用于微电子管芯、含有微电子管芯的微电子组件、微电子系统的封装，以及降低微电子封装中的管芯应力的方法.pdf

《用于微电子管芯、含有微电子管芯的微电子组件、微电子系统的封装，以及降低微电子封装中的管芯应力的方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《用于微电子管芯、含有微电子管芯的微电子组件、微电子系统的封装，以及降低微电子封装中的管芯应力的方法.pdf（20页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 103999215 A (43)申请公布日 2014.08.20 CN 103999215 A (21)申请号 201180075511.4 (22)申请日 2011.12.16 H01L 23/48(2006.01) H01L 23/36(2006.01) (71)申请人 英特尔公司 地址 美国加利福尼亚州 (72)发明人 D马利克 S纳拉辛汉 MJ曼努沙洛 TA博伊德 (74)专利代理机构 上海专利商标事务所有限公 司 31100 代理人 姬利永 (54) 发明名称 用于微电子管芯、 含有微电子管芯的微电子 组件、 微电子系统的封装， 以及降低微电子封装中 的管芯。

2、应力的方法 (57) 摘要 用于微电子管芯 (110) 的封装包括邻近所述 管芯的第一表面(112)的第一衬底(120)， 邻近所 述第一衬底的第二衬底 (130)， 以及邻近所述管 芯的第二表面 (111) 的散热器 (140)。所述散热 器与所述第一衬底和第二衬底两者都接触。 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.06.13 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/US2011/065512 2011.12.16 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/089780 EN 2013.06.20 (51)Int.Cl. 权利要求书 4 页 说明书 7 页 附图 8 页 (。

3、19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书4页 说明书7页 附图8页 (10)申请公布号 CN 103999215 A CN 103999215 A 1/4 页 2 1. 一种用于微电子管芯的封装， 所述封装包括 ： 邻近所述管芯的第一表面的第一衬底 ； 邻近所述第一衬底的第二衬底 ； 以及 邻近所述管芯的第二表面的散热器， 其中所述散热器与第一衬底和第二衬底两者都接 触。 2. 如权利要求 1 所述的封装， 其特征在于 ： 所述管芯的第一表面定义第一平面 ； 所述散热器与第一衬底在第一衬底接触区域接触， 且与第二衬底在第二衬底接触区域 接触 ； 以及 所述第一衬底接。

4、触区域位于所述第一平面且所述第二衬底接触区域位于平行于所述 第一平面的第二平面。 3. 如权利要求 1 所述的封装， 其特征在于 ： 所述第一衬底包括第一表面和相对的第二表面， 其中所述第一衬底的第一表面邻近所 述管芯的第一表面， 且所述第一衬底的第二表面邻近第二衬底 ； 所述第一衬底包括在所述第一衬底的第一表面具有第一间距的第一多个互连， 以及在 所述第一衬底的第二表面具有第二间距的第二多个互连 ； 以及 所述第一间距小于第二间距。 4. 如权利要求 1 所述的封装， 其特征在于 ： 所述第一衬底的第一表面包括第一边、 相对于第一边的第二边、 在第一边和第二边之 间延伸的第三边、 以及相对于。

5、第三边的第四边 ； 所述第二衬底包括第一表面和相对的第二表面， 其中所述第二衬底的第一表面邻近所 述第一衬底的第二表面 ； 所述第二衬底的第一表面包括第五边、 相对于第五边的第六边、 在第五边和第六边之 间延伸的第七边、 以及相对于第七边的第八边 ； 以及 所述散热器与第一衬底在第一边、 第二边、 第三边、 以及第四边的两个或更多个处接 触， 并与第二衬底仅在第五边和第六边且不在第七边和第八边处接触。 5. 如权利要求 1 所述的封装， 其特征在于 ： 所述第一衬底的第一表面包括第一边、 相对于第一边的第二边、 在第一边和第二边之 间延伸的第三边、 以及相对于第三边的第四边 ； 所述第二衬底包。

6、括第一表面和相对的第二表面， 其中所述第二衬底的第一表面邻近所 述第一衬底的第二表面 ； 所述第二衬底的第一表面包括第五边、 相对于第五边的第六边、 在第五边和第六边之 间延伸的第七边、 以及相对于第七边的第八边 ； 以及 所述散热器与第一衬底仅在第一边和第二边且不在第三边和第四边处接触， 并与第二 衬底在第五边、 第六边、 第七边、 和第八边的两个或更多个处接触。 6. 如权利要求 1 所述的封装， 其特征在于 ： 所述散热器与所述第二衬底在位于所述散热器的边缘的第二衬底接触区域接触 ； 且 所述散热器的边缘包括位于第二衬底接触区域上方的台阶。 7. 如权利要求 6 所述的封装， 其特征在于。

7、 ： 权 利 要 求 书 CN 103999215 A 2 2/4 页 3 所述散热器与第一衬底在位于所述散热器的边缘的第一衬底接触区域接触 ； 且 所述散热器的边缘包括位于所述第一衬底接触区域上方的第二台阶。 8. 如权利要求 1 所述的封装， 其特征在于 ： 所述散热器包括第一部分和第二部分 ； 所述第一部分包括盖子 ； 所述第二部分包括基底， 所述基底与第一衬底在第一衬底接触区域接触且与第二衬底 在第二衬底接触区域接触 ； 以及 所述第二部分包括位于第二衬底接触区域上方的台阶。 9. 一种微电子组件， 包括 ： 集成电路封装 ； 与所述集成电路封装兼容的插座 ； 以及 独立加载机构， 其。

8、中 ： 所述集成电路封装包括 ： 管芯 ； 第一衬底 ； 第二衬底 ； 以及 与第一衬底和第二衬底两者接触的散热器 ； 所述散热器包括提供接触表面的台阶 ； 以及 所述独立加载机构与所述散热器在接触表面接触。 10. 如权利要求 9 所述的微电子组件， 其特征在于 ： 所述第一衬底包括第一表面和相对的第二表面， 其中所述第一衬底的第一表面邻近所 述管芯的第一表面， 且所述第一衬底的第二表面邻近第二衬底 ； 所述第一衬底包括在第一衬底的第一表面具有第一间距的第一多个互连， 以及在第一 衬底的第二表面具有第二间距的第二多个互连 ； 且 所述第一间距小于第二间距。 11. 如权利要求 9 所述的微电。

9、子组件， 其特征在于 ： 所述第一衬底的第一表面包括第一边、 相对于第一边的第二边、 在第一边和第二边之 间延伸的第三边、 以及相对于第三边的第四边 ； 所述第二衬底包括第一表面和相对的第二表面， 其中所述第二衬底的第一表面邻近所 述第一衬底的第二表面 ； 所述第二衬底的第一表面包括第五边、 相对于第五边的第六边、 在第五边和第六边之 间延伸的第七边， 以及相对于第七边的第八边 ； 以及 所述散热器与第一衬底在第一边、 第二边、 第三边、 以及第四边中的两个或更多个处接 触， 并与第二衬底仅在第五边和第六边且不在第七边和第八边处接触。 12. 如权利要求 9 所述的微电子组件， 其特征在于 ：。

10、 所述第一衬底的第一表面包括第一边、 相对于第一边的第二边、 在第一边和第二边之 间延伸的第三边、 以及相对于第三边的第四边 ； 所述第二衬底包括第一表面和相对的第二表面， 其中所述第二衬底的第一表面邻近所 权 利 要 求 书 CN 103999215 A 3 3/4 页 4 述第一衬底的第二表面 ； 所述第二衬底的第一表面包括第五边、 相对于第五边的第六边、 在第五边和第六边之 间延伸的第七边， 以及相对于第七边的第八边 ； 以及 所述散热器与第一衬底仅在第一边和第二边且不在第三边和第四边处接触， 并与第二 衬底在第五边、 第六边、 第七边、 以及第八边中的两个或更多个处接触。 13. 如权。

11、利要求 9 所述的微电子组件， 其特征在于 ： 所述散热器包括第一部分和第二部分 ； 所述第一部分包括盖子 ； 所述第二部分包括基底， 所述基底与第一衬底在第一衬底接触区域接触且与第二衬底 在第二衬底接触区域接触 ； 以及 提供接触表面的台阶位于所述第二衬底接触区域上方。 14. 如权利要求 9 所述的微电子组件， 进一步包括 ： 集成所述插座的系统板。 15. 一种微电子系统， 包括 ： 系统板 ； 具有第一高度的第一微电子封装 ； 具有不同于第一高度的第二高度的第二微电子封装 ； 以及 与所述第一微电子封装和第二微电子封装两者都接触的散热器。 16. 如权利要求 15 所述的微电子系统， 。

12、其特征在于 ： 所述散热器包括盖子、 第一基底、 以及第二基底 ； 所述第一基底与第一微电子封装在第一封装接触区域接触 ； 以及 所述第二基底与第二微电子封装在第二封装接触区域接触。 17. 一种降低微电子封装中的管芯应力的方法， 所述方法包括 ： 将管芯安装到第一衬底上 ； 将所述第一衬底安装到具有大于所述第一衬底的占地面积的第二衬底上 ； 提供具有顶侧和底侧的散热器， 其中所述底侧具有第一衬底接触区域和第二衬底接触 区域 ； 以及 将所述散热器安装到所述第一衬底和第二衬底上， 使得所述第一衬底接触区域接触所 述第一衬底而第二衬底接触区域接触所述第二衬底。 18. 如权利要求 17 所述的方。

13、法， 其特征在于 ： 所述管芯的第一表面定义第一平面 ； 所述第一衬底接触区域位于第一平面， 且所述第二衬底接触区域位于平行于第一平面 的第二平面 ； 所述散热器包括提供位于所述第二衬底接触区域上方的第一平面内的接触表面的台 阶 ； 以及 所述方法进一步包括引入独立加载机构以在接触表面接触散热器。 19. 如权利要求 17 所述的方法， 其特征在于 ： 所述第一衬底的第一表面包括第一边、 相对于第一边的第二边、 在第一边和第二边之 间延伸的第三边、 以及相对于第三边的第四边 ； 权 利 要 求 书 CN 103999215 A 4 4/4 页 5 所述第二衬底的第一表面包括第五边、 相对于第五。

14、边的第六边、 在第五边和第六边之 间延伸的第七边、 以及相对于第七边的第八边 ； 以及 安装所述散热器进一步包括安装所述散热器使得第一衬底接触区域与第一衬底在第 一边、 第二边、 第三边、 以及第四边的两个或更多个处接触， 且使得所述第二衬底接触区域 与第二衬底仅在第五边和第六边且不在第七边和第八边处接触。 权 利 要 求 书 CN 103999215 A 5 1/7 页 6 用于微电子管芯、 含有微电子管芯的微电子组件、 微电子系 统的封装， 以及降低微电子封装中的管芯应力的方法 发明领域 0001 本发明所公开的实施例大体涉及微电子设备， 且更具体地涉及用于微电子设备的 封装。 0002 。

15、发明背景 0003 集成电路管芯和其它微电子设备通常封于封装内， 封装能够在管芯和插座、 主板、 或另一下级部件之间建立起电连接， 且还具有其它功能。随着管芯尺寸缩小和互连密度增 加， 这样的电连接必须缩放以便与管芯中常见的较小间距和下级部件中常见的较大间距相 匹配。中介层上贴片 (Patch-on-interposer， PoINT) 是一种设计用来通过在低成本、 低密 度中介层上引入高密度倒装芯片贴片来降低封装成本的技术。 0004 附图的简要描述 0005 通过结合附图中的示图， 阅读如下详细描述， 所公开的实施例将得到更好的理解， 附图中 ： 0006 图 1a 为根据本发明的实施例的。

16、微电子组件的横截面图 ； 0007 图 1b 和 1c 为图 1a 的组件的平面图 ； 0008 图 2-4 为根据本发明的不同替换性实施例的图 1a-1c 的组件的部分的横截面图 ； 0009 图 5 为包括根据本发明的实施例的集成电路封装的计算机系统的示意图 ； 0010 图 6 和 7 为根据本发明的不同实施例的微电子系统的横截面图 ； 以及 0011 图 8 为说明根据本发明的实施例的用于降低微电子封装中的管芯应力的方法的 流程图 ； 0012 为了说明的简单和清楚起见， 附图示出构造的一般方式， 且众所周知的特征和技 术的描述和细节可能被省略以避免不必要地混淆对本发明所描述实施例的讨。

17、论。此外， 在 附图中的元件不必要按比例绘制。例如， 在图中的某些元件的尺寸可能相对于其它元件被 放大来帮助理解本发明的实施例。某些附图可能以理想化的方式示出以帮助理解， 例如当 结构被示为具有在真实世界条件下可能显著地不对称和无序的直线、 尖角、 和 / 或平行平 面等时。不同附图中的相同附图标记表示相同的元素， 而相似的附图标记可能， 但不一定， 表示相似的元素。 0013 在描述中和权利要求中的术语 “第一” 、“第二” 、“第三” 、“第四” 等 ( 如果有的话 ) 用来在相似元素之间进行区别， 而不一定用于描述特定的顺序或时间顺序。 要理解的是， 如 此用的术语在合适的条件下是可互换。

18、的， 使得例如， 本文所描述的本发明的实施例能够操 以与所示出或以其它方式描述的顺序不同的顺序进行操作。类似地， 如果方法在本文被描 述为包括一系列步骤， 如本文所示的这些步骤的顺序不一定是这些步骤可被实行的唯一顺 序， 并且某些所列明的步骤可能被省略和 / 或某些本文中未描述的其它步骤可能被加入到 所述方法中。进一步地， 术语 “包括” 、“包含” 、“具有” 、 以及它们的任何变型， 旨在覆盖非排 它性的包括， 使得包括元素列表的过程、 方法、 制品、 或装置不一定限于那些元素， 而是可能 包括没有明确地列出或这些过程、 方法、 制品或装置所固有的其它要素。 说 明 书 CN 103999。

19、215 A 6 2/7 页 7 0014 在描述中和权利要求中的术语 “左” 、“右” 、“前” 、“后” 、“上” 、“下” 、“上方” 、“下方” 、 以及类似术语 ( 如果有的话 ) 是用于描述性的目的而不一定用于描述永久的相对位置， 除 非另有具体指示或通过上下文指明。要理解的是如此用的术语在合适的条件下是可互换 的， 使得例如， 本文所描述的本发明的实施例能够以与本文所示出或以其它方式所描述的 方位不同的其它方位。 术语 “耦合” ， 如本文所用的， 被定义为直接地或间接地以电气或非电 气方式连接。如适合于该短语被使用的上下文， 本文所描述的彼此 “邻近” 的对象可在物理 上彼此接触。

20、、 彼此靠近、 或彼此处于相同的大体部分或区域中。本文中短语 “在一个实施例 中” 的出现不一定都指同一个实施例。 0015 详细描述 0016 在本发明的一个实施例中， 用于微电子管芯的封装包括邻近该管芯的第一表面的 第一衬底、 邻近第一衬底的第二衬底、 以及邻近管芯的第二表面的散热器。 该散热器与第一 衬底和第二衬底接触。 0017 在某些其它 PoINT 架构中， 散热器 - 本文中也称为集成散热器或 IHS- 被安装到贴 片上以便管理管芯应力。这种安排迫使插座独立加载机构 (ILM) 以比传统接点栅格阵列 (LGA) 封装更高的水平与 IHS 接触， 因为贴片的添加意味着 PoINT 。

21、封装比传统 LGA 封装厚。 这种安排也可导致焊料挤出问题和 / 或悬臂效应。还有其它 PoINT 架构专门将 IHS 安装到 中介层上。然而， 大型所得管芯到 HIS 悬垂 (overhang) 导致显著的管芯应力风险， 包括管 芯边缘 CDO( 碳掺杂氧化物 ) 剥离。此外， 组合的贴片和中介层结构的高厚度容限导致在焊 料热界面材料 (STIM) 空隙化、 STIM 不润湿、 以及角裂纹方面的显著风险。除了管芯应力问 题， 采用所述 PoINT 架构的封装需要专用的 ILM。换言之， 设计用于传统封装的 ILM 与设计 用于 PoINT 封装的 ILM 不兼容， 反之亦然。 0018 本发。

22、明的实施例利用具有多层接触的 IHS。这些实施例被设计成使得该 IHS 接触 ( 即， 靠着 ) 贴片以用于管芯应力厚度容限管理， 并且也接触 ( 靠着 ) 中介层来提供 ILM 负 载支撑点。这些实施例使得有可能将设计用于传统 LGA 封装的 ILM 也能用于 PoINT 封装， 并且还使得有可能在同一系统板上实现可互换的 PoINT 和传统 LGA 封装。为了减少封装不 动产需求和 / 或 IHS 成本， 一些实施例在不需要 ILM 接触的侧面消除多层接触特征。 0019 现参考附图， 图 1a 为根据本发明的实施例的微电子组件 10 的横截面图而图 1b 和 1c 为其平面图。微电子组件。

23、 10 包括插座 50、 ILM60、 以及集成电路 (IC) 封装 100。图 1a 为 沿着图 1c 的线 A-A 截取的。在图 1b 中， 图 1a 和 1c 中出现的散热器 ( 下文所述 ) 被省略， 以便露出原本被遮蔽的封装 100 的底层特征。 0020 如图 1a-1c 所示， 封装 100 包括具有表面 111 和相对表面 112 的微电子管芯 110、 邻近管芯的表面 112 的衬底 120、 邻近衬底 120 的衬底 130、 以及邻近管芯 110 的表面 111 的散热器 140。在 PoINT 架构的命名中， 衬底 120 为贴片而衬底 130 为中介层。散热器 140。

24、 与衬底 120 和衬底 130 两者都接触， 也就是， 与贴片和中介层接触。 0021 尽管图中未示出， 在一个实施例中， 散热片 ( 或其它冷却设备 ) 可与散热器 140 热 耦合， 以及热界面材料(TIM)层可被布置于散热器的表面和散热片(或其它设备)之间。 通 过示例的方式， 散热片可包括由固定机构固定于散热器 140 和管芯 110 上方的多鳍 ( 或多 针 ) 散热片。 0022 散热器140可由任何合适的导热材料制成并且可具有任意适合的形状或结构(如 说 明 书 CN 103999215 A 7 3/7 页 8 下所进一步讨论的 )。可用于构成散热器 140 的材料包括金属 (。

25、 如， 铜及其合金 )、 导热复 合材料、 以及导热聚合物。在一个实施例中， 润湿层 ( 如， 镍 ) 或其它涂层可被布置于散热 器表面的至少一部分上方。 0023 管芯 110 可包括任意类型的集成电路设备。在一个实施例中， 管芯 110 包括处理 系统(单核或多核)。 例如， 管芯可包括微处理器、 图形处理器、 信号处理器、 网络处理器、 芯 片组等。在一个实施例中， 管芯 110 包括具有多个功能单元 ( 如， 一个或多个处理单元、 一 个或多个图形单元、 一个或多个通信单元、 一个或多个信号处理单元、 一个或多个安全单元 等)的系统级芯片(SoC)。 然而， 应该理解的是本公开的实施例。

26、不限于任何特定类型或类别 的 IC 设备。例如， 各种实施例可包括在同一衬底上的多个管芯 ( 如， 多个微处理器管芯或 微处理器和图形处理器 )。一些这样的实施例在如下结合图 6 和 7 进一步进行讨论。 0024 衬底 120 包括表面 121 和相对表面 122， 其中表面 121 邻近管芯 110 的表面 112 且 表面 122 邻近衬底 130。衬底 120 包括在表面 121 处具有间距 125 的多个互连 123 以及在 表面 122 处具有间距 126 的多个互连 124， 间距 125 小于间距 126。这符合 PoINT 技术中的 贴片所期望执行的功能 ( 如上所提及的 )。

27、 ： 从管芯的精细间距到中介层的较大间距的间距 转换。 0025 在一些实施例中， 表面 112 可被称为管芯 110 的 “活性表面” 。互连 123 从管芯的 前侧 112 延伸到底层衬底 120， 且这些互连 123 电气耦合管芯和衬底。互连 123 可包括任意 类型的能够在管芯110和衬底120之间提供电气连通的结构和材料， 并且根据一个实施例， 如图 1a 中所示， 管芯 110 以倒装芯片的安排被布置于衬底 120 上。在所示的实施例中， 互 连123的每一个包括管芯上的导电端子(如， 焊垫、 凸块、 立柱凸点、 柱、 支柱、 或其它合适的 结构或结构的组合 ) 以及衬底上的相应导。

28、电端子 ( 如， 焊垫凸块立柱凸点柱支柱或其它合 适的结构或结构的组合 )。焊料 ( 如， 以球状或凸块的形式 ) 可被布置在衬底和 / 或管芯的 端子上， 且这些端子可随后用焊料回流工艺接合。互连 124 与互连 123 相似， 且前面的讨论 ( 按适于位置、 间距、 功能等的区别而修改的 ) 也适用于这些互连 124。 0026 管芯 110 上的端子可包括任意适合的材料或材料的组合， 不论布置成多层或进行 组合以形成一种或多种合金和 / 或一种或多种金属间化合物。例如， 管芯 110 上的端子可 包括铜、 铝、 金、 银、 镍、 钛、 钨、 以及任意这些的组合和 / 或其它金属。在其它实。

29、施例中， 端子 可包括一种或多种非金属材料(如， 导电聚合物)。 衬底120上的端子也可包括任意适合的 材料或材料的组合， 无论布置成多层或进行组合以形成一种或多种合金和 / 或一种或多种 金属间化合物。例如， 衬底 120 上的端子可包括铜、 铝、 金、 银、 镍、 钛、 钨、 以及任意这些的组 合和 / 或其它金属。任意合适的焊接材料可被用于分别接合管芯 110 和衬底 120 的匹配端 子。例如， 焊接材料可包括锡、 铜、 银、 金、 铅、 镍、 铟的任意一种或多种以及任意这些的组合 和/或其它金属。 焊料也可包括一种或多种添加剂和/或填充材料来改变焊料的特性(如， 改变回流温度 )。 。

30、0027 在一个实施例中， 互连 123 将管芯 110 电气耦合到衬底 120， 且该互连 123 也有助 于将管芯机械固定到衬底。在进一步的实施例中， 未满填充层可被布置成围绕互连 123 且 介于管芯 110 和衬底 120 之间， 且此未满填充层也可有助于机械固定管芯到衬底。此未满 填充可包括任意合适的材料， 例如液体或预施加的环氧化合物。 0028 衬底 130 包括表面 131 和相对表面 132， 其中表面 131 邻近衬底 120 的表面 122。 说 明 书 CN 103999215 A 8 4/7 页 9 表面 132 邻近插座 50， 插座 50 包括 LGA 接触引脚 。

31、51 和焊料球 52。ILM60 将封装 100 压入 插座 50， 如下文所更详细讨论的。封装 100 可进一步包括电容或其它无源设备 170。 0029 衬底 130( 有时也被称为 “封装衬底” 或在 PoINT 技术中 ( 如上所提到的 ) 称为中 介层 ) 可包括任意合适类型的能够在管芯 110 和封装 100 所耦合的下级部件之间提供电气 连通的衬底 ( 如， 电路板 )。在另一个实施例中， 衬底 130 可包括任意合适类型的能够在管 芯 110 和与下层 IC 封装耦合的上层 IC 封装之间提供电气连通的衬底， 以及在进一步的实 施例中衬底 130 可包括任意合适类型的能够在上层。

32、 IC 封装和 IC 封装 100 所耦合的下级部 件之间提供电气连通的衬底。衬底 130 也可为管芯 110 提供结构支撑。通过示例的方式， 在一个实施例中， 衬底 130 包括围绕核心层 ( 介电或金属核心 ) 建立的多层衬底 ( 包括介 电材料和金属的交替层 )。在另一个实施例中， 衬底 130 包括无核心的多层衬底。其它类型 的衬底和衬底材料也可用于所公开的实施例 ( 如， 陶瓷、 蓝宝石、 玻璃等 )。 0030 管芯 110 的表面 112 定义了平面 115。散热器 140 在接触区域 127 与衬底 120 接 触并在接触区域 137 与衬底 130 接触。沿着管芯 110 的。

33、表面 111， 接触区域 127 和 137 设置 有被设计成将散热器结合到衬底和管芯的粘合剂 ( 在图中示出但未用附图标记标注 )。此 粘合剂也可以或者作为代替， 充当热界面材料。 相应地， 其中散热器被认为是在与其他封装 部件接触的情况下， 应该理解的是， 至少在一些实施例中， 粘合剂和 / 或 TIM 位于散热器和 其它部件之间。 0031 如上所述， 为了将管芯110与散热器140热耦合， 热界面材料层可被布置于管芯的 背面 111 和散热器 140 的邻近表面之间。TIM 层可包括能够在管芯 110 和散热器 140 之间 形成导热 ( 且可能是机械的 ) 结合的任意合适的导热材料。。

34、例如， 该 TIM 层可包括焊接材 料、 复合材料、 导热性聚合物， 以及任意这些的组合和 / 或其它材料。 0032 在图示的实施例中， 接触区域 127 位于平面 115， 而接触区域 137 位于平行于平面 115 的平面 116。也在图示的实施例中， 接触区域 137 位于散热器 140 的边缘 143， 且边缘 143 包含位于接触区域 137 之上的台阶 144， 散热器 140 的台阶 144 提供用于 ILM60 的着陆 区或接触表面。在图示的实施例中， 台阶 144 位于平面 115 内。图 1a-1c 从而示出用于散 热器 140 的单件、 单台阶设计。在未图示的实施例中，。

35、 接触区域 127 可位于平行于平面 115 但与之不同且比平面 116 更接近平面 115 的平面内。在任一实施例中， 台阶 144 被定位成 在相同高度、 位置、 或对于传统LGA封装而言ILM也会被定位的水平处接收ILM60， 从而允许 在同一系统板上的 PoINT 和传统 LGA 封装的互换性， 如上所提到的。在不同实施例中， 将台 阶 144 定位于平面 115 中 ( 即， 管芯 110 的表面 112 的水平， 或大致在其 100 微米内 ) 允许 此 ILM 的互换性。 0033 ILM 的主要功能为传递将处理器封装安置到插座触点上并通过插座焊料球均匀地 分配所产生的负载所必要。

36、的压力。在图 1a 的上下文中， ILM60 将封装 100 推进到 LGA 接触 引脚51上并通过插座焊料球52均匀地分配所产生的负载。 典型地， 如所图示的案例中， ILM 仅在其四侧中的两侧上与封装 100 接触。此配置意味着多级 IHS 接触在封装的没有 ILM 存 在的那几侧上是不太重要的或不重要的， 且因此， 如上所提到的， 一些实施例消除了在那些 侧上的多级接触特征。这可通过参照图 1b 和 1c 发现， 如下所进一步讨论的。 0034 首先特别参照图 1b， 衬底 120 的表面 121 包括边 176、 相对于边 176 的边 177、 在 边 176 和边 177 之间延伸。

37、的边 178、 及相对于边 178 的边 179。类似地， 衬底 130 的表面 131 说 明 书 CN 103999215 A 9 5/7 页 10 包括边 186、 相对于 186 的边 187、 在边 186 和边 187 之间延伸的边 188、 以及相对于边 188 的边 189。现特别参照图 1c( 其中指示每个表面 121 和 131 的四个边的附图标记为了清楚 起见已被省略 )， 可以看出散热器 140 在边 176 和 177 但不在边 178 和 179 处与表面 121 接触， 且在边 189 和 187 不在边 188 和 189 处与表面 131 接触。在未图示出的不。

38、同实施例 中， 散热器可以以任意组合在两个、 三个、 或所有四个边处接触表面 121 且在两个、 三个、 或 所有四个边处接触表面 131。仍参照图 1c， 线 191 指示其中散热器 140 降低来迎合衬底 120 的位置， 线 192 指示其中散热器 140 再次降低来迎合衬底 130 的位置， 以及线 193 指示台阶 144 的最内侧范围。相应的线在图 1a 中示出。 0035 图 2-4 为根据本发明的各种替换性实施例的组件 10 的部分的横截面图。在图 2 中， 除了台阶 144， 散热器 140 的边缘 143 包括位于接触区域 127 上方的台阶 145。图 2 因 此示出散热。

39、器 140 的单件、 双台阶设计。在图 3 中， 散热器 140 包括部分 341 和部分 342。 在图示的实施例中， 部分 341 包括盖子， 且部件 342 包括与衬底 120 在接触区域 127 接触且 与衬底 130 在接触区域 137 处接触的散热器基底。图 3 从而示出散热器 140 的双件、 双台 阶设计。在图 4 中， 散热器 140 再次包括部分 341 和 342， 但这些部分具有稍微不同的布置， 而且部分 342 具有不同的形状， 如图所示。但应理解， 基于这些示例， 许多其它散热器配置 也是可能的。 0036 图 5 为根据本发明的实施例的计算系统 500 的示意图。。

40、系统 500 包括设置于系统 板 510 上或其它电路板的若干部件。板 510 包括侧 512 和相对侧 514， 以及各个组件可以设 置于侧 512 和 514 的任一或两者上。在图示的实施例中， 微电子组件 10 的插座 50 被集成 于板 510 上， 且计算系统 500 包括设置于侧 512 上的微电子组件 10。该微电子组件可包括 任意本文所述实施例。 0037 系统 500 可包括任意类型的计算系统， 如， 例如， 手持或移动计算设备 ( 例如， 手 机、 智能手机、 移动网络设备、 音乐播放器、 平板计算机、 膝上型计算机、 上网本等)。 然而， 所 公开的实施例不限于手持或其它。

41、移动计算设备且这些实施例可用于其它类型的计算系统， 例如台式电脑和服务器。 0038 板 510 可包括任意合适类型的电路板或能够在设置于板上的各种组件的一个或 多个之间提供电气连通的其它衬底。在一个实施例中， 例如， 板 510 包括含由介电材料层彼 此隔开且由导电通孔互连的多个金属层的印刷电路板 (PCB)。金属层的任意一个或多个可 以形成所希望的电路图案来 ( 也许结合其它金属层 ) 在与板 510 耦合的组件之间路由电信 号。然而， 要理解的是本公开的实施例不限于如上所描述的 PCB 以及， 进一步， 板 510 可包 括任意其它合适的衬底。 0039 除了微电子组件 10， 一个或多。

42、个附加的部件可被置于板 510 的侧 512、 514 的一个 或两者上。通过实例的方式， 且如图中所示， 部件 501 可被设置于板 510 的侧 512 上， 而部 件 502 可被设置于板的相对侧 514 上。可被设置于板 510 上的附加组件包括其它 IC 设备 ( 如， 处理设备、 存储器设备、 信号处理设备、 无线通信设备、 图形控制器和 / 或驱动器、 音频 处理器和/或控制器等)， 输电组件(如， 电压调节器和/或其它电源管理设备、 电源(如电 池 )、 和 / 或无源设备 ( 如电容 )， 以及一个或多个用户接口设备 ( 如， 音频输入设备、 音频 输出设备、 键盘或其它数据。

43、输入设备 ( 如触摸屏显示器 )、 和 / 或图形显示器等 )， 以及这些 的任意组合和 / 或其它设备。在一个实施例中， 计算系统 500 包括辐射屏蔽。在进一步的 说 明 书 CN 103999215 A 10 6/7 页 11 实施例中， 计算系统 500 包括冷却方案。在又一个实施例中， 计算系统 500 包括天线。在又 一个进一步的实施例中， 系统 500 可被设置于外壳或盒子中。板 510 被设置于外壳内的情 况下， 计算系统 500 的一些组件 ( 如， 用户接口设备， 例如显示器或键盘， 和 / 或电源， 例如 电池 ) 可与板 510( 和 / 或设置于此板上的部件 ) 电气。

44、耦合， 却可能与外壳机械耦合。 0040 本发明的实施例不限于 PoINT 架构和封装， 且例如， 可以在其中涉及多个台阶的 任何结构中应用， 例如具有安装在板上的 CPU 封装的结构以及， 比如说， 安装于相同板的管 芯或芯片级封装， 其中 IHS 覆盖这两个部件。示例在图 6 中示出， 其为根据本发明的实施例 的微电子系统 600 的横截面图。如图 6 中所示， 微电子系统 600 包括系统板 610、 具有高度 625 的微电子封装 620、 具有 ( 不同的 ) 高度 635 的微电子封装 630、 以及与微电子封装 620 和微电子封装 630 都接触的散热器 640。散热器 640。

45、 可以或可以不包括与散热器 140 的台 阶 144( 例如， 如图 1a 所示 ) 类似的台阶。 0041 图 7 为根据替换性实施例的系统 600 的横截面图。如图 7 中所示， 散热器 640 包 括盖子 741、 基底 742、 以及基底 743。基底 742 与微电子封装 620 在封装接触区 723 接触而 基底 743 与微电子封装 630 在封装接触区 733 接触。 0042 图8为图示根据本发明的实施例的降低微电子封装内的管芯应力的方法800的流 程图。在方法 800 包括安装或其它标准步骤的范围内， 这样的步骤可用本领域内已知的任 意合适的技术来完成。 0043 方法 8。

46、00 的步骤 810 为将管芯安装到第一衬底上。作为示例， 管芯可类似于管芯 110 而第一衬底可类似于衬底 120， 其两者最初都在图 1a 中示出。相应地， 第一衬底的第一 表面包括第一边、 相对于第一边的第二边、 在第一边和第二边之间延伸的第三边、 以及相对 于该第三边的第四边。 0044 方法800的步骤820为将第一衬底安装到具有大于该第一衬底的占地面积的第二 衬底上。作为示例， 第二衬底可类似于最初在图 1a 中示出的衬底 130。相应地， 第二衬底的 第一表面包括第五边、 相对于该第五边的第六边、 在第五边和第六边之间延伸的第七边、 以 及相对于第七边的第八边。 0045 方法 。

47、800 的步骤 830 为提供具有顶侧和底侧的散热器， 且该底侧具有第一衬底接 触区域和第二衬底接触区域。作为示例， 散热器可类似于散热器 140， 最初在图 1a 中示出， 且该第一和第二衬底接触区域可分别类似于接触区域 127 和 137， 其两者最初也都在图 1a 中示出。 0046 方法 800 的步骤 840 为将该散热器安装到第一衬底和第二衬底上， 使得第一衬底 接触区域接触该第一衬底而第二衬底接触区域接触第二衬底。在一个实施例中， 散热器包 括提供位于第二衬底接触区域上方的接触表面的台阶。在相同或另外的实施例中， 安装散 热器进一步包括安装该散热器使得第一衬底接触区域在第一边、 。

48、第二边、 第三边、 以及第四 边的两个或更多个处与第一衬底接触， 且使得第二衬底接触区域仅在第五边和第六边且不 在第七边和第八边处与第二衬底接触。在一个不同的实施例中， 安装散热器进一步包括安 装该散热器使得第一衬底接触区域仅在第一边和第二边且不在第三边和第四边处接触第 一衬底， 且使得第二衬底接触区域在第五边、 第六边、 第七边、 以及第八边的两个或更多个 处接触第二衬底。 0047 方法 800 的步骤 850 为引入独立加载机制以在接触表面接触散热器。 说 明 书 CN 103999215 A 11 7/7 页 12 0048 尽管已参考特定实施例对本发明进行了描述， 本领域技术人员将可。

49、以理解的是各 种改变可在不脱离本发明的精神或范围的情况下做出。相应地， 本发明的实施例公开意在 说明本发明的范围而不是意在限制。 其意图是本发明的范围应仅限于权利要求所要求的范 围。 例如， 对于本领域普通技术人员来说， 显而易见的是集成电路封装和本文所讨论的相关 结构和方法可以在各种实施例中实施， 且关于某些实施例的前述讨论不必代表所有可能的 实施例的完整描述。 0049 此外， 已参考特定实施例描述了益处、 其它优点、 以及问题的解决方案。 然而， 这些 益处、 优点、 问题的解决方案、 以及任何元素或可使任何益处、 优点、 或解决方案发生或变得 更显著的元素不应当被解释为是任何或所有权利要求的关键的、 必需的、 或重要的特征或 元素。 0050 进一步地， 如果实施例和 / 或限制 ： (1) 在权利要求中未明确要求保护 ； 且 (2) 在 等同原则下是或可能是权利要求书中的明确元素和 / 或限制的等同物， 本文所公开的实施 例和限制并非在奉献原则下贡献于公众。 说 明 书 CN 103999215 A 12 1/8 页 13 图 1a 说 明 书 附 图 CN 1。