[发明专利]用于包括焊料阵列热互连的多芯片组件的具有可焊接热界面结构的IC管芯和散热器

说明书

具有可焊接热结构的散热器和/或IC管芯可以与焊料阵列热互连组装在一起。散热器可以包括适合于键合到用作散热器和IC管芯之间的热界面材料的焊料合金的非金属材料和一个或多个金属化表面。IC管芯可以包括金属化背表面，其类似地适合于键合到包括焊料合金的热互连。IC管芯和/或散热器上的金属化部可以包括多个可焊接结构。多芯片封装可以包括具有不同管芯厚度的多个IC管芯，该多个IC管芯由IC管芯或散热器的热互连和/或可焊接结构中的z高度厚度变化来容纳。

相关申请

本申请涉及于2020年3月26日提交的题为“IC DIE AND HEAT SPREADERS WITHSOLDERABLE THERMAL INTERFACE STRUCTURES FOR ASSEMBLIES INCLUDING SOLDER ARRAYTHERMAL INTERCONNECTS”的代理人案卷号为01.AC3750-US的美国专利申请。本申请还涉及于2020年3月26日提交的题为“IC DIE WITH SOLDERABLE THERMAL INTERFACE STRUCTURESFOR ASSEMBLIES INCLUDING SOLDER ARRAY THERMAL INTERCONNECTS”的代理人案卷号为01.AC7952-US的美国专利申请。

背景技术

在制造薄集成电路(IC)器件封装时，翘曲可能是一个挑战。器件和封装材料之间的热膨胀温度系数(CTE)可能不同，这可能导致翘曲的问题。缺少集成散热器(IHS)的薄封装可能经历从IC管芯、HIS、和/或系统级散热器(heat-sink)或热管之间的热界面材料(TIM)逐渐抽出。这种抽出可以归因于在计算系统操作期间，随着管芯在冷和热阶段之间的循环，管芯表面曲率的变化。由于TIM被抽出，IC器件的热性能下降，从而限制了计算系统的性能和/或寿命。

在较大的TIM厚度的情况下，IC器件的热性能也会下降。管芯厚度以及第一级互连(例如，焊料)高度的变化可以引起多芯片封装(MCP)的相邻管芯之间的阶梯高度变化。常常，阶梯高度变化通过TIM来适应，从而导致TIM在较薄的IC管芯之上比在较厚的IC管芯之上更厚。

因此，可以解决这些问题中的一个或多个的IC管芯和散热器结构在商业上将是有利的。

附图说明

在附图中，以示例的方式而非限制的方式示出了本文所描述的材料。为了说明的简单和清楚起见，附图中所示的元件不必按比例绘制。例如，为了清楚起见，一些元件的尺寸可能相对于其他元件被放大。此外，在认为适当的地方，在附图中重复了附图标记以指示对应或类似的元件。在附图中：

图1是示出根据一些实施例的在IC管芯表面和/或散热器上制造热互连结构并与焊料阵列TIM组装的方法的流程图；

图2A、图2B、图2C、图2D、图2E和图2F示出了根据一些实施例的系统级IC器件组件的分解的等距视图；

图3A是示出根据一些实施例的在IC管芯表面上制造热互连界面结构的方法的流程图；

图3B是示出根据一些实施例的将焊料TIM施加到IC管芯表面上的热互连界面结构的方法的流程图；

图4A示出了根据一些实施例的在实践图3A和图3B中的方法期间演变的热互连界面结构的截面图；

图4B示出了根据一些实施例的在IC管芯表面上的热互连界面结构的平面图；

图5A示出了根据一些替代性实施例的在实践图3A和图3B中的方法期间演变的热互连界面结构的截面图；

图5B示出了根据一些替代性实施例的在IC管芯表面上的热互连界面结构的平面图；

图6是示出根据一些替代性实施例的在IC管芯上制造热互连界面结构的方法的流程图；

图7示出了根据一些替代性实施例的在实践图6中的方法期间演变的热互连界面结构的截面图；