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TWI539891B - 雙重接合之散熱技術 - Google Patents

雙重接合之散熱技術 Download PDF

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TWI539891B
TWI539891B TW102108035A TW102108035A TWI539891B TW I539891 B TWI539891 B TW I539891B TW 102108035 A TW102108035 A TW 102108035A TW 102108035 A TW102108035 A TW 102108035A TW I539891 B TWI539891 B TW I539891B
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TW
Taiwan
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heat
substrate
microelectronic
heat dissipating
heat sink
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TW102108035A
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English (en)
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TW201334681A (zh
Inventor
湯瑪斯 林奇
Original Assignee
天寧控股有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Application filed by 天寧控股有限公司 filed Critical 天寧控股有限公司
Publication of TW201334681A publication Critical patent/TW201334681A/zh
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Publication of TWI539891B publication Critical patent/TWI539891B/zh

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    • H10W40/228—

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  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Description

雙重接合之散熱技術
本發明係有關雙重接合之散熱技術。
當微電子組件的電路密度增加時，這些裝置所產生的熱典型上也會增加。微電子組件可包括例如是如只是一些示例之微處理器，如中央處理單元(CPU)、圖形處理單元(GPU)、數位訊號處理器(DSP)；一個或多個記憶裝置；一個或多個特定應用積體電路(ASIC)；及/或其他型式的電子組件，如電容器及/或電阻器。微電子組件可包括設置於封裝組件中的浴盆(bath-tub)凹口內之積體電路。此類積體電路可如藉由例如是金共熔合金化合物而於一側上熱及機械地耦接至封裝組件。積體電路的反側可暫時保持開啟。焊墊可安置在積體電路的邊緣附近，且微小接線可自焊墊附接至封裝組件。在接合完成之後，蓋子典型上可安置在浴盆的開口之上，以便保護接合線。
各種的技術典型上可被使用來去除或消散去微電子組件所產生的熱。這些技術可包括例如是被動及/或主動式熱解決方式。一種此類技術(其可以被分類為被動式熱解決方式)可牽涉與微電子組件相熱接觸之導熱裝置的使用。此導熱裝置可包含如散熱塊(slug spreader)或散熱片的大量導熱材料，或可包含組構來增加對流的熱轉移之裝置，如散熱器。然而，有關散熱及/或熱去除的技術不會產生想要的結果，且可使用用於散熱及/或去除熱之額外的技術及/或裝置。
例如，散熱器可接合至積體電路封裝組件。這典型上可藉由自積體電路廠商買入經封裝的積體電路之系統製造者來予以達成。然而，積體電路 廠商可販實具有已附接散熱器之經封裝的積體電路。散熱器可拴入或接合至封裝組件，且在接合之前，熱轉移化合物(散熱膏)可被放置在積體電路及/或散熱器上，以促進積體電路與散熱器之間的導熱率。有時，可預期封裝組件本體輻射足夠的熱，且可不包括分離的散熱片。典型上，經過散熱器的熱流可為f(Tbonded-Topen)的函數，其中Topen為散熱器的開啟側之溫度，而Tbonded為接合側處的溫度。當Topen降低時，熱流顯著地增加，因此Tbonded也會降低。由於此原因，所以某些製造者可直接放置風扇於散熱器上，以使Topen下降到接近Tambient(組成件的周圍溫度)。
散熱器及積體電路封裝組件的全部組成件然後可被放置在系統板上。當然，放置組成件於系統板上的實體為系統製造者。並未聽聞積體電路廠商也是系統製造者。在某些系統中，此板(可具有子板)上可有多個積體電路。一個或多個積體電路可具有散熱片。一旦組成件已被放置於系統板上，系統板然後可依序放置在殼體中。殼體可抑制熱，使Tambient增加，然後因此使Topen增加，然後使Tbonded增加。若Tbonded增加太多，積體電路會熔化且受到損壞。為了在殼體內降低Tambient，某些製造者會放置風扇於殼體上。這樣可使Tambient朝向Troom(包含正被使用之電腦之室內的溫度)降低。
根據本發明之一目的，提出一種雙重接合之散熱設備，其包含：具有第一表面及與該第一表面相對之第二表面之基板，其中該基板包含複數個孔徑，每一該些孔徑自該第一表面通至該第二表面；複數個微電子組件，每一該些微電子組件分別包含設置在封裝組件的中空部內之積體電路，其中每一該些微電子組件具有背面及正面，且其中每一該些微電子組件的該正面係耦接至該基板的該第一表面且至少部分每一該些微電子組件之該封裝組件之該中空部分別對準該基板的該些孔徑；單一第一散熱裝置，係耦接至每一該些微電子組件的該背面；以及複數個第二散熱裝置，每一該些第二散熱裝置包含主體及自該主體延伸出的凸出部，其中每一該些第二散熱裝置係直接連接至該基板之該第二表面，且其中每一該些第二散熱裝置的該凸出部分別延伸穿過該基板的該些孔徑。
根據本發明之另一目的，提出一種雙重接合之散熱設備，包含：具有第一表面及與該第一表面相對之第二表面之基板，其中該基板包含孔徑自該第一表面通至該第二表面；包含設置在封裝組件的中空部內之積體電路及位於該積體電路上方之蓋子之微電子組件，其中該微電子組件具有背面及正面，且其中該微電子組件的該正面係耦接至該基板的該第一表面且至少部分該微電子組件之該封裝組件之該中空部對準該基板的該孔徑；耦接至該微電子組件的該背面之第一散熱裝置；以及包含主體及自該主體延伸出的凸出部之第二散熱裝置，其中該第二散熱裝置係直接連接至該基板之該第二表面，該凸出部延伸穿過該基板的該孔徑，且至少一該第二散熱裝置包含形成於該主體及該凸出部之單一導熱材料。
根據本發明之再一目的，提出一種雙重接合之散熱設備，包含：具有第一表面及與該第一表面相對之第二表面之基板，其中該基板包含孔徑自該第一表面通至該第二表面；包含設置在封裝組件的中空部內之積體電路之微電子組件，其中該積體電路之第一表面係耦接該封裝組件，其中該微電子組件具有背面及正面，且其中該微電子組件的該正面係耦接至該基板的該第一表面且至少部分該微電子組件之該封裝組件之該中空部對準該基板的該孔徑；耦接至該微電子組件的該背面之第一散熱裝置；以及包含主體及自該主體延伸出的凸出部之第二散熱裝置，其中該第二散熱裝置係直接連接至該基板之該第二表面，且其中該凸出部延伸穿過該基板的該孔徑。
此外，本發明更提出一種複數個微電子組件之散熱方法，每一該些微電子組件分別包含設置在封裝組件的中空部內積體電路，其中該些微電子組件具有正面固定在基板之第一表面，該方法包含：利用單一第一散熱裝置自每一該些微電子組件之第一表面移除熱；以及利用複數個第二散熱裝置分別自每一該些微電子組件之第二表面移除熱，其中每一該些第二散熱裝置分別包含主體及凸出部，且其中每一該些凸出部分別延伸穿過該基板之孔徑。
100‧‧‧電子組成件
102‧‧‧微電子組件
106‧‧‧基板
108‧‧‧積體電路
110‧‧‧中空部
112‧‧‧封裝組件
114‧‧‧正面
116‧‧‧第一表面
118‧‧‧球狀柵格陣列
120‧‧‧接腳
122‧‧‧孔徑
124‧‧‧第二表面
126‧‧‧第一散熱裝置
128‧‧‧背面
130‧‧‧接合線
132‧‧‧蓋子
200‧‧‧電子組成件
202‧‧‧第二散熱裝置
204‧‧‧主體
206‧‧‧凸出部
208‧‧‧導熱材料
300‧‧‧電子組成件
302‧‧‧緊固件
304‧‧‧螺栓
306‧‧‧螺帽
308‧‧‧孔洞
310‧‧‧套筒
339‧‧‧間隙
400‧‧‧示例程序
410~430‧‧‧方塊
500‧‧‧計算平台
504‧‧‧處理器
506‧‧‧記憶體
508‧‧‧程式
510‧‧‧顯示器
512‧‧‧I/O裝置
514‧‧‧外部介面
600‧‧‧電子組成件
700‧‧‧電子組成件
在說明書的結論部分中，特別指出及明確主張所主張的標的。然而，關於伴隨其目的、特性、及/或優點之操作的組織及/或方法而言，可藉由參考讀取附圖之下面的詳細說明而有最佳的瞭解，其中：圖1 係繪示依據一個或多個實施例之電子組成件的分解透視圖。
圖2 係繪示依據一個或多個實施例之電子組成件的分解透視圖。
圖3 係繪示依據一個或多個實施例之電子組成件的分解透視圖。
圖4 係繪示依據一個或多個實施例之示例程序的流程圖。
圖5 係繪示依據一個或多個實施例之示例計算平台的方塊圖。
圖6A-6C 係繪示依據一個或多個實施例之電子組成件之截面圖。
圖7 係繪示依據一個或多個實施例之電子組成件之截面圖。
在底下的詳細說明中，會提及許多特定細節，以提供所主張的標的之全盤瞭解。然而，熟習此項技術者將瞭解的是，所主張的標的可在無這些特定細節之下予以實施。在其他情況中，不會詳細說明熟知的方法、程序、組件及/或電路。
在底下的說明及/或申請專利範圍中，在此所稱的用語「及/或」可意謂「及」，其可意謂「或」，其可意謂「互斥或」，其可意謂「一個」，其可意謂「某些，但並非全部」，其可意謂「均不」，及/或其可意謂「兩者」，然而所主張的標的之範圍在這方面不會限制。
此說明書各處參考「一個(one)實施例」或「一(an)實施例」意謂與此實施例結合所述的特定的特性、結構、或特徵係包括於所主張的標的之至少一個實施例中。因此，此說明書各處之不同位置中的詞句「在一個實施例中」及/或「一實施例」之出現不必全部有關於相同實施例。再者，在一個或多個實 施例中，可結合特定的特性、結構、及/或特徵。
電子組成件可例如包含耦接至基板的一個或多個電子組件，且可另外稱為電子封裝組件。至少一個實施例中的基板可例如包含印刷電路板(PCB)，且可例如由一層或多層(其可為疊層，且可包括導電及/或非導電層，且一層或多層可具有形成於其上的一個或多個導電特徵)所組成。在一個實施例中，PCB可例如包含一層或多層的非導電材料，其係與一個或多個導電電路圖案及/或一個或多個額外層交錯及/或疊置。另外，電子組成件或電子封裝組件可例如包含一個或多個微電子組件(例如包括如一個或多個微處理器、圖形處理單元(GPU)、數位訊號處理器(DSP)及/或中央處理單元(CPU)、一個或多個記憶裝置、一個或多個特定應用積體電路(ASIC)之積體電路(IC)組件)，及/或可包括其他型式的電子組件(如電容器、電阻器、及/或包括用於耦接至外部電路(諸如匯流排電路)之包括輸入/輸出(I/O)連接器的連接器，但是重要的是，要注意並非如此限制所主張的標的。在至少一個實施例中，一個或多個電子組成件可被耦接而形成電子裝置。電子裝置的示例可例如包括電腦(包括桌上型電腦、膝上型電腦、伺服器、開關、及/或集線器)、手持裝置(包括數位相機及行動電話或無線電話)，且可另外包括週邊裝置(例如包括印表機、監視器、及/或掃描器)。然而，熟習此項技術者將瞭解的是，特定實施例在這方面不會限制，但是可例如應用於利用一個或多個微電子組件之任何的電子組成件及/或電子裝置。
如先前所略微提及的，微電子組件可能會產生熱，且熱解決方式可例如利用來使所產生的熱至少部分地散去。熱解決方式可包含一個或多個散熱裝置，且一般可被分類為主動及/或被動式熱解決方式。在此上下文中，主動式熱解決方式一般會有關於至少一部分的散熱裝置利用使熱至少部分地散去之能量(例如是如電能、化學能、及/或流體能)的散熱裝置。雖然不是如此限制所主張的標的，但是一種或多種主動式熱解決方式可包含僅做為一些示例的風扇、冷卻組件、及/或熱電組件(也稱為帕耳帖(Peltier)裝置)。另外，被動式解決方式一般可能是指其中係主要藉由一種或多種熱轉移模式(諸如傳導及/或對流)來實施散熱，而沒有使用其他額外能量的散熱裝置。雖然並未如此地限定所主張的標的，但是一種或多種被動式熱解決方式可包含散熱器，諸如整合式散熱器 (IHS)、散熱塊、及/或散熱片(諸如鰭片或接腳式散熱片)，但是重要的是，要注意所主張的標的並不受限於任何特定的熱解決方式。雖然並不是如此限制所主張的標的，但是諸如這些的熱解決方式可由一種或多種材料(其例如可以導熱)所組成。例如，一個或多個以上所提及的裝置可由鋁、銅(諸如電鍍的銅)、銅合金、陶瓷、矽、鎳、金、及/或其合金及/或其組合所組成，然而，再次地，並不是如此地限制所主張的標的。另外，使用於特定微電子組件的熱解決方式可包含一種或多種被動及主動式解決方式之組合，諸如例如是具有風扇的散熱片。但是，再一次而言，所主張的標的在此方面並無限制。
現在參照圖1，係繪示依據至少一個實施例之示例電子組成件的分解透視圖。電子組成件100可包含耦接至基板106的一個或多個微電子組件102。基板106可包含例如是PCB，且可由一個或多個導電及/或非導電層(未顯示出)(其可例如是疊置的)所組成。在此種配置中，基板106可由phranelic材料、纖維玻璃材料、聚酯樹脂(mylar)帶、等等所製成。這些材料之中沒有一種材料係良好地適用於熱傳導；因此，大多數的熱可預期係自微電子組件102，而不是自基板106輻射出。基板106可被耦接至一個或多個微電子組件102，其可包含如先前所述之一種或多種型式的微電子組件。例如，微電子組件102可包含例如設置在封裝組件112的中空部110(或浴盆)內之積體電路108，諸如CPU。積體電路108可例如諸如藉由金共晶化合物而於一側上熱及/或機械地耦接至封裝組件112。焊墊可被放置在積體電路的邊緣附近，且接合線130可自焊墊附接至封裝組件112。在接合完成之後，積體電路108的反面會保持開啟，或者可經由放置於中空部110之上的蓋子132而被密封於封裝組件112內，以便保護接合線130。
微電子組件102可包含耦接至基板106的第一表面116之正面114。例如，微電子組件102可藉由使用一個或多個球狀柵格陣列(BGA)118、接腳120、及/或類似物而被耦接至基板106。例如，微電子組件102可藉由使用各種的技術(諸如例如是接腳柵格陣列、球狀柵格陣列、具有接腳內插器的球狀柵格陣列及打線接合)而被耦接至基板106，然而，再一次而言，這些只是示例，且所主張的標的在此方面並無限制，且可應用於任何微電子組件，及/或導致包含可例如產生熱的至少一個微電子組件之電子組成件的形成之附接方法。
孔徑122可通過第一表面116至基板106的第二表面124。微電子組件102的正面114可耦接至基板106的第一表面116，以便被設置成覆蓋基板106的孔徑122。來自微電子組件102的正面114之散熱可藉由基板106的孔徑122來幫助散熱。
第一散熱裝置126可被耦接至一個或多個微電子組件102的背面128。第一散熱裝置126可包含散熱片(如鰭片式散熱片)，且可具有耦接至此的風扇(未顯示出)，然而，當然，這只是一種配置，且所主張的標的在此方面並無限制。另外，第一散熱裝置126可藉由使用一種或多種黏著材料，及/或諸如例如是夾鉗及/或接腳(未顯示出)的一個或多個機械式緊固件機構而被耦接至一個或多個以上所提及的組件。然而，重要的是，要注意存在有許多種的組構散熱裝置以及許多種附接方法，且所主張的標的在此方面並無限制。另外，導熱材料可設置在第一散熱裝置126與微電子組件102的背面128之間。
在操作上，雖然所主張的標的並未被如此地限制，但是熱可自一個或多個微電子組件102傳導至例如是第一散熱裝置126。例如，在一個實施例中，由微電子組件102所產生的熱可藉由傳導至第一散熱裝置126而至少部分地轉移。另外，熱可藉由對流(其可藉由例如是使用風扇來予以協助)而自第一散熱裝置126轉移至周圍的空氣。同樣地，由微電子組件102所產生的熱可藉由基板106的孔徑122所促進之對流而至少部分地轉移。
現在參照圖2，係繪示依據至少一個實施例之示例電子組成件的分解透視圖。電子組成件200可包含第二散熱裝置202。第二散熱裝置202可包含散熱片(如鰭片式散熱片)，且可具有耦接至此的風扇(未顯示出)，儘管，當然，這只是一種配置，且所主張的標的在此方面並無限制。另外，第二散熱裝置202可藉由使用一種或多種黏著材料，及/或諸如例如是夾鉗及/或接腳(未顯示出)的一個或多個機械式緊固件機構而被耦接至一個或多個以上所提及的微電子組件102。然而，重要的是，要注意存在有許多種的散熱裝置之組態以及許多種附接方法，且所主張的標的在此方面並無限制。
例如，第二散熱裝置202可直接連接至基板106的第二表面124。在基板106為薄(諸如用於聚酯樹脂(mylar)帶)的情況中，基板106本身可被箝夾 入第二散熱裝置202中。在此種情況中，第二散熱裝置202的箝夾表面(未顯示出)之內部可被適當地形成輪廓。在此種情況中，多個微電子組件102可以用單一對的散熱裝置126及202來予以箝夾。另外或另一種是，第二散熱裝置202可經由孔徑122而被耦接至微電子組件102。例如，第一散熱裝置126可藉由使用一種或多種黏著材料，及/或諸如例如是夾鉗及/或接腳(未顯示出)的一個或多個機械式緊固件機構而被耦接至基板106的第二表面124及/或耦接至微電子組件102。另外或另一種是，第二散熱裝置202可被電連接至實施於積體電路108上的電子裝置，使得第二散熱裝置202出現電容性優點，諸如例如是用於頂部金屬層上的電源供應柵格。然而，重要的是，要注意存在有許多種的散熱裝置組態以及許多的附接方法，且所主張的標的在此方面並無限制。具有耦接的第一散熱裝置126及202之基板106可被垂直地安裝於殼體(未顯示出)內，或可以用升高的方式而被安裝於殼體內。
第二散熱裝置202可包含主體204及自主體204延伸出的凸出部206。第二散熱裝置202的凸出部206可延伸穿過基板106的孔徑122。第二散熱裝置202的凸出部206可耦接至微電子組件102的正面114。例如，第二散熱裝置202的凸出部206可耦接至積體電路108、可選擇性地放置於積體電路108之上方的蓋子(未顯示出)、及/或可耦接至微電子組件102的正面114之其他部分。在以當小心地附接第二散熱裝置202時將不會損壞接合墊(未顯示出)如此的方式來插入穿過基板106的孔徑122時，凸出部206可被定向且配置成與封裝組件112對齊。凸出部206可由導熱材料所製成及/或以導熱材料來予以填充，以促進熱轉移。此外，凸出部206的不同深度可依據基板的厚度來予以使用。
導熱材料208可設置於第二散熱裝置202與微電子組件102的正面114之間。導熱材料208可包含被使用來使第二散熱裝置202直接附接至積體電路108的化學接合化合物。有時，積體電路108在頂部上可具有保護積體電路108的氮化物層。在此種配置中，第二散熱裝置202可被直接接合至積體電路108的頂部上之氮化物層。
另外或另一種是，基板106可包含兩個或更多個孔徑122。在此種配置中，兩個或更多個第二散熱裝置202可與對應的兩個或更多個孔徑122 相聯結。另外或另一種是，在此種配置中，一個或多個第二散熱裝置202可包含可與對應的兩個或更多個孔徑122相聯結之兩個或更多個凸出部206。因此，一個或多個第二散熱裝置202可被耦接至兩個或更多個微電子組件102的正面114。
在操作上，雖然所主張的標的並未如此地限制，但是熱可自一個或多個微電子組件102傳導至例如是第一散熱裝置126以及第二散熱裝置202。例如，由微電子組件102所產生的熱可藉由傳導至第一散熱裝置126以及第二散熱裝置202而被至少部分地轉移。另外，熱可藉由對流(其可藉由例如是使用風扇來予以協助)而自第一散熱裝置126以及第二散熱裝置202轉移至周圍的空氣。對於基板106而言，現在有兩個輻射表面，所以需降低Topen之空氣流的速度可顯著地降低。另一種是，在基板106的各側上完全一樣之相同速度的空氣流可移動更多的熱。因此，一對散熱裝置126及202可被接合至微電子組件102的兩側，因而在單一步驟中，使熱傳導加倍。對於微電子組件102而言，這樣可促進更高的溫度密度容忍度。另外，因為在第二散熱裝置202與積體電路108之間可能沒有封裝材料，所以第二散熱裝置202可能會有比第一散熱裝置126更佳至積體電路108的熱轉移係數。
此外，第二散熱裝置202可取代蓋子來覆蓋裸露的積體電路108。例如，此第二散熱裝置202可藉由系統製造者來予以安裝。積體電路108的供應商可能會提供沒有蓋子(未顯示出)的封裝組件112，或系統製造者可能去除蓋子，而後在微電子組件102被放置於基板106上之後，積體電路108可藉由系統製造者而被接合至第二散熱裝置202。
現在參照圖3，係繪示依據至少一個實施例之示例電子組成件的分解透視圖。電子組成件300可包含能囓合第一散熱裝置126及囓合第二散熱裝置202之一個或多個緊固件302。例如，一個或多個緊固件302可包含數對螺栓304及螺帽306。在此種配置中，微電子組件102、基板106、第一散熱裝置126、及/或第二散熱裝置202可包含孔洞308，其能容納緊固件302的至少一部分。例如，為了促進第二散熱裝置202的附接，某些封裝組件112可具有額外的螺孔及/或螺栓延伸部分。在此種配置中，孔洞308可延伸穿過基板106及封裝組件112。然後孔洞308可存在於第二散熱裝置202中，且第一散熱裝置126可被裝上塞 子，或具有用於螺帽306的空間。然後螺栓304可自第二散熱裝置202延伸穿過第一散熱裝置126，因而離開被箝夾在兩個散熱裝置126與202之間的中間之積體電路108。螺栓304上的扭力可決定在積體電路108被箝夾在此中間之後所施加的機械壓力。箝夾壓力愈大，熱轉移愈佳；然而，在某些點，積體電路108可能會損壞。
另外或另一種是，在此種配置中，電子組成件300可包含一個或多個套筒310，其操作上與一個或多個緊固件302相聯結。一個或多個套筒310能夠保持第二散熱裝置202與微電子組件102之間的間隙。另外或另一種是，一個或多個套筒310可藉由保持第二散熱裝置202與微電子組件102之間的間隙而能夠防止緊固件302過緊。
在操作上，如以上所討論者，當使用箝夾方法時，積體電路108可能會由於兩個散熱裝置126與202之間的不均勻壓力而破裂。克服此種情況的一種方法可以在該對散熱裝置126與202之間使用螺栓304上的套筒310。例如，套筒310可被定尺寸為一長度，而使得當螺栓304被旋緊時，小間隙可存在於積體電路108與第二散熱裝置202之間，此間隙可填充以導熱材料208，諸如例如是矽滑脂。另外或另一種是，可選擇套筒310的直徑，而使得套筒310用作為非常剛硬的彈簧。在此種配置中，套筒310可被定尺寸為如此之長度而使得螺栓扭力可被轉移大部分的力至套筒310中，且小的力可被轉移至積體電路108。各螺栓304然後可被連續或同時地降低扭力，而使得只有不均勻壓力的小變化發生在各旋緊步驟。另外或另一種是，伴隨夾具(未顯示出)的套筒310可使用於旋緊螺栓304，使得各螺栓304上的扭力(達到高度精確)可在每個時刻實質上相同。以此方式，第二散熱裝置202與積體電路108之間的間隙可被非常周全地窄縮或消除。
參照圖4，流程圖繪示製造一個或多個以上所提及的裝置及/或組成件之示例程序，然而所主張的標的之範圍在這方面可以沒有限制。程序400係繪示於圖4中，其中一些方塊可使用來製造一個或多個以上所提及的裝置及/或組成件。另外，雖然如圖4中所顯示的程序實施例400包含一種特定順序的方塊，但是呈現方塊的順序不必將所主張的標的限制於任何特定順序。同樣地， 在不脫離所主張的標的之範圍下，可使用圖4中所顯示的插入方塊及/或圖4中未顯示的額外方塊，及/或可消除圖4中所顯示的方塊。
如所繪示，示例程序400於方塊410開始，其中孔徑122可被形成於基板106中。在方塊420，具有或沒有第一散熱裝置126的微電子組件102可透過孔徑122而被耦接至基板106。在方塊430，第二散熱裝置202可被直接連接至基板106。
參照圖5，繪示依據一個或多個實施例之計算平台500的方塊圖，然而所主張的標的之範圍在此方面並未限制。計算平台500可包括比圖5中所顯示的組件更多個及/或更少個組件。然而，可能未顯示出一般習知的組件，例如，電池、匯流排等等。
如圖5中所顯示的計算平台500可被利用來藉由提供可在其上執行電腦程式及/或圖形使用者介面之硬體組件而實體地使電腦程式及/或圖形使用者介面具體化。在此種程序中，電腦程式及/或機械可讀取指令可實體地儲存於電腦、及/或諸如光碟(CD)、數位影音光碟(DVD)、快閃記憶體裝置、硬碟機(HDD)的機械可讀取儲存媒體等等之上。如圖5中所顯示，計算平台500可由包括一個或多個輔助處理器(未顯示出)的處理器504所控制。處理器504可包含用以執行程式、實施資料操控、及控制計算平台500的工作之諸如微處理器或微控制器的中央處理單元。輔助處理器可管理輸入/輸出、實施浮點數學運算、管理數位訊號、實施訊號管理演算法的快速執行、操作為從屬於處理器504的後端處理器及/或從式處理器、操作為用於雙重及/或多重處理器系統之額外的處理器及/或控制器、及/或操作為協同處理器及/或額外處理器。此類輔助處理器可為分離式處理器及/或可配置於與處理器504(例如，在多核心及/或多執行緒的處理器中)相同的封裝組件中；然而，所主張的標的之範圍在這些方面並沒有限制。
與處理器504的通訊可經由用以轉移資訊於計算平台500的組件之間的匯流排來予以實施。匯流排可包括用以促進儲存器與計算平台500的其他週邊組件之間的資訊轉移之資料通道。匯流排可進一步提供被用來與處理器504相通訊的一組訊號，其包括，例如，資料匯流排、位址匯流排、及/或控制匯流排。匯流排可包含依據頒佈標準的任何匯流排架構，例如，工業標準架構(ISA)、 擴展工業標準架構(EISA)、微通道架構(MCA)、視訊電子標準協會本地匯流排(VLB)、週邊組件互連(PCI)本地匯流排、PCI express(PCIe)、超傳輸(HT)、由電機暨電子工程師學會(IEEE)所頒佈的標準(包括IEEE 488一般用途介面匯流排(GPIB)、IEEE 696/S-100等等)，然而所主張的標的之範圍在此方面並沒有限制。
計算平台500的其他組件可包括例如是記憶體506，其包括一個或多個輔助記憶體(未顯示出)。記憶體506可提供用於藉由處理器504所執行的一個或多個程式508之指令及資料的儲存。記憶體506可包含例如是以半導體為基礎的記憶體(諸如動態隨機存取記憶體(DRAM)及/或靜態隨機存取記憶體(SRAM))，及/或類似者。其他以半導體為基礎的記憶體型式可包括例如是同步動態隨機存取記憶體(SDRAM)、Rambus動態隨機存取記憶體(RDRAM)、鐵電隨機存取記憶體(FRAM)等等。另一種或另外是，記憶體506可包含例如是以磁性為基礎的記憶體，如磁碟記憶體、磁帶記憶體、及/或類似者；以光學為基礎的記憶體，諸如光碟讀取寫入記憶體，及/或類似者；以磁性光學為基礎的記憶體，諸如由雷射所讀取之鐵磁材料所組成的記憶體，及/或類似者；以相位改變為基礎的記憶體，諸如相位改變記憶體(PRAM)，及/或類似者；以全相為基礎的記憶體，諸如利用晶體中的光折射效應之可覆寫全像式儲存器，及/或類似者；及/或以分子為基礎的記憶體，如以聚合物為基礎的記憶體，及/或類似者。輔助記憶體可被利用來儲存即將在執行前載入至記憶體506的指令及/或資料。輔助記憶體可包括以半導體為基礎的記憶體，諸如唯讀記憶體(ROM)、可程式唯讀記憶體(PROM)、可抹除可程式唯讀記憶體(EPROM)、電氣可抹除可程式唯讀記憶體(EEPROM)、及/或快閃記憶體、及/或與EEPROM類似之任何區塊導向的記憶體。輔助記憶體也可包括任何型式之以非半導體為基礎的記憶體，包括，但不受限於磁帶、磁鼓、軟碟、硬碟、光學的雷射碟片、光碟唯讀記憶體(CD-ROM)、寫入一次式光碟(CD-R)、可覆寫式光碟(CD-RW)、數位影音碟片唯讀記憶體(DVD-ROM)、寫入一次式DVD(DVR-R)、可覆寫式數位多功能碟片(DVD-RAM)等等。也可考慮其他不同種類的記憶裝置。
計算平台500可進一步包括顯示器510。顯示器510可包含視訊顯示轉接卡，其具有包括例如是視訊記憶體、緩衝器、及/或圖形引擎的組件。 此種視訊記憶體可包含例如是視訊隨機存取記憶體(VRAM)、同步圖形隨機存取記憶體(SGRAM)、視窗隨機存取記憶體(WRAM)、及/或類似者。顯示器510可包含諸如監視器及/或電視的陰極射線管(CRT)型顯示器，及/或可包含另一型式的顯示器技術，諸如投射型CRT型顯示器、液晶顯示器(LCD)投射器型顯示器、LCD式顯示器、發光二極體(LED)型顯示器、氣體及/或電漿型顯示器、電致發光型顯示器、真空螢光型顯示器、陰極射線致發光及/或場發射型顯示器、電漿整合液晶(PALC)型顯示器、高增益發射顯示器(HGED)型顯示器等等。
計算平台500進一步可包括一個或多個I/O裝置512。I/O裝置512可包含一個或多個I/O裝置512，諸如鍵盤、滑鼠、軌跡球、觸控板、搖桿、軌跡棒(track stick)、紅外線轉換器、印表機、數據機、RF數據機、條碼讀取器、電荷耦合裝置(CCD)讀取器、掃瞄器、光碟(CD)、光碟唯讀記憶體(CD-ROM)、數位影音光碟(DVD)、視訊擷取裝置、TV電視卡、觸控螢幕、尖筆、電聲轉換器、麥克風、揚聲器、音訊放大器、及/或類似者。
計算平台500進一步可包括外部介面514。外部介面514可包含一個或多個控制器及/或轉接器，以提供多個I/O裝置512之間的介面功能。例如，外部介面514可包含串列埠、並列埠、通用串列匯流排(USB)埠、及IEEE 1394串列匯流排埠、介面埠、網路轉接器、印表機轉接器、射頻(RF)通訊轉接器、通用非同步接收器-發送器(UART)埠、及/或類似者，以在對應的I/O裝置512之間做為介面。用於一實施例的外部介面514可包含網路控制器，其能提供直接或間接地介面至諸如例如是網際網路的網路。
圖6A-6C係繪示依據一個或多個實施例之電子組成件600之截面圖。電子組成件600可包含一個或多個微電子組件102耦接至基板106，基板106具有自第一表面116通至第二表面124的孔徑122。微電子組件102可包含設置在封裝組件112的中空部110內之積體電路108。第一散熱裝置126可耦接至一個或多個微電子組件102之背面128。第二散熱裝置202可耦接至基板106之第二表面124。第二散熱裝置202可包含主體204及自主體204延伸出的凸出部206。凸出部206可延伸穿過基板106的孔徑122。如圖6A及6B所示，凸出部206可耦接至積體電路108。如圖6A所示，導熱材料208可設置於第二散熱裝置 202與積體電路108之間。如圖6A及6B所示，凸出部206可延伸至封裝組件112的中空部110內。如圖6C所示，封裝組件112可包含蓋子132設置於中空部110上方以保護接合線130。如圖6A所示，螺栓304可延伸穿過第一散熱裝置126、基板106、封裝組件112及第二散熱裝置202。套筒310可結合緊固件302能夠保持第二散熱裝置202與微電子組件102之間的間隙339。間隙339可存在於積體電路108及第二散熱裝置202之間。間隙339可填充導熱材料208。
圖7係繪示依據一個或多個實施例之電子組成件700之截面圖。電子組成件700可包含具有兩個孔徑122之基板106。第一散熱裝置126可耦接至兩個或多個微電子組件102之背面128。第二散熱裝置202可包含兩個或多個凸出部206，其可與相對應之兩個或多個孔徑122結合。每一微電子組件102可包含設置在封裝組件112的中空部110內之積體電路108。
在先前的說明中，已說明所主張的標的之不同樣態。為了解釋的目的，提及特定的數量、系統、及/或組態，以提供所主張的標的之全盤瞭解。然而，熟習此項技術者應該顯然可知具有此揭示的優點，所主張的標的可在沒有特定細節下予以實施。在其他的例子中，會省略及/或簡化熟知的特性，以不模糊所主張的標的。雖然某些特性在此已予以例示及/或說明，但是熟習此項技術者現在將產生許多修飾、替代、改變及/或等效。因此，瞭解到的是，後附的申請專利範圍係意圖涵蓋如落入所主張的標的之真實精神內的所有此類修飾及/或改變。
參考底下詳細說明至附圖，這構成關於此的一部分，其中相似標號可指定各處的相似部分，以表示對應或類似的組件。將瞭解的是，為了簡化及/或繪圖的清楚起見，圖式中所繪示的元件不必按比例繪製。例如，為了清楚起見，某些元件的尺寸可相對於其他元件而增大。另外，要瞭解的是，可利用其他實施例，且結構及/或邏輯的變化可在不脫離所主張的標的之範圍下予以實施。也應該注意的是，方向及參考(例如，上、下、頂部、底部等等)可使用來促進圖式的討論，而不是意圖限制所主張的標的之應用。因此，底下詳細說明非以限制意義視之，而是藉由後附申請專利範圍及其等效所界定之所主張的標的之範圍。
102‧‧‧微電子組件
106‧‧‧基板
110‧‧‧中空部
112‧‧‧封裝組件
114‧‧‧正面
116‧‧‧第一表面
118‧‧‧球狀柵格陣列
120‧‧‧接腳
122‧‧‧孔徑
124‧‧‧第二表面
126‧‧‧第一散熱裝置
128‧‧‧背面
200‧‧‧電子組成件
202‧‧‧第二散熱裝置
204‧‧‧主體
206‧‧‧凸出部
208‧‧‧導熱材料

Claims (26)

  1. 一種雙重接合之散熱設備，包含：基板，具有第一表面及與該第一表面相對之第二表面，其中該基板包含複數個孔徑，每一該些孔徑自該第一表面通至該第二表面；複數個微電子組件，每一該些微電子組件分別包含設置在封裝組件的中空部內之積體電路，其中每一該些微電子組件具有背面及正面，且其中每一該些微電子組件的該正面係耦接至該基板的該第一表面且至少部分每一該些微電子組件之該封裝組件之該中空部分別對準該基板的該些孔徑；單一第一散熱裝置，係耦接至每一該些微電子組件的該背面；以及複數個第二散熱裝置，每一該些第二散熱裝置包含主體及自該主體延伸出的凸出部，其中每一該些第二散熱裝置係直接連接至該基板之該第二表面，且其中每一該些第二散熱裝置的該凸出部分別延伸穿過該基板的該些孔徑。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之雙重接合之散熱設備，其中每一該些微電子組件更包含蓋子分別位於每一該些積體電路上方。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之雙重接合之散熱設備，其中分別位於每一該些積體電路上方之每一該些蓋子係分別耦接至其相對應之微電子組件之該正面。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之雙重接合之散熱設備，其中該基板中之每一該些孔徑包含實質上相同之形狀。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之雙重接合之散熱設備，其中每一該些積體電路係藉由接合線耦接至其相對應之封裝組件。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之雙重接合之散熱設備，其中至少一該些第二散熱裝置包含形成於該主體及該凸出部之單一導熱材料。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之雙重接合之散熱設備，其中該主體包含散熱片。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之雙重接合之散熱設備，其中至少一該些第二散熱裝置直接接合至該些微電子組件之一者之該背面。
  9. 一種雙重接合之散熱設備，包含：基板，具有第一表面及與該第一表面相對之第二表面，其中該基板包含孔徑自該第一表面通至該第二表面；微電子組件，包含設置在封裝組件的中空部內之積體電路及位於該積體電路上方之蓋子，其中該微電子組件具有背面及正面，且其中該微電子組件的該正面係耦接至該基板的該第一表面且至少部分該微電子組件之該封裝組件之該中空部對準該基板的該孔徑；第一散熱裝置，係耦接至該微電子組件的該背面；以及第二散熱裝置，包含主體及自該主體延伸出的凸出部，其中該第二散熱裝置係直接連接至該基板之該第二表面，該凸出部延伸穿過該基板的該孔徑，且至少一該第二散熱裝置包含形成於該主體及該凸出部之單一導熱材料。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之雙重接合之散熱設備，其中該蓋子係耦接至該微電子組件之該正面。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之雙重接合之散熱設備，其中該蓋子延伸至該微電子組件之頂面上方。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之雙重接合之散熱設備，更包含導熱材料位於該凸出部及該蓋子之表面之間。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之雙重接合之散熱設備，其中該主體包含散熱片。
  14. 一種雙重接合之散熱設備，包含：基板，具有第一表面及與該第一表面相對之第二表面，其中該基板包含孔徑自該第一表面通至該第二表面；微電子組件，包含設置在封裝組件的中空部內之積體電路，其中該積體電路之第一表面係耦接該封裝組件，其中該微電子組件具有背面及正面，且其中該微電子組件的該正面係耦接至該基板的該第一表面且至少部分該微電子組件之該封裝組件之該中空部對準該基板的該孔徑；第一散熱裝置，係耦接至該微電子組件的該背面；以及第二散熱裝置，包含主體及自該主體延伸出的凸出部，其中該第二散熱裝置係直接連接至該基板之該第二表面，且其中該凸出部延伸穿過該基板的該孔徑。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之雙重接合之散熱設備，其中該積體電路之該第一表面係藉由接合線耦接該封裝組件。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之雙重接合之散熱設備，其中該 積體電路包含相對於該第一表面之第二表面，且其中該積體電路之該第二表面在該封裝組件之該中空部內保持凹口。
  17. 一種複數個微電子組件之散熱方法，每一該些微電子組件分別包含設置在封裝組件的中空部內積體電路，其中該些微電子組件具有正面固定在基板之第一表面，該方法包含：利用單一第一散熱裝置自每一該些微電子組件之第一表面移除熱；以及利用複數個第二散熱裝置分別自每一該些微電子組件之第二表面移除熱，其中每一該些第二散熱裝置分別包含主體及凸出部，且其中每一該些凸出部分別延伸穿過該基板之孔徑。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之散熱方法，其中所述自每一該些微電子組件之第二表面移除熱更包含分別經由位於積體電路上方之蓋子移除熱。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之散熱方法，其中每一該些第二散熱裝置分別鄰接該些蓋子。
  20. 如申請專利範圍第18項所述之散熱方法，其中導熱材料係分別位於每一該些蓋子及每一該些第二散熱裝置之間。
  21. 如申請專利範圍第14項所述之雙重接合之散熱設備，其中該第二散熱裝置包含形成於該主體及該凸出部之單一導熱材料。
  22. 如申請專利範圍第14項所述之雙重接合之散熱設備，其中該主體包含散熱片。
  23. 如申請專利範圍第14項所述之雙重接合之散熱設備，其中該第二散熱裝置直接接合至該微電子組件之該背面。
  24. 如申請專利範圍第17項所述之散熱方法，其中至少一該些第二散熱裝置分別包含形成於該主體及該凸出部之單一導熱材料。
  25. 如申請專利範圍第17項所述之散熱方法，其中該主體包含散熱片。
  26. 如申請專利範圍第17項所述之散熱方法，其中至少一該些第二散熱裝置直接接合至該些微電子組件之一者之該第二表面。
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