[发明专利]带有芯片内散热器的集成电路

说明书

提供一种方法和装置，其包括具有芯片内散热器112的集成电路管芯114、116和同样具有这些芯片内散热器112的电子器件和芯片封装以及其制造方法。在一个示例中，集成电路管芯114、116具有芯片内散热器112，该芯片内散热器112将高发热集成电路器件与被布置在管芯114、116内的另一集成电路器件分开。芯片内散热器112提供了一个从管芯114、116的内部到至少一个裸露管芯表面的高导热性热传递路径。

技术领域

本公开的示例大体上涉及具有芯片内散热器的集成电路(IC)管芯及其封装和制造方法。

背景技术

电子器件，例如平板电脑、计算机、复印机、数码相机、智能电话、控制系统和自动柜员机等，通常采用电子组件，这些组件利用芯片封装来增加功能和提高组件密度。传统的芯片封装方案通常利用多个集成电路(IC)管芯来安装到单个有机基板上。这些管芯可以包括存储器、逻辑或其他固态电路。

在许多情况下，设置在管芯内的至少一个固态电路产生大量的热量。产生的热量可能成为问题，因为热量被横向传递到芯片封装内的相邻固态电路，该固态电路不能容忍额外的热量。当将包含产热电路的管芯堆叠在一个或多个其他管芯下方时，该问题会加剧，从而使包含产热电路的管芯与外部散热器分隔开，并且使得难以将热量传递出封装。这种热传递的限制降低了设计灵活性，因为热预算可能会限制功耗以及IC管芯的选择和位置，因此会不被期望地限制芯片封装的性能。

因此，需要具有改善的热传递能力的IC管芯以及封装和制造该IC管芯的方法。

发明内容

在一个示例中，提供了一种集成电路管芯，其包括管芯主体、第一电路、第二电路和芯片内散热器。管芯主体包括上表面和下表面，其下表面具有多个用于与所述管芯主体内的电路建立电连接的接合焊盘。所述第一电路设置在所述管芯主体中并且电耦接至所述接合焊盘中的至少一个。第一电路被配置为在第一温度下操作。所述第二电路设置在所述管芯主体中并且电耦接至所述接合焊盘中的至少一个。第二电路被配置为在低于第一温度的第二温度下操作。芯片内散热器具有环形形状，并具有在芯片主体的上表面和下表面之间延伸的取向。芯片内散热器将第一电路与第二电路分开。在另一个示例中，提供了一种集成电路芯片封装，其包括封装基板、第一集成电路(IC)管芯和第二IC管芯。第一IC管芯通过第一焊接点耦接到封装基板的顶侧。第一IC管芯包括管芯主体、第一电路、第二电路和芯片内散热器。管芯主体包括上表面和下表面，其下表面具有多个用于与管芯主体内的电路建立电连接的焊盘。所述第一电路设置在所述管芯主体中并且电耦接至所述接合焊盘中的至少一个。第一电路被配置为在第一温度下操作。所述第二电路设置在所述管芯主体中并且电耦接至所述接合焊盘中的至少一个。第二电路被配置为在低于第一温度的第二温度下操作。芯片内散热器具有环形形状，并具有在芯片主体的上表面和下表面之间延伸的取向。芯片内散热器将第一电路与第二电路分开。

在又一个实施例中，提供了一种集成电路封装，其包括封装基板、第一集成电路管芯和第二集成电路管芯。封装基板具有顶侧和底侧。第一集成电路管芯具有第一芯片内散热器。第二集成电路管芯设置在封装基板的顶面上，并且具有第二芯片内散热器，该第二芯片内散热器通过一个或多个焊接点耦接至第一芯片内散热器。

在又一个实施例中，提供了一种用于形成集成电路管芯的方法。该方法包括在IC管芯的管芯主体中形成第一电路，在IC管芯的管芯主体中形成第二电路，以及在第一电路和第二电路之间的IC管芯的管芯主体中形成芯片内散热器。

在又一个实施例中，提供了一种用于形成集成电路管芯的方法。该方法包括：将第一IC管芯安装在第二IC管芯上，该第二IC管芯具有芯片内散热器；将堆叠的管芯安装在封装基板上；将加固件、盖子和外部散热器中的一个或多个耦接到其上堆叠有管芯的封装基板上以形成芯片封装；将芯片封装安装至印刷电路板；以及将可选的散热器安装至印刷电路板的底表面。

附图简述