包括包含集成電路芯片的堆疊電子器件的電子系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】包括包含集成電路芯片的堆疊電子器件的電子系統(tǒng)
[0001]優(yōu)先權(quán)要求
[0002]本申請要求于2013年10月15日提交的第1360006號法國專利申請的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容通過引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及微電子領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0004]構(gòu)造包括堆疊于彼此之上并且彼此電連接的電子器件的電子系統(tǒng)是已知的，每個電子器件包括至少一個集成電路芯片。
[0005]電子器件的堆疊尤其具有改進(jìn)電連接的性能以及減小尺寸的優(yōu)點(diǎn)。然而，在一些情況下，出現(xiàn)了一些集成電路芯片產(chǎn)生熱，并且所產(chǎn)生的熱使其它集成電路芯片變熱，并且隨后使其它集成電路芯片的性能退化。這尤其是當(dāng)?shù)谝浑娮悠骷ㄌ幚砥餍酒⑶叶询B在第一電子器件上的第二電子器件包括存儲器芯片時的情況，該處理器芯片產(chǎn)生熱，該存儲器芯片的功能尤其在其溫度升高時退化。
[0006]在本文中所描述的情形成為提高電子系統(tǒng)的性能的障礙，尤其是程序執(zhí)行速度。然而，當(dāng)前存在于電子系統(tǒng)所需的性能和它們的尺寸之間進(jìn)行折中的情況并不令人滿意，尤其是在手持設(shè)備(諸如移動電話)領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]—個實施例提供了一種電子系統(tǒng)，其包括至少一個第一集成電路芯片和至少一個第二集成電路芯片，至少一個襯底晶片在至少一個第一集成電路芯片和至少一個第二集成電路芯片之間延伸，以及另一襯底晶片與芯片中的與襯底晶片有關(guān)的芯片被布置在相同側(cè)。
[0008]所提出的電子系統(tǒng)可以包括:第一電子器件，包括第一襯底晶片，第一襯底晶片設(shè)置有第一電連接網(wǎng)絡(luò)并且在一個面下方承載連接至該第一電連接網(wǎng)絡(luò)的至少一個第一集成電路芯片；第二電子器件，包括第二襯底晶片，第二襯底晶片設(shè)置有第二電連接網(wǎng)絡(luò)并且承載連接至該第二電連接網(wǎng)絡(luò)的至少一個第二集成電路芯片；以及第三電子器件，包括第三襯底晶片，第三襯底晶片設(shè)置有第三電連接網(wǎng)絡(luò)。
[0009]第一電子器件和第二電子器件可以在使得第一襯底晶片和第二襯底晶片在第一芯片和第二芯片之間延伸的位置被布置在彼此上方。
[0010]第三襯底晶片可以在與第一芯片相同側(cè)被布置在第一電子器件上方。
[0011 ] 電連接元件可以介于第一電子器件與第二電子器件之間，并且連接第一電連接網(wǎng)絡(luò)和第二電連接網(wǎng)絡(luò)。
[0012]電連接元件可以介于第一電子器件與第三襯底之間，并且可以連接第一電連接網(wǎng)絡(luò)和第三電連接網(wǎng)絡(luò)。
[0013]第三電連接網(wǎng)絡(luò)可以包括外部電連接焊盤，外部電連接焊盤被布置在第三襯底晶片的面上。
[0014]導(dǎo)熱材料層可以介于第一芯片和第三襯底晶片之間。
[0015]介于第一電子器件和第三襯底之間的電連接元件可以包括設(shè)置有電連接網(wǎng)絡(luò)的襯底晶片，該電連接網(wǎng)絡(luò)連接第一電連接網(wǎng)絡(luò)和第三電連接網(wǎng)絡(luò)。
[0016]第三電子器件的襯底晶片可以包括位于第一電子器件的芯片的區(qū)域中的金屬過孔。
【附圖說明】
[0017]現(xiàn)在將借由非限制性示例來描述根據(jù)本發(fā)明的具體實施例的電子系統(tǒng)，并且該電子系統(tǒng)由附圖圖示出，在附圖中:
[0018]圖1呈現(xiàn)了電子系統(tǒng)的截面；以及
[0019]圖2以截面呈現(xiàn)了圖1的電子系統(tǒng)的備選實施例。
【具體實施方式】
[0020]如圖1中所示，電子系統(tǒng)I包括堆疊的第一電子器件2、第二電子器件3和補(bǔ)充的第三電子器件4，第二電子器件3被布置在電子器件2的一個面2a上方，第三電子器件4被布置在電子器件2的相對面2b上方。
[0021]第一電子器件2包括由絕緣材料制成的第一襯底晶片5，第一襯底晶片5設(shè)置有用于將一個面電連接至另一個面的第一金屬網(wǎng)絡(luò)6，第一金屬網(wǎng)絡(luò)6可選地包括由金屬過孔連接的一個或多個集成的金屬化層。
[0022]第一電子器件2包括至少一個集成電路芯片7，至少一個集成電路芯片7借由電連接元件8被安裝在襯底晶片5的面2b的中心部分上方，電連接元件8將芯片7電連接至第一電連接網(wǎng)絡(luò)6的焊盤6a。絕緣材料9介于襯底晶片5的面2b與芯片7之間，以用于包封電連接元件8。
[0023]第二電子器件3包括由絕緣材料制成的第二襯底晶片10，第二襯底晶片10具有與襯底晶片5的面2a相鄰的一個面1a以及相對的面1b,并且第二襯底晶片10設(shè)置有用于將一個面電連接至另一個面的第二金屬網(wǎng)絡(luò)11，第二金屬網(wǎng)絡(luò)11可選地包括用于電連接的一個或多個集成的金屬層。
[0024]第二電子器件3包括至少一個集成電路芯片12，至少一個集成電路芯片12例如通過粘合劑被固定在襯底晶片10的面1b的中心部分上，并且其借由電連接線13被連接至第二金屬電連接網(wǎng)絡(luò)11。芯片12和電連接線13被嵌入在包封材料14中，包封材料14設(shè)置在襯底晶片10的面1b上。
[0025]第二電子器件3借由金屬電連接元件15 (諸如焊珠)被安裝在第一電子器件2上，電連接元件15電連接第一電連接網(wǎng)絡(luò)6的焊盤6b與第二電連接網(wǎng)絡(luò)11的焊盤11a。
[0026]第三電子器件4包括由絕緣材料制成的第三襯底晶片16，其具有與襯底晶片5的面2b相鄰的一個面16a(使得芯片7緊鄰電子器件4的襯底晶片16延伸)以及相對的面16b，并且其設(shè)置有用于將一個面電連接至另一個面的第三金屬網(wǎng)絡(luò)17，第三金屬網(wǎng)絡(luò)17可選地包括由金屬過孔連接的一個或多個集成的金屬化層。
[0027]第三電子器件4借由金屬電連接元件18 (諸如焊珠)被安裝在第一電子器件2上，電連接元件18被布置在芯片12周圍并且電連接第一電連接網(wǎng)絡(luò)6的焊盤6c與第三電連接網(wǎng)絡(luò)17的焊盤17a。
[0028]電子系統(tǒng)I可以在使得襯底晶片16的面16b與印刷電路板19相鄰的位置借由金屬電連接元件20 (諸如焊珠)被安裝印刷電路板19上，金屬電連接元件20電連接第三電連接網(wǎng)絡(luò)17的外部電連接焊盤17b與印刷電路板19的焊盤19a。
[0029]根據(jù)一個備選實施例，被布置在電子器件2的襯底晶片5與電子器件4的襯底晶片16之間的芯片7可以與該襯底晶片16的面16a接觸。
[0030]根據(jù)一個備選實施例，芯片7可以距襯底晶片16的面16a較短距離，并且導(dǎo)熱材料的層21 (諸如熱粘合劑)可以介于芯片7與襯底晶片16的面16a之間。
[0031]通過以上描述可知，襯底晶片5和10在芯片7和12之間延伸，芯片7和12因此彼此相距一定距離并且通過襯底晶片5、襯底晶片10以及分隔開這些襯底晶片5和10的空間而分隔開，并且襯底晶片16構(gòu)成用于安裝堆疊的第一和第二電子器件2和3的中介裝置以及用于電連接至印刷電路板19的中介裝置。
[0032]芯片7可以是發(fā)出熱的處理器芯片，并且芯片12可以是存儲器芯片。
[0033]借由示例在上文中描述的器件具有以下優(yōu)點(diǎn)。
[0034]由芯片7產(chǎn)生的熱優(yōu)選地在背離芯片12的位置的一側(cè)、可選地經(jīng)由導(dǎo)熱層21擴(kuò)散到襯底晶片16中，以及擴(kuò)散到金屬電連接網(wǎng)絡(luò)17中，隨后經(jīng)由電連接元件20擴(kuò)散到印刷電路板19中。有利地，電子器件4的襯底晶片16可以設(shè)置有從一個面到另一面的、特定的直接或間接金屬過孔17c，金屬過孔17c位于芯片7的區(qū)域中并且可選地位于芯片7的熱區(qū)域的區(qū)域中，以便有助于熱從芯片7向印刷電路板19傳送。這些金屬過孔17c可以可選地形成電連接網(wǎng)絡(luò)17的一部分。
[0035]由芯片7產(chǎn)生的熱在被排放到外界之前也擴(kuò)散到分隔開電子器件2和電子器件3的空間中，擴(kuò)散到分隔開電子器件2和電子器件4的空間中，以及擴(kuò)散到分隔開電子器件4和印刷電路板19的空間中。
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