具有改进的热管理的层叠封装组件的制作方法

具有改进的热管理的层叠封装组件


背景技术：

1.为了节省空间并且实现硅基集成电路(ic)的性能目标，半导体组装技术通常使用堆叠方法来制造被称为层叠封装(pop)组件的半导体ic封装。pop组件可以包括竖直堆叠的多个ic封装，每个ic封装包括一个或多个硅ic管芯。ic封装的这种竖直堆叠可以减少pop组件的覆盖区。然而，堆叠ic封装内的相应硅管芯的热性能可能被削弱或降级。
2.例如，pop组件通常由不利于散热和保持硅ic管芯(例如，片上系统(soc)ic管芯)的期望结温的材料或构造形成。在一些情况下，pop组件包括第一ic封装与第二ic封装之间的气隙，有效地抑制源自第一封装的硅ic管芯的热量从第一ic封装传递到第二ic封装。此外，第一ic封装的硅ic管芯可以具有与具有低热导率特性的模制化合物直接接触的高百分比的表面积，从而抑制源自硅ic管芯内的热传递到第二ic封装或外部环境以最终消散。当热量从硅ic传递出去受到抑制时，硅ic的结温会由于高功率操作条件而升高。如果在这种操作条件下超过了结温的阈值，则pop组件内的硅ic管芯的速度性能和/或可靠性可能会受到损害。


技术实现要素：

3.描述了提供层叠封装(pop)组件的热管理的技术和装置。在一些方面，pop组件包括包含第一ic管芯(例如，soc管芯)的第一ic封装和包含第二ic管芯(例如，存储器管芯)的第二ic封装。pop组件能够配置有扩散或消散由pop组件的第一ic管芯或第二ic管芯生成的热量的各种热管理部件。这些热管理部件可以包括包封在第一ic封装内的散热器、包封在第一ic封装内的虚拟硅、和/或第一ic封装与第二ic封装之间的多个焊料互连。通过包括这些热管理部件中的一个或多个，所描述的pop组件可以改进pop组件的ic封装的热管理(例如，功率耗散)，这又可以提供增加的ic管芯性能或可靠性。
4.在一些方面，pop组件包括包含第一集成电路管芯的第一集成电路封装和包含第二集成电路管芯的第二集成电路封装，第二集成电路封装耦合到第一集成电路封装。pop组件还包括包封在第一集成电路封装中并且与第一集成电路管芯热接触的热管理部件，该热管理部件包括散热器，该散热器被配置成将来自第一集成电路管芯的热量扩散到整个第一集成电路封装以传递到第二集成电路封装。
5.在其他方面，pop组件包括包含第一集成电路管芯的第一集成电路封装和包含第二集成电路管芯的第二集成电路封装，第二集成电路封装耦合到第一集成电路封装。该pop组件还包括包封在第一集成电路封装中的热管理部件，该热管理部件包括至少两个虚拟硅部件，该虚拟硅部件邻近第一硅集成电路管芯的相应侧面设置，并且被配置为将来自第一集成电路管芯的热量扩散到整个第一集成电路封装以传递到第二集成电路封装。
6.在其他方面，pop组件包括包含第一集成电路管芯的第一集成电路封装和包含第二集成电路管芯的第二集成电路封装，第二集成电路封装耦合到第一集成电路封装。pop组件还包括设置在第一集成电路封装与第二集成电路封装之间并且与其热接触的热管理部件，热管理部件包括具有焊料互连的子集的多个焊料互连，焊料互连的子集被配置为将热
量从第一集成电路封装传递到第二集成电路封装。
7.在附图和以下描述中阐述了一个或多个实施方式的细节。从说明书、附图和权利要求书中，其他特征和优点将变得显而易见。提供本发明内容是为了介绍将在详细描述中进一步描述的主题。因此，读者不应认为本发明内容描述了必要特征，也不应认为本发明内容限制了任何要求保护的主题的范围。
附图说明
8.参考以下附图描述了用于层叠封装(pop)ic封装的热管理的装置和技术。在所有附图中，相同的数字用于指代相似的特征和组件：
9.图1示出了能够实施pop组件的热管理各方面的示例环境；
10.图2示出了根据一个或多个方面的能够实施pop组件的示例设备；
11.图3示出了用包封在soc ic封装中的散热器实施的示例pop组件；
12.图4示出了用存储器ic封装与soc ic封装之间的焊料互连阵列实施的示例pop组件；
13.图5示出了用包封在soc ic封装中的虚拟硅实施的示例pop组件；
14.图6示出了包括包封在soc ic封装中的虚拟硅的示例pop组件的平面图；以及
15.图7示出了根据一个或多个方面的用于形成具有一个或多个热管理部件的pop组件的(多个)示例方法。
具体实施方式
16.本文档描述了用于层叠封装(pop)封装(例如，pop芯片封装)的热管理的装置和技术。在以前的pop组件设计中，pop组件通常包括几个抑制热量扩散和/或热量流过整个pop组件的特征。举例来说，这些pop组件通常在pop组件的ic封装之间包括气隙。一般来说，空气具有抑制了热流的低热导率(例如，0.024瓦特每米开尔文，或w/m
·
k)。此外，pop组件的ic管芯通常被包封在模制化合物中，该模制化合物通常也具有抑制热流的低热导率(例如，0.88w/m
·
k)。因此，存在于前面的pop组件中的气隙和/或模制化合物可能会抑制热量从ic管芯通过pop组件并且最终到达周围环境。当热量从ic管芯传递出去受到抑制时，ic管芯的结温可能会由于持续的或高功率的操作条件而升高。如果在这种操作条件下超过了结温的阈值，则pop组件内的ic管芯的速度性能和/或可靠性可能会受到损害。
17.与前面的设计相比，本公开描述了具有改进的热管理的pop组件的各方面。在一些方面，具有改进的热管理的pop组件包括包含第一ic管芯(例如，soc管芯)的第一ic封装和包含第二ic管芯(例如，存储器管芯)的第二ic封装。所描述的pop组件能够配置有扩散或消散由pop组件的第一ic管芯或第二ic管芯产生的热量的各种热管理部件。一般来说，由第一ic和/或第二ic生成的热量可以从ic扩散开或扩散到整个pop组件，从而实现更有效的热传递或降低至少一个ic的操作温度(例如，结温)。这些热管理部件可以包括包封在第一ic封装内的散热器、包封在第一ic封装内的虚拟硅、和/或第一ic封装与第二ic封装之间的多个焊料互连。通过包括这些热管理部件中的一个或多个，所述pop组件可以改进pop组件的ic封装的热管理(例如，功率耗散)，这又可以导致ic管芯性能或可靠性的提高。
18.在一些情况下，所述改进的热管理的技术和装置可以使得ic管芯能够在持续或高
功率负载条件下将结温维持在期望的温度阈值或低于期望的温度阈值。例如，当pop组件配置有一个或多个热管理部件时，在超过3瓦(w)的热负荷条件下，该pop组件可以有效地将ic管芯(例如soc管芯)的结温维持在105摄氏度(℃)或以下。通过这样做，可以避免响应于热条件(例如，超过热限制)而抑制ic管芯以较低的时钟频率工作。因此，改进pop组件的热管理可以使得ic管芯和pop组件设计者能够更好地实现温度相关的性能目标。
19.虽然本文描述的特征和概念可以在任何数量的不同环境、组件、系统、设备和/或各种配置中实现，但是在以下示例环境、设备、配置、组件和方法的情境中描述了具有改进的热管理的pop组件的各方面。
20.示例环境
21.图1示出了其中可以实现具有改进的热管理的pop组件的示例环境100。在图1中，计算设备102(例如，能够进行无线通信的用户设备(ue))包括各种硬件和部件，包括pop组件104。尽管被示为智能手机，但是计算设备102可以被实施为任何合适的电子设备或用户设备，包括参考图2描述的那些设备。
22.在一些方面，pop组件104可以包括多个ic封装，这些ic封装可以包括两个或更多个组装的ic封装，每个组装的ic封装包括一个或多个ic管芯。如图1所示，pop组件104包括soc ic封装106和存储器ic封装108。pop组件104还包括至少一个热管理部件110，该热管理部件110可以在soc ic封装106和/或存储器ic封装108之一中实施或者与其耦合，如本文所述。
23.示例设备
24.图2示出了包括根据一个或多个方面配置的pop组件104的计算设备102的设备图200。示例计算设备102可以被实施为任何合适的设备，其中一些被示为智能手机202、平板计算机204、笔记本计算机206、可穿戴计算设备208(例如，智能手表)、机顶盒210(例如，媒体设备或移动热点)以及汽车计算系统212(例如，导航和娱乐系统)。尽管未示出，但是计算设备102也可以被实施为移动站(例如，固定或移动sta)、用户设备(ue)、移动通信设备、用户设备、客户端设备、移动电话、娱乐设备、游戏设备、移动游戏控制台、个人媒体设备、媒体回放设备、高级驾驶员辅助系统(adas)、销售点(pos)交易系统、健康监视设备、无人机、照相机、可穿戴智能设备、导航设备、mid、能够无线访问和浏览互联网的互联网家用电器、iot设备和/或其他类型的用户设备。为了清楚或视觉简洁，计算设备102可以包括从图2中省略的附加功能、部件(例如，显示器或键盘)或接口。
25.在各方面，pop组件104实现计算设备102的各种功能，这些功能可以包括一个或多个处理、通信和/或数据存储功能。通常，pop组件104包括包含各自的ic或ic管芯的多个ic封装或芯片。pop组件104的多个ic封装可以在pop组件内彼此机械地、热地、和/或电地耦合。例如，pop组件104可以包括处理芯片、存储器芯片(例如，动态随机存取存储器(dram)封装)、通信芯片(例如，无线调制解调器封装)、传感器芯片等，它们彼此通信耦合以提供计算设备102的嵌入式系统。替代地或附加地，pop组件104的两个或多个处理或子系统可以集成在管芯上以提供片上系统(soc)。尽管参考基于管芯或soc的封装进行了描述，但是图2中所示的pop组件104的部件可以具体实施为其他系统或部件配置，诸如但不限于现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、数字信号处理器(dsp)、复杂可编程逻辑设备(cpld)、系统级封装(sip)、层叠封装(pop)、处理和通信芯片组、通信协处理器、
传感器协处理器等。
26.在200处所示的示例中，pop组件104包括根据pop组件的改进的热控制的各方面来实施的soc ic封装106、存储器ic封装108和热管理部件110。尽管未示出，pop组件104可以用ic封装的附加或不同组合来实施，包括输入/输出(i/o)ic封装、电源管理ic封装、通信ic封装等。在一些方面，soc ic封装106包括soc ic管芯214和包括存储器ic管芯216的存储器ic封装108。存储器ic封装108的存储器ic管芯216可以包括存储器电路系统(例如，过程可读存储介质)，其被配置为任何合适类型的基于硬件的存储器或存储设备，诸如随机存取存储器(ram)、静态ram(sram)、动态ram(dram)、非易失性ram(nv-ram)、只读存储器(rom)或可用于存储soc ic管芯214的数据或指令的闪存。在一些情况下，存储器ic管芯216被配置为低功率双倍数据速率动态随机存取存储器(lpddr5 dram)ic管芯。
27.在该示例中，soc ic管芯214通信收发器218(收发器218)实现数据或控制信息的有线或无线通信。在一些方面，收发器218包括可以被配置为根据各种通信协议和/或在不同的频带中进行通信的无线调制解调器或基带处理器。收发器218可以包括收发器接口(未示出)，用于与收发器电路系统传送编码或调制信号。soc ic管芯214包括一个或多个处理器220(或处理器核)，处理器220处理各种计算机可执行指令以控制soc ic管芯214的操作并且启用包含pop组件的计算设备102的功能性。替代地或附加地，soc ic管芯214能够用硬件、固件或固定逻辑电路系统中的任何一个或组合来实施，所述硬件、固件或固定逻辑电路系统结合处理和控制电路来实施，其通常在222处示出。尽管未示出，soc ic管芯214还可以包括总线、互连、交叉开关或结构，其耦合soc ic管芯214内的各种部件。
28.soc ic管芯214还包括存储器224(例如，计算机可读介质)，诸如一个或多个能够实现持久和/或非瞬时数据存储的存储器电路，因此不包括瞬时信号或载波。存储器224的示例包括ram、sram、dram、nv-ram、rom、eprom或闪存。存储器224为soc ic管芯214的数据(例如，系统数据)以及固件、应用和与soc ic管芯214的操作方面相关的任何其他类型的信息和/或数据提供数据存储。soc ic管芯214还可以包括一个或多个数据输入226，通过该数据输入226能够接收任何类型的数据、媒体内容和/或输入，诸如用户输入、用户可选择的输入(显式或隐式)，或者从内容和/或数据源接收的任何其他类型的音频、视频和/或图像数据。替代地或附加地，数据输入226可以包括各种数据接口，其能够被实施为串行和/或并行接口、无线接口、网络接口中的任何一个或多个，以及实现与其他设备或系统通信的任何其他类型的通信接口。在一些方面，数据输入226包括到存储器ic封装108的电接口，以实现soc ic管芯214与存储器ic管芯216之间的数据和/或指令传送。
29.在一些方面，pop组件104包括被实施为pop组件的ic封装的一部分或与其耦合的一个或多个热管理部件110。如图2所示，pop组件104的热管理部件110可以包括散热器228、虚拟硅230和焊料互连232，它们可以根据本文描述的一个或多个方面单独或组合实施。在一些实施方式中，散热器228被包封在soc ic封装106中，并且与soc ic管芯214热接触，并且被配置为将来自soc ic管芯214的热量扩散到整个soc ic封装106以使得热量能够传递到存储器ic封装108。在其他实施方式中，虚拟硅230邻近soc ic管芯214的相应侧面设置，并且被配置为将来自soc ic管芯214的热量扩散到整个soc ic封装106以使得热量能够传递到存储器ic封装108。在其他实施方式中，多个焊料互连232被设置在soc ic封装106与存储器ic封装108之间，并且包括被配置为将热量从soc ic封装106传递到存储器ic封装108
的焊料互连的子集。在一些方面，pop组件104可以用一个或多个热管理部件110来实现以改进pop组件内的ic封装的热性能(例如，功率耗散)，这又可以导致ic管芯性能或可靠性的提高。
30.具有改进的热管理的示例层叠封装组件
31.图3至图6示出了根据一个或多个方面的具有改进的热管理的pop组件104的示例配置。参考任何示例配置描述的各方面可以单独实现或者与参考一个或多个其他示例配置描述的其他方面相结合。这样，根据改进的热管理的各方面，pop组件可以用包封在第一ic封装内的散热器、包封在第一ic封装内的虚拟硅和/或第一ic封装与第二ic封装之间的多个焊料互连来实施。
32.图3在300处示出了用包封在soc ic封装中的散热器实施的示例pop组件104。通常，pop组件104可以用至少两个竖直堆叠的ic封装来实施，使得第一ic封装至少部分地设置在第二ic封装上。在300处所示的示例中，pop组件104包括与存储器ic封装108耦合的soc ic封装106。在一些方面，存储器ic封装108可以包括或用作soc ic封装106的外部存储器(例如，lpddr5)。在一些情况下，soc ic封装106的soc ic管芯214包括比pop组件104内的其他部件(例如，存储器ic)生成更多热量的高功率部件(例如，处理器或图形处理单元)。因此，改进的热管理的各方面可以将来自soc ic管芯214的热量扩散到整个soc ic封装106以便传递到存储器ic封装108和/或pop组件104所耦合到的基板(例如，设备主逻辑板)。然后，被传递的热量能够更有效地消散到pop组件104的周围环境中，从而降低soc ic管芯214的操作温度，这又能够提高soc ic管芯的性能和可靠性。
33.如图所示，soc ic封装106可以包括多个特征，包括耦合到soc ic封装的第一基板302的soc ic管芯214。第一基板302可以包括再分布层(rdl)，其在各个侧面和内层(例如，迹线和通孔)上具有焊盘以转换或提供用于多组互连的各个耦合触点，所述多组互连具有不同的覆盖区(例如，用于ic或结构部件)、间距、密度、类型(例如，球栅或线触点)及其组合。在该示例中，第一基板302的第一侧面包括焊盘，该焊盘被配置为支撑将soc ic管芯214耦合到基板的焊料互连阵列(例如，微球栅阵列(μbga))并且支撑将第一基板302耦合到soc ic封装106的第二基板306的第一侧面的焊料互连304(例如，焊料球、焊料柱、铜柱等)。第一基板302的第二侧面包括焊盘，该焊盘被配置为支撑焊料互连308的阵列(例如bga)以将soc ic封装106或pop组件104耦合到另一基板，该另一基板可以包括印刷电路板(pcb)或其中包含pa的设备的主逻辑板。在一些情况下，第一基板302的第二侧面的一些焊盘或焊料互连308与设置在pop组件104的外表面上的散热器310耦合，这可以改进向安装或耦合pa的基板的热传递。在一些方面，模制化合物312包封soc ic封装106的部件，soc ic封装106的部件可以包括soc ic管芯214、焊料互连304和/或一个或多个如本文所述的热管理部件110。
34.为了形成pop组件104，存储器ic封装108可以耦合到soc ic封装106的第二基板306的第二侧面。第二基板306可以包括再分布层(rdl)，其在各个侧面和内层(例如，迹线和通孔)上具有焊盘以转换或提供用于多组互连的各个耦合触点，所述多组互连具有不同的覆盖区(例如，用于ic或结构部件)、间距、密度、类型(例如，球栅或线触点)及其组合。在该示例中，第二基板306的第一侧面包括被配置为支撑将第二基板306耦合到第一基板302的第一侧面的焊料互连304的焊盘。第二基板306的第二侧面包括被配置为支撑焊料互连314(例如，bga、焊料球、焊料柱)以将soc ic封装106耦合到存储器ic封装108的焊盘。在一些情
况下，焊料互连314被实施为焊料互连的部分阵列，其中焊料互连将soc ic封装106电地、机械地和/或热地耦合到存储器ic封装108。如图3所示，焊料互连314设置在soc ic封装106的第二基板306的第二侧面与存储器ic封装108的基板316的第一侧面之间。
35.如图所示，存储器ic封装108可以包括多个特征，包括耦合到存储器ic封装108的基板316的存储器ic管芯216。基板316可以包括再分布层(rdl)，其在各个侧面和内层(例如，迹线、通孔)上具有焊盘以转换或提供用于多组互连的各个耦合触点，所述多组互连具有不同的覆盖区(例如，用于ic或结构部件)、间距、密度、类型(例如，球栅或线触点)及其组合。在该示例中，基板316的第一侧面包括被配置为支撑将存储器ic封装108耦合到soc ic封装106的焊料互连阵列(例如，bga)的焊盘。存储器ic封装108的基板316的第二侧面包括焊盘或触点以支撑将存储器ic管芯216电耦合到基板316并且因此电耦合到soc ic封装106的多条结合线318。通常，焊料互连和/或基板(例如，rdl)可以在存储器ic封装108(例如，lpddr5dram管芯)、soc ic封装106(例如，soc ic管芯)和/或pop组件104所耦合的基板(主逻辑板)的集成电路系统之间传输电信令(例如，数据、时钟)。替代地，当作为热管理部件的一部分实施时，焊料互连可以提供ic封装之间的热耦合而不实现电连接。在一些方面，可以包括存储器ic管芯216和结合线318的存储器ic封装108的组件可以用模制化合物322包封。在一些情况下，pop组件104还可以包括设置在soc ic封装106与存储器ic封装108之间的底部填充化合物320。底部填充化合物320可以具有比另一种介质(例如，空气)更高的热导率，从而有效地改进pop组件104内或整个pop组件104(例如，soc ic封装106与存储器ic封装108之间)的热传递特性。
36.在改进的热管理方面，soc ic封装106包括与soc ic管芯214热耦合(例如，热接触)并且包封在soc ic封装的模制化合物312中的散热器228。散热器228可以包括例如金属材料(例如，铜)、半导体金属(例如，硅)等，其使用管芯附着膜324(daf 324)附着到soc ic管芯214或者与soc ic管芯214耦合。管芯附着膜324可以包括导电膜、高热膜、非导电膜等，其有助于热量从soc ic管芯214传递到散热器228。通常，可以通过实施这种包封的散热器来减小soc ic管芯与soc ic封装106的模制化合物接触的表面积。
37.在一些情况下，为了容纳散热器228，soc ic管芯214的厚度可以从大约100μm减小到大约50μm。替代地或附加地，散热器228可以具有大约50μm的厚度。通过将soc ic管芯214配置为具有减小的高度，soc ic封装106可以与散热器228一起实施而不增加soc ic封装和/或pop组件104的总高度。在一些方面，散热器228可以增强将源自soc ic管芯214的热量横向扩散到整个soc ic封装106，以便传递到存储器ic封装108和其中的存储器ic管芯216。这种增强的从soc ic管芯214的散热可以降低soc ic管芯在给定工作负载下的操作温度，从而提高soc ic管芯在一个或多个操作频率下的性能或改进其可靠性。
38.图4在400处示出了用存储器ic封装与soc ic封装之间的焊料互连阵列实施的示例pop组件104。图4的pop组件104可以实施为类似于或不同于图3的pop组件104或图5的pop组件104，相同的部件使用相同的附图标记和/或描述。为了简洁起见，可以省略对该示例pop组件104的一些类似部件或配置的描述。在400处所示的示例中，pop组件104包括与存储器ic封装108耦合的soc ic封装106。在一些方面，soc ic封装106包括soc ic管芯214，soc ic管芯214经由管芯附着膜324耦合到soc ic封装106的第二基板306，管芯附着膜324可以包括导电膜、高热膜、非导电膜等，其有助于将热量从soc ic管芯214传递到第二基板306
和/或存储器ic封装108。在一些情况下，soc ic管芯被配置为具有大约100μm的厚度，并且被设置在soc ic封装106的第一基板302和第二基板306之间。
39.在一些方面，pop组件104用热管理部件110实施，热管理部件110包括设置在soc ic封装106和存储器ic封装108之间的焊料互连的子集402。因此，焊料互连的阵列314可以被实施为可以设置在pop组件104的ic封装之间的焊料互连的全阵列(例如，多个互连)。然而，与包括沿着存储器ic封装108的边缘、轮廓或外围的外围(或部分)焊料互连阵列的pop组件相反(例如，如图3所示)，焊料互连的全阵列包括互连的子集402，其被特别地包括以将热量从soc ic封装106传递到存储器ic封装108。换句话说，焊料互连的子集402可以将热量从一个ic封装传递到另一个ic封装但是不传递电信号。当用焊料互连的子集402实施时，源自soc ic管芯214的热量可以流过整个soc ic封装106并且传递到存储器ic封装108。在一些情况下，这种向存储器ic封装的热量传递可以包括将热量传递到存储器ic封装108的lpddr5 ic管芯。虽然图4中未示出，但是soc ic封装106还可以包括如图3所示的散热器228。
40.图5在500处示出了用包封在soc ic封装中的虚拟硅实施的示例pop组件104。图5的pop组件104可以实施为类似于或不同于图3的pop组件104或图4的pop组件104，相同的部件使用相同的附图标记和/或描述。为了简洁起见，可以省略对该示例pop组件104的一些类似部件或配置的描述。在500处所示的示例中，pop组件104包括与存储器ic封装108耦合的soc ic封装106。在一些方面，soc ic封装106包括soc ic管芯214，soc ic管芯214经由管芯附着膜324耦合到soc ic封装106的第二基板306，管芯附着膜324可以包括导电膜、高热膜、非导电膜等，其有助于热量从soc ic管芯214传递到第二基板306和/或存储器ic封装108。在一些情况下，soc ic管芯被配置为具有大约100μm的厚度，并且被设置在soc ic封装106的第一基板302与第二基板306之间。这里，soc ic封装106的第一基板302包括内部或嵌入式散热器502(例如，铜材料、硅材料)，其可以增强从soc ic管芯214通过第一基板302到焊料互连308和pop组件104耦合的另一基板的热传递。尽管在图5中示出，内部散热器502可以在pop组件104的ic封装的任何基板中实施，其可以包括基板302、306、316等。
41.在改进的热管理方面，pop组件104的soc ic封装106能够用设置在soc ic管芯214的一个或多个侧面附近的虚拟硅部件510、511来实施。这些虚拟硅部件可以与soc ic封装106的其他部件(包括soc ic管芯214和焊料互连304)一起包封在模制化合物312中。在该示例中，soc ic封装106包括设置在soc ic管芯214的相应侧面附近的第一虚拟硅部件510和第二虚拟硅部件511。虚拟硅部件510、511(例如，附加的硅)可以不包括集成电路系统并且可以取代原本可能是soc ic封装的一部分的模制化合物。虚拟硅可以具有大于、小于或等于soc ic管芯214的厚度的厚度(例如，垂直于xy平面的z厚度)。与模制化合物相比，虚拟硅具有相对高的热导率(例如，150w/m
·
k与0.88w/m
·
k相比)。因此，将虚拟硅部件添加到soc ic封装106可以增强热量从soc ic管芯214通过整个soc ic封装106传递，并且随后传递到存储器ic封装108和/或基板，pop组件104经由设置在pop组件104下侧面的焊料互连308或散热器耦合到该基板。尽管图5中未示出，soc ic封装106还可以包括如图3所示的散热器228，和/或pop组件104还可以包括如图4所示的焊料互连的子集402。
42.举例来说，考虑图6，其在600处示出了包括包封在soc ic封装中的虚拟硅部件510和511的示例pop组件的平面图。该视图可以近似图5的pop组件104的横截面，其中相对于第
一基板302和围绕soc ic管芯214的外围设置的焊料互连304示出了虚拟硅部件510和511。如在600处所示，虚拟硅可以在xy平面中邻近soc ic管芯设置。在所示示例中，虚拟硅部件510和511可以位于xy平面中soc ic管芯的相对侧面。此外，尽管在图5和图6中示出了虚拟硅的两个部分，但是soc ic封装106中可以包括任意数量的虚拟硅部分或部件(例如，一个、两个、三个、四个等等)。通常，虚拟硅部件510、511等将源自soc ic管芯214的热量扩散到整个soc ic封装106以传递到存储器ic封装108。这种热传递可以包括将热量传递到存储器ic封装108的lpddr5 ic管芯。
43.示例方法
44.图7示出了根据一个或多个方面的用于形成具有一个或多个热管理部件的pop组件的(多个)示例方法700。通常，(多个)方法700示出了以本文示出的操作的顺序或组合执行的多组操作(或动作)，但不必限于此。此外，可以重复、组合、重组、省略或链接一个或多个操作中的任何一个，以提供用于形成或制造根据各个方面的pop组件的多种附加和/或替代方法。在以下讨论的部分中，可以参考示例环境100、图2的示例设备、图3至图6的示例pop组件和/或图1或图2中详细描述的实体，对它们的参考仅作为示例。本公开中描述的技术和装置不限于ic封装或芯片组件的一个实体或多个实体中的实施例或实施方式。
45.图7示出了用于形成具有一个或多个热管理部件的pop组件的(多个)示例方法700，该热管理部件可以包括散热器、虚拟硅部件或焊料互连的子集中的一个或多个。通常，方法700可以被实施以提供具有改进的热管理的pop组件104，这可以实现增加的ic管芯性能或改进的ic管芯可靠性。在一些方面，方法700的操作由相应的ic、封装或组件制造阶段实施或在相应的ic、封装或组件制造阶段实施，以提供具有改进的热管理的pop组件，该pop组件可以包括如参照图1至图6所述的pop组件104。
46.在702处，制造soc ic管芯。例如，可以制造soc管芯以提供如本文所述的soc ic管芯，其可以包括如参考图2所述的部件或功能。
47.在704处，将soc ic管芯耦合到第一基板。第一基板可以包括配置有焊料触点的rdl以支撑将soc ic管芯耦合到第一基板的焊料互连。在一些情况下，第一基板可以包括嵌入的散热器或耦合到第一基板的外表面的外部散热器。
48.可选地，在706处，将散热器耦合到soc ic管芯。可以使用管芯附着膜或其他导热材料将散热器附着到soc ic管芯。在一些方面，散热器和/或soc ic封装如参考图3所描述的那样配置。
49.可选地，在708处，将一个或多个虚拟硅部件设置在soc ic管芯附近。例如，两个虚拟硅部件可以设置在soc ic管芯的相应侧面附近。在一些方面，虚拟硅部件和/或soc ic封装如参考图5和图6所描述的那样配置。
50.在710处，将第二基板耦合到至少第一基板以形成soc ic封装。第二基板可以通过设置在第一基板与第二基板之间的多个焊料互连耦合到第一基板。在一些情况下，soc ic管芯与第二基板热接触。例如，soc ic管芯可以使用管芯附着膜或另一种导热材料耦合到第二基板。替代地，soc ic封装的散热器可以与soc ic封装的第二基板热接触。
51.可选地，在712处，将热焊料互连的子集设置在soc ic封装的第二基板的外表面上。热焊料互连的子集可以被实施为设置在soc ic封装的外表面上的多个完整焊料互连阵列的一部分。在一些方面，热焊料互连的子集可以如参考图4所述来实施。
52.在714处，将存储器ic封装耦合到soc ic封装以形成层叠封装组件。存储器ic封装可以耦合到soc ic封装的外表面上的部分或全部焊料互连阵列。替代地，焊料互连可以在堆叠封装之前耦合到存储器ic封装，或者在封装堆叠组装过程期间设置在存储器ic封装或soc ic封装上。
53.可选地，在716处，将底部填充化合物设置在pop组件的soc ic封装与存储器ic封装之间。在一些方面，底部填充化合物可以置换soc ic封装与存储器ic封装之间的空气或另一种介质。底部填充化合物可以具有比空气高的热导率，使得底部填充化合物改进了从soc ic封装到存储器ic封装的热传递。
54.尽管描述了具有改进的热管理的pop组件的实施方式，但是所附权利要求的主题不必限于所描述的具体特征或方法。相反，这些具体特征和方法是作为具有改进的热管理的pop组件的示例实施方式而公开的。
55.变型
56.尽管参考各种示例在具有改进的热管理的pop组件的上下文中描述了上述装置和方法，但是所述计算设备、组件、系统和方法是非限制性的，并且可以应用于其他上下文、芯片配置或组件或其他集成系统环境。
57.通常，本文描述的部件、模块、方法和操作能够使用软件、固件、自动化、硬件(例如，固定逻辑电路)、手动处理或其任意组合来实施。替代地或附加地，能够至少部分地实施本文描述的任何配置或功能性，以提供一种或多种类型的芯片或集成系统，诸如但不限于soc、fpga、asic、assp、soc、cpld、协处理器、上下文中枢(context hub)、传感器协处理器、张量处理器等。在下文中，描述了各种示例。
58.一种层叠封装(pop)组件，包括：包含第一集成电路管芯的第一集成电路封装；包含第二集成电路管芯的第二集成电路封装，该第二集成电路封装耦合到第一集成电路封装；以及包封在第一集成电路封装中并且与第一集成电路管芯热接触的热管理部件，该热管理部件包括散热器，该散热器被配置为将来自第一集成电路管芯的热量扩散到整个第一集成电路封装以使得热量能够传递到第二集成电路封装。
59.除了上述pop组件之外，第一集成电路管芯可以包括片上系统集成电路管芯；并且第二集成电路管芯可以包括存储器集成电路管芯。
60.除了上述pop组件之外，散热器可以包括铜材料或硅材料。
61.除了上述pop组件之外，散热器可以被配置为具有大约50微米的厚度；和/或第一硅集成电路管芯可以被配置为具有大约50微米的厚度。
62.除了上述pop组件之外，第一集成电路封装还可以包括设置在散热器与第一硅集成电路管芯之间的管芯附着膜。
63.除了上述pop组件之外，第一集成电路封装还可以包括再分布层以将第一集成电路封装电耦合到第二集成电路封装；并且散热器可以设置在第一集成电路管芯与再分布层之间，散热器与再分布层热接触。
64.除了上述pop组件之外，多个焊料互连可以设置在第一集成电路封装与第二集成电路封装之间，多个焊料互连包括被配置为将热量从第一集成电路封装传递到第二集成电路封装的焊料互连的子集。
65.除了上述pop组件之外，可选地，被配置为将热量从第一集成电路封装传递到第二
集成电路封装的焊料互连的子集不将第一集成电路封装电耦合到第二集成电路封装。
66.除了上述pop组件之外，层叠封装组件可以包括包封在第一集成电路封装中的另外的热管理部件，该另外的热管理部件包括至少两个虚拟硅部件，该虚拟硅部件设置在第一硅集成电路管芯的相应侧面附近，并且被配置为将来自第一集成电路管芯的热量扩散到整个第一集成电路封装以使得热量能够传递到第二集成电路封装。
67.除了上述pop组件之外，再分布层可以是第一再分布层，并且第一集成电路封装还可以包括第二再分布层，第一集成电路管芯经由焊料互连阵列耦合到该第二再分布层，并且其中，至少两个虚拟硅部件可以设置在第一再分布层与第二再分布层之间。
68.除了上述pop组件之外，第二再分布层可以包括传热部件，该传热部件被配置为将热量从耦合到第一集成电路管芯的焊料互连阵列传递到暴露在层叠封装组件的外表面上的另一互连阵列。
69.一种pop组件，包括：包含第一集成电路管芯的第一集成电路封装；包含第二集成电路管芯的第二集成电路封装，该第二集成电路封装耦合到第一集成电路封装；以及包封在所述第一集成电路封装中的热管理部件，该热管理部件包括至少两个虚拟硅部件，所述虚拟硅部件邻近第一硅集成电路管芯的相应侧面设置，并且被配置为将来自第一集成电路管芯的热量扩散到整个第一集成电路封装以使得热量能够传递到第二集成电路封装。
70.除了上述pop组件之外，第一集成电路管芯可以包括片上系统集成电路管芯；并且第二集成电路管芯包括存储器集成电路管芯。
71.除了上述pop组件之外，pop组件可以包括再分布层以将第一集成电路封装电耦合到第二集成电路封装；以及设置在第一集成电路管芯与再分布层之间的管芯附着膜，该管芯附着膜与再分布层和第一集成电路管芯热接触。
72.除了上述pop组件之外，再分布层可以是第一再分布层并且第一集成电路封装还可以包括第二再分布层，第一集成电路管芯经由焊料互连阵列耦合到该第二再分布层，并且其中，至少两个虚拟硅部件设置在第一再分布层与第二再分布层之间。
73.除了上述pop组件之外，第二再分布层可以包括传热部件，该传热部件被配置为将热量从耦合到第一集成电路管芯的焊料互连阵列传递到暴露在层叠封装组件的外表面上的另一互连阵列。
74.除了上述pop组件之外，多个焊料互连可以设置在第一集成电路封装与第二集成电路封装之间，多个焊料互连包括被配置为将热量从第一集成电路封装传递到第二集成电路封装的焊料互连的子集。
75.除了上述pop组件之外，可选地，被配置为将热量从第一集成电路封装传递到第二集成电路封装的焊料互连的子集不将第一集成电路封装电耦合到第二集成电路封装。
76.除了上述pop组件之外，pop组件还可以包括包封在第一集成电路封装中并且与第一集成电路管芯热接触的另一热管理部件，该另一热管理部件包括散热器，该散热器被配置为将来自第一集成电路管芯的热量扩散到整个第一集成电路封装以使得热量能够传递到第二集成电路封装。
77.除了上述pop组件之外，散热器可以包括铜材料或硅材料。
78.除了上述pop组件之外，散热器可以被配置为具有大约50微米的厚度；和/或第一硅集成电路管芯可以被配置为具有大约50微米的厚度。
79.除了上述pop组件之外，第一集成电路封装还可以包括设置在散热器与第一硅集成电路管芯之间的管芯附着膜。
80.除了上述pop组件之外，第一集成电路封装还可以包括再分布层以将第一集成电路封装电耦合到第二集成电路封装；并且散热器可以设置在第一集成电路管芯与再分布层之间，散热器与再分布层热接触。
81.一种pop组件，包括：包括第一集成电路管芯的第一集成电路封装；包括第二集成电路管芯的第二集成电路封装，该第二集成电路封装耦合到第一集成电路封装；以及设置在第一集成电路封装与第二集成电路封装之间的热管理部件，该热管理部件包括设置在第一集成电路封装与第二集成电路封装之间的多个焊料互连，该多个焊料互连包括被配置为将热量从第一集成电路封装传递到第二集成电路封装的焊料互连的子集。
82.除了上述pop组件之外，散热器被配置为将热量从第一集成电路管芯扩散到整个第一集成电路封装以使得热量能够传递到第二集成电路封装和/或至少两个虚拟硅部件，所述虚拟硅部件被设置为与第一硅集成电路管芯的相应侧面相邻，并且被配置为将热量从第一集成电路管芯扩散到整个第一集成电路封装以使得热量能够传递到第二集成电路封装。