[发明专利]带盖微电子器件封装以及相关系统、装置和制造方法

说明书

本申请涉及带盖微电子器件封装以及相关系统、装置和制造方法。微电子器件封装可以包括耦合到衬底的一或多个半导体管芯。所述微电子器件封装可以进一步包括耦合到所述衬底的盖，所述盖限定在所述一或多个半导体管芯上方和周围的体积。所述微电子器件封装可以进一步包括基本上填充围绕所述半导体管芯限定的所述体积的导热介质填充材料。

优先权

本申请要求于2020年6月16日提交的美国专利申请序列第16/902,390号的申请日的权益，该申请为“带盖微电子器件封装以及相关系统、装置和制造方法(LIDDEDMICROELECTRONIC DEVICE PACKAGES AND RELATED SYSTEMS,APPARATUS,AND METHODS OFMANUFACTURE)”。

技术领域

本公开的实施例涉及微电子器件封装。具体地，一些实施例涉及带盖微电子器件封装、包括带盖微电子器件封装的系统，以及相关的装置和制造方法。

背景技术

微电子器件通常用于消费电子产品，诸如手机、平板电脑、计算机、笔记本电脑等，以及服务器以及汽车和工业应用中。随着消费电子产品制造商继续生产更小且更薄版本的消费电子产品，同时要求更高的性能和提高的电路密度，这些微电子器件的封装也变得更小且更薄以适应这些要求。包括高功率组件的微电子器件封装，例如逻辑器件、微处理器器件、图形处理器单元(GPU)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)，可能会产生有害于封装的微电子器件运行以及封装的物理完整性的热量。随着电路密度的增加和形状因子的减小以及性能的提高，散热的难度也随之增加，而针对该问题的解决方案变得更加棘手。

发明内容

本公开的实施例可以包括一种微电子器件。微电子器件可以包括位于衬底上方的一或多个半导体管芯。微电子器件可以进一步包括在一或多个半导体管芯上方延伸的盖，该盖将一或多个半导体管芯包封在盖与衬底之间，并在一或多个半导体管芯与盖之间限定体积。盖可包括至少一个填充孔和至少一个排气孔。微电子器件还可以包括至少一种填充介质材料，该填充介质材料基本上填充一或多个半导体管芯与盖之间的体积。

本公开的另一个实施例可以包括一种制造微电子器件的方法。该方法可以包括将半导体管芯的堆叠定位在衬底上方。该方法可以进一步包括将盖固定在半导体管芯的堆叠的上方。盖可包括至少一个填充孔和至少一个排气孔。该方法还可以包括通过至少一个填充孔将填充介质材料插入到盖与衬底之间的体积中。该方法可以进一步包括通过至少一个排气孔用填充介质材料置换体积内的气体。该方法还可以包括固化填充介质材料。该方法可以进一步包括密封至少一个排气孔和至少一个填充孔。

本公开的另一个实施例可以包括一种电子系统。该系统可以包括微电子器件封装。微电子器件封装可以包括位于衬底上方的高功率半导体管芯。微电子器件封装可以进一步包括位于高功率半导体管芯上方的盖。盖可以基本上将高功率半导体管芯包封在盖与衬底之间，并且在高功率半导体管芯与盖之间限定空间。该系统可以进一步包括基本上填充高功率半导体管芯与盖之间的空间的导热填充介质材料。

本公开的另一个实施例可以包括一种带盖微电子器件封装。器件封装可以包括电耦合到衬底的管芯堆叠。器件封装可以进一步包括耦合到衬底的盖，该盖限定位于管芯堆叠上方和周围的体积。器件封装还可以包括基本上填充该体积的导热填充介质材料。

附图说明

尽管说明书以特别指出并明确要求保护本公开的实施例的权利要求作为结尾，但是当结合附图阅读时，根据本公开的实施例的以下描述，可以更容易地确定本公开的实施例的优点，其中：

图1示出了示例性带盖封装的示意性剖视图；

图2和3示出了大体上与图1的示意图相对应的实际带盖封装的内部的各部分的显微图像；

图4示出了根据本公开的实施例的带盖封装的剖视图；