[发明专利]晶圆级嵌入式散热器

说明书

技术领域

本发明一般地涉及半导体技术领域，更具体地来说，涉及半导体器件及其制造方法。

背景技术

通常，现代电子设计中的一个驱动因素是可以强行限定在给定空间内的计算能力和存储的数量。众所周知的摩尔定律表明给定器件上的晶体管的数量大概每十八个月增加一倍。为了将更多的处理能力压缩到甚至更小的封装件内，晶体管尺寸已经减小至进一步缩小晶体管尺寸的能力受材料和工艺的物理特性限制的程度。此外，在不断缩小的封装件形状因素中功能更强的处理器的使用会导致热管理问题。提高的器件操作速度和独立部件上的更大晶体管数量都会产生可能损害或降低部件效率的热量。此外，更密集的封装件集成和更紧凑的器件使更多热生成器件处于更小区域中，导致所产生的热量的聚集。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的技术缺陷，根据本发明的一方面，提供了一种器件，包括：管芯，在衬底中设置在所述衬底的第一面处，并且具有多个接触焊盘；以及散热器，在所述衬底中设置在所述衬底的第二面处并与所述管芯热接触。

该器件还包括设置在所述衬底中并从所述衬底的第一面延伸至所述衬底的第二面的至少一个通孔。

该器件还包括位于所述衬底的第一面处的第一再分布层(RDL)，所述第一RDL具有多个RDL接触焊盘和将所述管芯上的接触焊盘电连接至所述多个RDL接触焊盘中的至少一个的至少一条导线，其中，所述RDL接触焊盘的接合间距大于设置在所述管芯上的多个接触焊盘的接合间距。

该器件还包括：位于所述衬底的第二面处的第二RDL，所述第二RDL具有至少一条导线。

在该器件中，所述第二RDL覆盖所述散热器。

在该器件中，在所述散热器上方设置至少一条导线的一部分。

在该器件中，在所述散热器的一部分处设置所述第二RDL，并且所述第二RDL具有暴露所述散热器的部分表面的热暴露开口。

该器件还包括设置在所述管芯的第二面和所述散热器之间并且与所述管芯的第二面和所述散热器接触的管芯附接层。

根据本发明的另一方面，提供了一种器件，包括：管芯，设置在衬底内并具有设置为紧邻所述管芯的第一面的多个接触焊盘；管芯附接层，设置为紧邻所述管芯的第二面；散热器，内嵌在所述衬底中并设置在所述管芯附接层上；以及第一RDL，设置在所述管芯的接触焊盘上。

在该器件中，所述衬底是模制衬底，并且所述第一RDL还设置在所述模制衬底的第一面上。

该器件还包括：多个RDL接触焊盘，设置在所述第一RDL内；以及至少一条导线，设置在所述第一RDL内并且将所述管芯的第一面上的接触焊盘电连接至所述多个RDL接触焊盘中的至少一个；其中，所述RDL接触焊盘的接合间距大于所述管芯的第一面上的接触焊盘的接合间距。

根据本发明的又一方面，提供了一种形成器件的方法，包括：在载体衬底上形成具有散热器开口的图案化掩模；在所述载体衬底上的散热器开口中形成散热器；在所述散热器上方安装管芯，所述管芯与所述散热器热接触；以及通过在所述管芯上方和所述散热器上方施加模塑料来形成模制衬底，其中，所述管芯设置在所述模制衬底的第一面处，并且所述散热器设置在所述模制衬底的第二面处。

该方法还包括：在所述图案化掩模中形成至少一个通孔开口；以及在所述通孔开口中形成通孔。

在该方法中，采用喷镀工艺并同时形成所述通孔和所述散热器。

在该方法中，通过管芯附接膜将所述管芯安装至所述散热器。

在该方法中，在所述载体衬底上形成所述图案化掩模包括：提供载体；在所述载体上施加粘合层；以及在所述粘合层上施加基底膜层。

在该方法中，在所述载体衬底上形成所述图案化掩模还包括在所述基底膜层上施加晶种层。

该方法还包括在所述模制衬底的第一面上形成第一RDL，所述第一RDL具有多个RDL接触焊盘和多条导线，每条导线都提供所述RDL接触焊盘和所述管芯的接触焊盘之间的电连接。

该方法还包括在所述模制衬底的第二面上形成第二RDL并且所述第二RDL覆盖所述散热器的至少一部分，所述第二RDL具有与至少一个通孔电接触的至少一条导线。

该方法还包括在所述第二RDL中提供暴露所述散热器的一部分的开口。

附图说明

为了更全面地理解本发明的实施例以及其制造和使用所涉及的技术，现在将结合附图所进行的以下描述作为参考，其中：

图1至图7是示出用于形成嵌入式散热器的方法的实施例中的中间步骤的截面图；