[发明专利]管芯配置及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及管芯配置以及制造管芯配置的方法。

背景技术

当前的半导体封装技术要求使用芯片载体或间插物(例如衬底)作为从芯片到印刷电路板的互连。这取消了大多数普通芯片所经历的冗长组装过程。

此外，在常规半导体封装中，热沉附到封装上。这导致相当不良的冷却性能。

所以需要有一种具有改进冷却性能的芯片配置，以下也称为管芯配置。

发明内容

本发明的实施例提供了具有改进冷却性能的管芯配置以及制造管芯配置的方法。

按照本发明的示范实施例，提供一种管芯配置，它包括管芯，管芯具有活性侧以及与活性侧相对的非活性侧，非活性侧连接到热沉。

按照本发明的另一示范实施例，提供一种管芯配置，它包括管芯，管芯的第一侧连接到热沉，管芯的第二侧与管芯的第一侧相对，并连接到管芯配置焊盘区。

鉴于以下附图和详细说明将更好理解本发明的这些和其它特征。

附图说明

为了更全面理解本发明及其优点，现参考结合附图所作的以下说明，附图包括：

图1示出按照本发明示范实施例的管芯配置的截面图；

图2示出按照本发明另一示范实施例的管芯配置的截面图；

图3A到3S示出按照本发明示范实施例的管芯配置在其制造的不同时间瞬间的截面图；

图4示出按照本发明示范实施例的管芯配置顶视图，显示管芯附到金属板上；

图5示出按照本发明示范实施例的图4中管芯配置的金属板的部分A的截面图；

图6示出按照本发明示范实施例的图4中管芯配置的部分B的截面图；

图7示出按照本发明示范实施例的管芯配置的凸点的顶视图；及

图8示出按照本发明示范实施例的管芯配置的凸点的截面图。

为清晰起见，以前标识的特征在随后的附图中保留其参考标记。

具体实施方式

以下对实施和使用目前优选的实施例作详细讨论。但应理解，本发明提供了许多可应用的发明概念，它们可在多种具体环境中实施。本文所讨论的具体实施例仅说明实施和使用本发明的具体途径，而不是限制本发明的范围。

按照本发明的示范实施例，管芯配置还包括在管芯的非活性侧和热沉之间的热界面材料。

热沉可包括金属板或可由金属板形成，以下也称为引线框。

显然，在本发明的实施例中，管芯封装(也称为芯片封装)中的热沉直接附到管芯上。“直接”在此情况下应理解为热沉附连(连接)到管芯，可选地经由热界面材料，但在热沉和管芯之间没有任何封装材料诸如成型料(例如环氧树脂)。换句话说，在本发明一个示范实施例中，在热沉和管芯之间没有或仅有导热材料。

在本发明的示范实施例中，管芯配置的热扩散性能以及因此其冷却性能得到改进，且不需要外部热扩散器，从而也增加了模块可靠性。这导致产品成本节约以及快的周转时间。

管芯配置可包括任何种类的芯片，例如存储器芯片、逻辑芯片或微处理器芯片。换句话说，管芯配置的管芯可具有一个或多个电子元件，例如电阻器、电容器、电感器、晶体管、任何类型的存储器单元(随机存取存储器或只读存储器)等等。

为了接触管芯中的电子元件，管芯配置可具有一个或多个管芯配置焊盘区。管芯配置焊盘区可连接到管芯的管芯焊盘区，管芯焊盘区又连接到管芯中的电子元件。

在本发明的实施例中，可以提供管芯配置连接件，它们可连接到管芯配置焊盘区。管芯配置连接件可以是焊料件，诸如球栅阵列(BGA)焊料凸点。

按照本发明的实施例，焊料件是无铅焊料件。

按照本发明的另一实施例，可将成型材料提供在管芯周围，其中管芯的非活性侧保持至少部分暴露。因此，管芯的至少部分暴露的非活性侧可用来将管芯连接到外部装置，诸如印刷电路板(PCB)。

另外，管芯配置还可包括管芯活性侧上的管芯焊盘区，以及将管芯配置焊盘区连接到管芯焊盘区的管芯连接件。管芯焊盘区可连接到管芯的电子元件。

在本发明的一个实施例中，管芯连接件中的至少一个管芯连接件包括凸点或由凸点形成，例如柱状凸点，例如金属凸点。金属凸点可由任何适合的金属例如铜制成。

按照本发明的一个实施例，凸点包括第一部分凸点和第二部分凸点，第二部分凸点具有不同于(例如大于)第一部分凸点的宽度。

在本发明另一实施例中，管芯配置连接件可位于第二部分凸点上。在此情况下，管芯配置连接件例如焊料凸点附到第二部分凸点，换句话说，附到具有扩大截面的部分凸点上，这简化了安装过程，并节省了将外部装置诸如印刷电路板连接到管芯焊盘所用的金属。