具有顺应性散热器的倒装芯片封装的制作方法

本公开总体上涉及集成电路封装，并且特别地涉及具有顺应性散热器的倒装芯片集成电路管芯的封装。

背景技术：

1、参考图1，其示出了集成电路封装100的横截面视图。封装100包括基板104，该基板104例如由包括前表面上的前连接焊盘106、后表面上的后连接焊盘108（例如，形成球栅阵列（bga）结构）和用于将前连接焊盘106电连接到后连接焊盘108的电连接网络110（未明确示出其全部细节，因为具有连接线112和连接通孔114的这种电连接网络的结构和布局是应用依赖的并且为本领域技术人员所熟知）的有机积层（build-up）基板或陶瓷基板形成。

2、集成电路（ic）管芯120具有相对的前表面和后表面。前表面包括多个管芯连接焊盘122。在常见的实施方式中，管芯120包括由互连层覆盖的半导体层，其中管芯连接焊盘122设置在互连的上表面处，并通过互连层的线和通孔连接到集成电路结构，该集成电路结构支撑在半导体层中和在该半导体层的顶部上。管芯120以在本领域中被称为“倒装芯片”取向的方式安装到基板104，其中管芯的前表面面向基板的前表面。管芯120的管芯连接焊盘122使用导电球或导电柱形式的电连接结构130电连接到前连接焊盘106。为了进一步将管芯120机械固定到基板104，在管芯的前表面与基板的前表面之间设置底部填充环氧树脂134，并且将电连接结构130包封。

3、散热器帽（或盖）140（例如由导热材料制成，导热材料诸如为铜）安装到基板104，以将管芯120包围在腔室142内。帽140包括限定腔室142的周边侧壁140b和前壁140a，其中周边侧壁140b的远端使用适当的导热和/或导电粘合材料的层（未明确示出）附接到基板的前表面。热界面材料（tim）层144定位在管芯120的后表面与帽140的内部表面之间。

4、图1所示的倒装芯片封装存在一些问题：帽140可能没有提供足够的功率耗散；帽140的任何倾斜和/或热界面材料144中的异常可能不利地影响耗散；以及操作期间的温度变化可能引起帽140的翘曲，这使得热界面材料144与帽140的内部表面之间的接触中断（即，界面间隙）。

5、本领域需要解决上述问题。

6、本领域需要以倒装芯片的取向安装的集成电路管芯的改进的封装。

技术实现思路

1、在一个实施例中，一种集成电路封装包括：基板，基板具有前表面，前表面带有前连接焊盘；集成电路管芯，集成电路管芯具有前表面和后表面，其中在该前表面处有管芯连接焊盘；其中集成电路管芯以倒装芯片取向安装到基板，其中集成电路管芯的前表面面向基板的前表面；管芯连接焊盘与前连接焊盘之间的电连接；导热帽，导热帽安装到基板以包围集成电路管芯；以及顺应性散热器，顺应性散热器被定位在集成电路管芯的后表面与导热帽的内部表面之间，其中顺应性散热器包括多孔金属泡沫材料层，其中热界面材料容纳在多孔金属泡沫材料层的孔隙内。

2、在一个实施例中，一种制造集成电路封装的方法包括：以倒装芯片取向将集成电路管芯安装到基板；将多孔金属泡沫材料层安装到导热帽的内部表面；将热界面材料放置在多孔金属泡沫材料层的孔隙内；以及将导热帽附接到基板，以包围集成电路管芯，其中多孔金属泡沫材料层被定位成与集成电路管芯的背表面接触。

1.一种集成电路封装，包括：

2.根据权利要求1所述的集成电路封装，其中所述多孔金属泡沫材料层由铜材料制成。

3.根据权利要求1所述的集成电路封装，其中所述多孔金属泡沫材料层被钎焊到所述导热帽的内部表面。

4.根据权利要求1所述的集成电路封装，其中所述多孔金属泡沫材料层熔焊到所述导热帽的内部表面。

5.根据权利要求1所述的集成电路封装，其中所述导热帽的内部表面包括凹槽，并且所述多孔金属泡沫材料层被安装在所述凹槽内。

6.根据权利要求1所述的集成电路封装，其中所述多孔金属泡沫材料层与所述导热帽的内部表面和所述集成电路管芯的后表面两者接触。

7.根据权利要求1所述的集成电路封装，其中所述导热帽包括前壁和周边壁；其中所述周边壁的远端被安装到所述基板；并且其中所述多孔金属泡沫材料层完全覆盖所述导热帽的在所述前壁处的内部表面。

8.根据权利要求1所述的集成电路封装，其中所述热界面材料填充所述多孔金属泡沫材料层的孔隙达超过90%的水平。

9.根据权利要求1所述的集成电路封装，其中所述导热帽包括散热片。

10.根据权利要求1所述的集成电路封装，其中所述基板的后表面包括后连接焊盘，并且所述基板还包括被配置为将所述基板的前连接焊盘电连接到所述基板的后连接焊盘的电连接网络。

11.根据权利要求1所述的集成电路封装，其中所述顺应性散热器具有超过10 w/m-k的有效热导率。

12.根据权利要求1所述的集成电路封装，其中所述多孔金属泡沫材料层的孔隙率大于或等于80%。

13.根据权利要求1所述的集成电路封装，其中所述多孔金属泡沫材料层的模量小于或等于40 gpa。

14.一种制造集成电路封装的方法，包括：

15.根据权利要求14所述的方法，其中安装所述多孔金属泡沫材料层包括将所述多孔金属泡沫材料层钎焊到所述导热帽的内部表面。

16.根据权利要求14所述的方法，其中安装所述多孔金属泡沫材料层包括将所述多孔金属泡沫材料层扩散熔焊到所述导热帽的内部表面。

17.根据权利要求14所述的方法，其中将所述热界面材料放置在所述多孔金属泡沫材料层的孔隙内包括对所述热界面材料进行分配。

18.根据权利要求14所述的方法，其中将所述热界面材料放置在所述多孔金属泡沫材料层的孔隙内包括对所述热界面材料进行模板印刷。