[发明专利]包括热管理装置的异构集成模块

说明书

本文描述的一些示例提供了包括热管理装置的异构集成模块(HIM)。在一个示例中，装置(例如，HIM)包括布线基板、第一部件、第二部件和热管理装置。第一部件和第二部件通过布线基板通信地耦接在一起。热管理装置与第一部件和第二部件热连通。热管理装置具有用于耗散由第一部件产生的热能的第一热能流动路径和用于耗散由第二部件产生的热能的第二热能流动路径。第一热能流动路径具有比第二热能流动路径更低的热阻率。

技术领域

本发明是在美国政府支持下根据国防高级研究计划局授予的协议号HR0011-19-3-0004完成的。美国政府对本发明拥有某些权利。

本公开的示例总体上涉及包括热管理装置的异构集成模块。

背景技术

诸如被包括在平板电脑、计算机、复印机、数码相机、智能手机、控制系统和自动柜员机等中的电子器件通常包括一个或多个用于某些所需功能的集成电路裸片。裸片会消耗不同数量的电能。通过消耗电能，裸片会产生热能。如果热能不通过热能传递消散，则热能会在裸片中积聚。如果热能累积到过高的水平，并且裸片变得太热，则可能会发生有害影响。例如，裸片中器件的物理特性可能会因温度过高而改变。例如，裸片中晶体管的阈值电压会随着温度的变化而变化。此外，增加的热能会增加裸片中金属的迁移。因此，包括裸片的电子器件的热管理是一个问题。

发明内容

本文描述的一些示例提供了包括热管理装置的异构集成模块(HIM)。在这样的HIM中，具有不同操作温度规格的部件可以非常靠近地布置在一起，以避免部件之间的信号传播的显著延迟和部件之间传播的信号的劣化。此外，这些部件可以在它们各自的额定温度下运行。

本公开的一个示例是一种装置。所述装置包括布线基板、第一部件、第二部件、和热管理装置。第一部件和第二部件通过布线基板可通信地耦接在一起。热管理装置与第一部件和第二部件热连通。热管理装置具有用于耗散由第一部件产生的热能的第一热能流动路径和用于耗散由第二部件产生的热能的第二热能流动路径。第一热能流动路径具有比第二热能流动路径低的热阻率。

本公开的另一示例是系统。所述系统包括异构集成模块。异钩集成模块包括布线基板、连接到布线基板的第一部件、连接到布线基板的第二部件、设置在第一部件上的第一热界面材料、设置在第二部件上的第二热界面材料，以及一种热管理装置。第一部件和第二部件通过布线基板通信地耦接在一起。热管理装置接触第一热界面材料和第二热界面材料。热管理装置具有第一热能流动路径，热管理装置从该第一热能流动路径接触第一热界面材料，并且具有第二热能流动路径，热管理装置从该第二热能流动路径接触第二热界面材料。第一热能流动路径具有比第二热能流动路径低的热阻率。

本公开的另一个示例是一种用于形成异构集成模块的方法。第一部件和第二部件组装在布线基板上。热管理装置被固定成与第一部件和第二部件热连通。热管理装置具有用于由第一部件产生的热能的第一热能流动路径，并且具有用于由第二部件产生的热能的第二热能流动路径。第一热能流动路径具有比第二热能流动路径低的热阻率。

这些和其他方面可以参考以下详细说明来理解。

附图说明

为了可以详细理解以上列举的特征的方式，可以通过参考示例实现来获得以上简要概括的更具体的描述，其中一些示例实现在附图中示出。然而，要注意的是，附图仅说明了典型的示例实施方式，因此不应被认为是对其范围的限制。

图1描绘了根据一些示例的包括热管理装置的第一异构集成模块(HIM)的简化截面图。

图2描绘了根据一些示例的、包括热管理装置的第二HIM的简化截面图。

图3描绘了根据一些示例的接触区的沟道图案。

图4描绘了根据一些示例的、包括第一或第二HIM的系统的布局图。

图5是根据一些示例的、用于形成HIM的方法的流程图。