晶粒堆棧側(cè)向偏離該熱導(dǎo)柱；以及形成一模塑料于該第一晶粒上，致使該模塑料側(cè)向隔離且電氣隔離該熱導(dǎo)柱與該晶粒堆棧，其中，在形成后，該模塑料側(cè)向抵接且接觸該熱導(dǎo)柱。

附圖說(shuō)明

將參考以下附圖詳述本揭示內(nèi)容的具體實(shí)施例，其中類似的組件用相同的附圖標(biāo)記表示。

圖1根據(jù)本揭示內(nèi)容的具體實(shí)施例圖示裝上第一晶粒的多個(gè)金屬接觸在平面X-Z的橫截面圖。

圖2根據(jù)本揭示內(nèi)容的具體實(shí)施例圖示加工中的第一晶粒在平面X-Z的橫截面圖。

圖3根據(jù)本揭示內(nèi)容的具體實(shí)施例圖示形成于第一晶粒上的數(shù)個(gè)熱導(dǎo)柱在平面X-Z的橫截面圖。

圖4根據(jù)本揭示內(nèi)容的具體實(shí)施例圖示形成于第一晶粒上的晶粒堆棧在平面X-Z的橫截面圖。

圖5根據(jù)本揭示內(nèi)容的具體實(shí)施例圖示形成于第一晶粒上的模塑料的陣列在平面X-Z的橫截面圖。