專利名稱：用于裸芯片封裝件和lga插座的加載機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于棵芯片封裝件(bare die package)和接點(diǎn)柵格 陣列(land grid array, LGA)插座(socket)的力口載才幾構(gòu)。
背景技術(shù)：
諸如中央處理器(CPU)的微電子裝置通常裝配到封裝件中，封裝 件然后安裝到諸如LGA插座的插座上，用于連接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的 母板上。LGA插座可利用加載機(jī)構(gòu)來使封裝件與插座相配合。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供一種方法，其包括提供包括與 基底連結(jié)的芯片的封裝件，其中，該基底設(shè)置在接點(diǎn)柵格陣列(LGA) 插座上，并且在該芯片的上表面上設(shè)置熱界面材料(TIM);以及,將散 熱器連接到該TIM上，其中，至少一個(gè)支座連接在該散熱器和該基底 之間。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供一種方法，其包括提供包括與 有機(jī)基底連結(jié)的棵芯片的移動(dòng)封裝件，其中，該有機(jī)基底設(shè)置在接點(diǎn) 柵格陣列(LGA)插座上，并且在該棵芯片的上表面上設(shè)置熱界面材料 (TIM);以及，將散熱器連接到該TIM上，其中，至少一個(gè)支座連接 在該散熱器和該有機(jī)基底之間，并且該散熱器通過提供穿過該芯片和 該有機(jī)基底到該LGA插座的載荷而為該LGA插座提供了加載機(jī)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，提供一種結(jié)構(gòu)，其包括具有與基底 連結(jié)的芯片的封裝件，其中，該基底設(shè)置在接點(diǎn)柵格陣列(LGA)插座 上，并且在該芯片的上表面上設(shè)置熱界面材料(TIM);以及，設(shè)置我 該TIM上的散熱器，其中，至少一個(gè)支座連接在該散熱器和該基底之間。


盡管本說明書以特別指出的并清楚要求那些被認(rèn)為是本發(fā)明內(nèi) 容的權(quán)利要求來結(jié)束，但是當(dāng)結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明的以下描述時(shí)，將更容易確定本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，在附圖中圖la至圖lc顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。 圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施方式
在以下的詳細(xì)描述中，參照了作為圖例顯示出本發(fā)明可在其中實(shí) 施的具體實(shí)施例的附圖。這些實(shí)施例以足夠的細(xì)節(jié)進(jìn)行介紹，使本領(lǐng) 域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的各種實(shí)施例盡 管不同，但是并不是必定互相排斥的。例如，文中關(guān)于一個(gè)實(shí)施例所 介紹的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可在其它實(shí)施例中執(zhí)行，而不背離本發(fā) 明的精神和范圍。另外，應(yīng)該理解的是，在所公開的每個(gè)實(shí)施例中的 單個(gè)元件的位置或布置可進(jìn)行更改，而不背離本發(fā)明的精神和范圍。 因此，以下的詳細(xì)描述不應(yīng)#_理解為限制意義，并且本發(fā)明的范圍《又 由適當(dāng)解釋的所附權(quán)利要求、以及權(quán)利要求所授權(quán)的等同物的整個(gè)范 圍所限定。在附圖中，貫穿若干^L圖，同樣的標(biāo)號指相同或相似的功 能性。介紹了用來提供用于樣么電子封裝件應(yīng)用中的LGA插座的加載機(jī) 構(gòu)的方法和相關(guān)設(shè)備。那些方法可包括提供具有與基底連結(jié)的芯片 (die)的封裝件，其中，基底設(shè)置在LGA插座上，并且熱界面材料(TIM) 設(shè)置在芯片的上表面上，并且然后將散熱器(thermal solution)連接到 TIM上，至少一個(gè)支座(standoff)連接在散熱器和基底之間。本發(fā)明的 方法和設(shè)備為待用于移動(dòng)應(yīng)用(mobile application)的LGA插座提供了 低的Z高度(Z-height)，并且例如能夠?qū)崿F(xiàn)棵芯片到有機(jī)封裝件(organicpackage)的力口載。圖la圖示了為微電子封裝件應(yīng)用中的LGA插座提供加載機(jī)構(gòu)的 方法和相關(guān)結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。圖la圖示了封裝件結(jié)構(gòu)100,其可包括散 熱器102。在一個(gè)實(shí)施例中，散熱器102可包括熱管、均熱器(heat spreader)、熱沉和均熱豐反(vapor chamber)中的至少一種。封裝件結(jié)構(gòu) 100可進(jìn)一步包括基底104,基底104可包括可將芯片106連到基底 104上的多個(gè)互連結(jié)構(gòu)105。在一些實(shí)施例中，基底104可包括封裝 基底(package substrate)。封裝件結(jié)構(gòu)100可進(jìn)一步包括熱界面材料(TIM)108和LGA插座 110， TIM 108可設(shè)置在散熱器102和芯片106之間，LGA插座llO 可將基底104連到板(board)112上。在一個(gè)實(shí)施例中，TIM 108可設(shè) 置在芯片106的上表面109上。在一些實(shí)施例中，墊板(backing plate)116可設(shè)置在板112的背部上。至少一個(gè)安裝螺釘114可穿過散熱器102且穿過板112設(shè)置，并 且可選地穿過墊板116設(shè)置。至少一個(gè)支座118可連接到散熱器102 和基底104/在散熱器102和基底104之間，以便提供基底加載。在一 些實(shí)施例中，該至少一個(gè)支座118可包括螺旋彈簧、簧片(spring plate) 和橡膠框架中的至少一種。當(dāng)至少一個(gè)支座118包括彈簧(如圖la所 示)時(shí)，彈簧可取決于應(yīng)用而例如包括多種幾"f可形狀/i殳計(jì)，諸如^f旦不 限于螺旋彈簧。散熱器102可同時(shí)作為用于LGA插座110的連接和 用于TIM 108連接的機(jī)構(gòu)。至少一個(gè)支座118可推壓封裝基底104。安裝螺釘114可提供/ 調(diào)節(jié)TIM 108和基底104，以及LGA插座IIO上的載荷。彈簧壓縮 120可施加給LGA插座110和TIM 108，這是由于施加給至少一個(gè)安 裝螺釘114的作用力。在一個(gè)實(shí)施例中，至少一個(gè)安裝螺釘114可朝 著墊板116和/或板112夾住散熱器102。在一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置在散 熱器102和板112之間的至少一個(gè)安裝螺釘114可調(diào)節(jié)在至少一個(gè)支 座118上的載荷。在一個(gè)實(shí)施例中，通過調(diào)節(jié)在至少一個(gè)支座118上
的載荷，在LGA插座110和TIM 108上的載荷可最優(yōu)化至特定的預(yù) 期載荷規(guī)格。在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)安裝螺釘U(kuò)4可為LGA插座110提 供新穎的加載機(jī)構(gòu)并且可用于棵芯片有機(jī)封裝件應(yīng)用。散熱器102可 同時(shí)作為用于LGA插座110連接和用于TIM 108的機(jī)構(gòu)。散熱器102 的加載機(jī)構(gòu)可提供穿過芯片106和封裝件104的載荷并且作為用于 TIM 108的保持機(jī)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，封裝件結(jié)構(gòu)100的Z高度122可在約8 mm以 下。封裝件結(jié)構(gòu)100的較低的Z高度122可允許LGA插座110用于 可受益于低的Z高度122的移動(dòng)應(yīng)用，并且允許-陳芯片有機(jī)封裝件的 加載。在其中Z高度122是關(guān)鍵的和受限的系統(tǒng)中(諸如在移動(dòng)的便攜 式電腦中)，本發(fā)明的加載才幾構(gòu)通過例如將加栽才幾構(gòu)與現(xiàn)有的用于熱沉 的熱加載機(jī)構(gòu)整體形成而能夠?qū)崿F(xiàn)低的形狀因數(shù)要求(form factor requirement),因此提供了穿過微電子裝置和封裝件主體的載荷分布。圖lb圖示了本發(fā)明的另一實(shí)施例。封裝件結(jié)構(gòu)IOO可包括至少 一個(gè)支座118，其中，至少一個(gè)支座118可包括簧片。在一個(gè)實(shí)施例 中，簧片可設(shè)置在墊片119上，墊片119可設(shè)置在基底104上。在一 個(gè)實(shí)施例中，墊片119可包括橡膠墊片，但是通?？砂ㄟm于特定應(yīng) 用的任何材料。在一個(gè)實(shí)施例中，散熱器102可同時(shí)作為用于LGA 插座110的連接和用于TIM 108連4妄的4幾構(gòu)?；善?18可推壓封裝基底104。簧片(其取決于應(yīng)用可包括多種幾 何形狀/設(shè)計(jì))可推壓封裝基底104。在一個(gè)實(shí)施例中，墊片119可用來 保護(hù)封裝基底104。彈簧壓縮120可施加給LGA插座110和TIM 108, 這是由于施加給至少一個(gè)安裝螺釘114的作用力。至少一個(gè)安裝螺釘 114可提供/調(diào)節(jié)在TIM 108和基底104，以及LGA插座110上的載荷。 在一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置在散熱器102和板112之間的至少一個(gè)安裝螺 釘114可調(diào)節(jié)在至少一個(gè)簧片118上的載荷。在一個(gè)實(shí)施例中，通過 調(diào)節(jié)在至少一個(gè)簧片118上的載荷，在LGA插座110和TIM 108上
的載荷可最優(yōu)化至特定的預(yù)期載荷規(guī)格。在一個(gè)實(shí)施例中，封裝件結(jié)構(gòu)100的Z高度122可在約8mm以 下。封裝件結(jié)構(gòu)100的較低的Z高度122可允許LGA插座110用于 移動(dòng)應(yīng)用，并且允許棵芯片有機(jī)封裝件的加載。圖lc圖示了發(fā)明的另一本實(shí)施例。封裝件結(jié)構(gòu)100可包括至少 一個(gè)支座118,其中，至少一個(gè)支座118可包括橡膠框架118,其可 以彈簧狀的方式使用。散熱器102可同時(shí)作為用于LGA插座110的 連接和用于TIM 108連接的機(jī)構(gòu)。橡膠框架118可推壓封裝基底104。橡膠框架(其取決于應(yīng)用可包 括多種幾何形狀/設(shè)計(jì))可推壓封裝基底104。彈簧壓縮120可施加給 LGA插座110和TIM108,這是由于施加給至少一個(gè)安裝螺釘114的 作用力。至少一個(gè)安裝螺釘114可提供/調(diào)節(jié)在TIM 108和基底104, 以及LGA插座IIO上的載荷。在一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置在散熱器102 和板112之間的至少一個(gè)安裝螺釘114可調(diào)節(jié)在至少一個(gè)橡膠框架 118上的載荷。在一個(gè)實(shí)施例中，通過調(diào)節(jié)在至少一個(gè)橡膠框架118 上的載荷，在LGA插座110和TIM 108上的載荷可最優(yōu)化至特定的 預(yù)期載荷規(guī)格。在一個(gè)實(shí)施例中，封裝件結(jié)構(gòu)100的Z高度122可在約8 mm以 下。封裝件結(jié)構(gòu)100的較低的Z高度122可允許LGA插座110用于 移動(dòng)應(yīng)用，并且允許棵芯片有機(jī)封裝件的加載。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的流程圖。在步驟200，封裝件被 提供并且包括與基底連結(jié)的芯片，其中，基底設(shè)置在LGA插座上， 并且TIM設(shè)置在芯片的上表面上。在步驟210,散熱器連接至TIM, 其中，至少一個(gè)支座連接在散熱器和基底之間。如上所述，本發(fā)明提供了為實(shí)現(xiàn)結(jié)合有LGA插座的低的Z高度 的移動(dòng)封裝件的方法和相關(guān)結(jié)構(gòu)。通過將所實(shí)現(xiàn)的散熱器整合到LGA 加載機(jī)構(gòu)中，較低的Z高度對于LGA插座的連接會是有利的。本發(fā) 明各種實(shí)施例的加載機(jī)構(gòu)提供了穿過芯片和封裝件(諸如有機(jī)封裝件)
的加載，以1更完成與LGA插座的電力連續(xù)性(electrical continuity)。盡管前面的描述詳細(xì)說明了可用于本發(fā)明的方法的某些步驟和 材料，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白的是，可進(jìn)行許多更改和替換。因 此，所主張的是，所有這種更改、變更、替換和添加都被認(rèn)為是落入 如所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。另夕卜，應(yīng)該明白的是， 諸如可在印刷電路板中找到的封裝件是本領(lǐng)域所已知的。因此，應(yīng)該 明白的是，文中提供的附圖僅圖示了關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施的示范性的封 裝組件的部分。因此，本發(fā)明不限于文中所介紹的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1. 一種方法，包括提供包括與基底連結(jié)的芯片的封裝件，其中，所述基底設(shè)置在接點(diǎn)柵格陣列(LGA)插座上，并且在所述芯片的上表面上設(shè)置熱界面材料(TIM)；以及將散熱器連接到所述TIM上，其中，至少一個(gè)支座連接在所述散熱器和所述基底之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述LGA插座設(shè) 置在板上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，設(shè)置在所述散熱器 和所述板之間的至少一個(gè)安裝螺^"調(diào)節(jié)在至少一個(gè)彈簧上的載荷。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)在所述至少一 個(gè)安裝螺釘上的載荷調(diào)節(jié)了在所述LGA插座和所述TIM上的載荷。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述散熱器通過提 供穿過所述芯片和所述基底到所述LGA插座的載荷而為所述LGA插 座提供了加載機(jī)構(gòu)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述散熱器為所述 封裝件提供了加載機(jī)構(gòu)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述封裝件的Z 高度在約8mm以下。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述封裝件包括凈果 芯片有機(jī)封裝件。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)支座 包括彈簧、簧片和橡膠框架中的至少一種。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述散熱器包括 熱管、均熱器、熱沉和均熱板中的至少一種。
11. 一種方法，包括提供包括與有機(jī)基底連結(jié)的棵芯片的移動(dòng)封裝件，其中，所述有機(jī)基底設(shè)置在接點(diǎn)柵格陣列(LGA)插座上，并且在所述棵芯片的上表 面上設(shè)置熱界面材料(TIM);以及將散熱器連接到所述TIM上，其中，至少一個(gè)支座連接在所述 散熱器和所述有機(jī)基底之間，并且所述散熱器通過提供穿過所述芯片 和所述有機(jī)基底到所述LGA插座的載荷而為所述LGA插座提供了加 載機(jī)構(gòu)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)支 座包括彈簧、簧片和橡膠框架中的至少一種。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述移動(dòng)封裝件 的Z高度在約8mm以下。
14. 一種結(jié)構(gòu)，包括包括與基底連結(jié)的芯片的封裝件，其中，所述基底設(shè)置在接點(diǎn)柵 格陣列(LGA)插座上，并且在所述芯片的上表面上設(shè)置熱界面材料 (TIM);以及設(shè)置在所述TIM上的散熱器，其中，至少一個(gè)支座連接在所述 散熱器和所述基底之間。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，至少一個(gè)安裝螺 釘設(shè)置在所述散熱器和所述板之間，其能夠調(diào)節(jié)在所述LGA插座上 的載荷。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述封裝件的Z 高度在約8 mm以下，并且所述封裝件包括移動(dòng)封裝件。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述封裝件包括 棵芯片有機(jī)封裝件。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述至少一個(gè)支 座包括彈簧、簧片和橡膠框架中的至少一種。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述散熱器包括 熱管、均熱器、熱沉和均熱板中的至少一種。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，墊片設(shè)置在所述 簧片和所述基底之間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于裸芯片封裝件和接點(diǎn)柵格陣列(LGA)插座的加載機(jī)構(gòu)。其中，在減小封裝件內(nèi)的應(yīng)力的方法和相關(guān)設(shè)備中，那些方法可包括提供具有與基底連結(jié)的芯片的封裝件，其中，基底設(shè)置在LGA插座上，并且熱界面材料(TIM)設(shè)置在芯片的上表面上，并且然后將散熱器連接到TIM上，至少一個(gè)支座連接在散熱器和基底之間。
文檔編號H01L23/40GK101399241SQ200810169828
公開日2009年4月1日 申請日期2008年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日
發(fā)明者I·紹丘克, L·加納, W·斯科特 申請人:英特爾公司