[发明专利]集成电路微模块

说明书

技术领域

一般来说，本发明涉及集成电路(IC)的封装。更具体来说，本发明涉及集成电路微模块。

背景技术

存在用于封装集成电路(IC)小片的许多常规过程。一些封装技术考虑创建将多个电子装置(例如集成电路、诸如电感器、电容器、电阻器之类的无源组件或者铁磁材料等)结合到单个封装中的电子模块。结合一个以上集成电路小片的封装经常称作多芯片模块。一些多芯片模块包括支承各种组件的衬底或转接板(interposer)，而其它多芯片模块利用引线框、小片或其它结构来支承各种其它封装组件。

几种多芯片模块封装技术设法使用例如层合膜或多个堆叠芯片载体将多个互连层集成到封装中。虽然用于封装电子模块的现有布置和方法是适用的，但是存在研制提供满足各种不同封装应用的需要的节省成本方式的改进封装技术的持续努力。

发明内容

为了实现本发明的上述及其它目的，描述各种集成电路封装布置，它们由多个紧邻堆叠的平面化感光成像介电层组成。在各个实施例中，至少一个互连层设置在相邻的介电层对之间。集成电路可定位在介电层的一个或多个中，使得介电层的至少一个遍布集成电路的有源表面。集成电路可通过互连层和/或贯穿对应介电层的传导通孔来与封装表面的I/O焊盘电耦合。在具体实施例中，封装能够包括散热器、热导管、多个集成电路、互连层和/或电连接封装的不同组件和/或无源装置的传导通孔。在一些具体实施例中，环氧树脂层由诸如SU-8之类的适当环氧树脂来形成。

在一些实施例中，诸如电容器、电阻器、电感器、磁组件、MEMS装置、传感器、薄膜电池结构、密封锂或其它电池、天线等装置可形成为关联互连层的一部分或者另外在封装的制造期间原位形成。

在又一些实施例中，散热器或者散热或热扩散层可在封装中形成。作为补充或替代，可提供衬底以支承堆叠介电层。封装还能够包括用于将热量从内部传导到封装边缘的热导管。

描述用于形成集成电路微模块的各种方法。在本发明的一个方面，环氧树脂层依次沉积在衬底之上，以便在衬底之上形成平面化的环氧树脂层。环氧树脂层使用旋涂来沉积。层的至少一部分在沉积之后但在下一个环氧树脂层被沉积之前以光刻方式来形成图案。在对环氧树脂层形成图案之后但在沉积下一个环氧树脂层之前，在形成图案的环氧树脂层的至少一部分中形成开口。集成电路放置在开口之一中。在放置集成电路之后沉积环氧树脂层的至少一个，以便覆盖集成电路。至少一个传导互连层在关联环氧树脂层之上形成。形成多个外部封装触点。集成电路至少部分通过传导互连层的一个或多个与外部封装触点电连接。

传导互连层能够使用各种技术来形成。在一个实现中，沉积籽晶层，使得籽晶层覆盖特定环氧树脂层中的开口的视区(field)、底部和侧壁。光致抗蚀剂层沉积在籽晶层之上。所沉积的光致抗蚀剂层以光刻方式来形成图案。去除光致抗蚀剂层的部分，这使籽晶层的部分外露。将传导材料电镀到籽晶层的外露部分上。因此，传导材料实质同时积聚在环氧树脂层的开口的视区、底部和侧壁上。上述实现形成具有至少一个传导迹线和至少一个传导通孔的互连层。

各个实施例使用晶圆级过程实质同时来形成多个集成电路微模块。每个这种微模块能够包括一个或多个集成电路和多个平面化环氧树脂层。

在一些实施例中，环氧树脂层由SU-8制成。衬底能够由包括硅、G10-FR4和玻璃的各种材料来形成。能够使用背磨或者另一种适当过程去除衬底的至少一部分。

描述用于改进从集成电路微模块耗散热量的各种设备和方法。本发明的一个方面涉及具有一个或多个热导管的集成电路封装。在这个方面，集成电路封装包括多个固化平面化介电层。电气装置嵌入介电层的至少一个中。至少一个导电互连层嵌入介电层的一个或多个中。由导热材料所制成的热导管嵌入至少一个关联介电层中。热导管将电气装置与集成电路封装的一个或多个外部表面热耦合。

在各个实施例中，热导管能够弯曲、形成分支和/或沿实质不同方向延伸。能够存在多个热导管。具体实施例涉及一种热导管，它设置成传送热量但不传送电数据信号。热导管能够将电气装置热耦合到一个或多个散热器。

本发明的另一个实施例涉及一种用于形成具有一个或多个热导管的集成电路封装的方法。环氧树脂层依次沉积在衬底之上。环氧树脂层的至少一部分以光刻方式来形成图案。电气装置放置于一个或多个关联环氧树脂层之上。导电互连层和热导管在一个或多个关联环氧树脂层之上形成。互连层和热导管能够实质同时形成。