襯底、芯片布置及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種襯底、芯片布置及其制造方法，在各種實施例中，提供了襯底。該襯底可包括：具有第一側(cè)和與該第一側(cè)相對的第二側(cè)的陶瓷載體；在該陶瓷載體的第一側(cè)之上布置的第一金屬層；在該陶瓷載體的第二側(cè)之上布置的第二金屬層；以及在第二金屬層中或者在第二金屬層之上形成的冷卻結(jié)構(gòu)。
【專利說明】襯底、芯片布置及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]各種實施例總的涉及襯底、芯片及其制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]功率電子中的襯底通常提供用于形成電子電路(例如，印刷電路板)以及用于為部件散熱的相互連接。與用于較低功率的微電子的材料和技術(shù)相比，功率電子襯底應(yīng)當(dāng)提供較高的電流容量和可高達(dá)數(shù)千伏(V)的電壓的較高的電壓隔離。此外，這些功率電子襯底還應(yīng)該在寬的溫度范圍(比如，高達(dá)約150°C或者甚至200°C )內(nèi)運行。
[0003]常規(guī)使用的襯底其中的一種襯底是直接鍵合銅(direct bonded copper, DBC)襯底，由于它們的高導(dǎo)熱性(thermal conductivity)通常被用于功率電子模塊中。DBC通常地由陶瓷板(ceramic tile)形成，陶瓷板常規(guī)地由具有至少一層(例如，具有至少一個金屬片或者金屬箔)的銅的金屬氧化物或者金屬氮化物(例如，氧化鋁、氮化鋁等等)制造，該至少一層的銅通過高溫氧化工藝鍵合至陶瓷板的一個側(cè)面或者兩個側(cè)面，其中該一個或者多個銅層和襯底在氮氣氣氛中被加熱至受控的溫度。在這些條件下，鍵合至一個或者多個銅層和氧化物的銅-氧共晶(copper-oxygen eutectic)被形成用作襯底，以使形成共用襯底。頂部的銅層能夠預(yù)先制造(prefabricated)，比如使用采用常規(guī)印刷電路板技術(shù)的熱處理、燒蝕工藝(ablat1n process)和/或蝕刻以形成電子電路,然而底部的銅層通常被保持為平的。按照慣例，憑借將底部的銅層錫焊(soldering)至襯底，襯底被附接至散熱器(heat spreader)。而且，在DBC襯底中使用的常規(guī)的陶瓷材料通常包括金屬氧化物或者氮化物，比如:氧化招(aluminum oxide, AI2O3),由于其低成本而被廣泛使用，但是氧化招具有低的導(dǎo)熱性(約24W/mK至約28W/mK)并且非常地脆；氮化鋁(AlN)，其比較貴，但是具有較好的熱性能(約150W/mK至約230W/mK);以及具有改進(jìn)的熱性能(約330W/mK)的氧化鈹(BeO)，但是由于其粉末被攝入或者吸入時具有高毒性而經(jīng)常被避開。DBC襯底的一個特性是它們低的熱膨脹系數(shù)，該熱膨脹系數(shù)接近硅的熱膨脹系數(shù)(與純銅相比)。該特性確保好的熱循環(huán)性能(thermal cycling performance)(高達(dá)約50000周期)。DBC襯底還具有優(yōu)秀的電絕緣特性和好的散熱特性。相關(guān)技術(shù)使用種晶層、光成像(photoimage)，并且然后附加銅鍍，以允許細(xì)線(小到50 μ m)和通孔(through-vias)連接前側(cè)或后側(cè)。這能夠與聚合物基電路結(jié)合以創(chuàng)造高密度襯底，消除了對功率器件直接連接至散熱片(heat sink)的需求。
[0004]當(dāng)前，基本上有兩個途徑通過功率電子襯底用于提供散熱。一方面，模塊通過熱散熱膏(thermal heat sink paste)被安裝至外部散熱器(radiator),其中該布置具有低的導(dǎo)熱性，以及另一方面，比如憑借將DBC錫焊至該板之上，模塊被建立在能夠水冷卻的稱為釘狀翅板(PinFin)板(即，在這種板上的結(jié)構(gòu)是在該板的一個側(cè)面上形成釘狀(pin)結(jié)構(gòu)和鰭(fin)結(jié)構(gòu)的結(jié)合)之上，其中由于焊錫的中間層和PinFin板的厚度，這種板的高材料成本和仍然低的熱傳遞可以是不利的。而且，這種板通常僅允許在一個方向上(比如，在模塊的頂側(cè)或者底側(cè))為功率模塊散熱。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]提供了襯底。該襯底可包括:具有第一側(cè)面和與第一側(cè)面相對的第二側(cè)面的陶瓷載體；在陶瓷載體的第一側(cè)面之上布置的第一金屬層；在陶瓷載體的第二側(cè)面之上布置的第二金屬層；以及在第二金屬層之中或者在第二金屬層之上形成的冷卻結(jié)構(gòu)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]附圖中，貫穿不同的示圖，相同的附圖標(biāo)記通常指相同的部分。附圖不一定是按比例的，重點通常反而被放在說明本發(fā)明的原理。在下面的【具體實施方式】中，本發(fā)明的各種實施例參考了附圖進(jìn)行描述，其中:
[0007]圖1A和圖1B示出了一種根據(jù)各種實施例的襯底的剖視圖；
[0008]圖2示出了一種根據(jù)各種實施例的襯底的頂視圖；
[0009]圖3示出了一種根據(jù)各種實施例的襯底的頂視圖；
[0010]圖4示出了一種根據(jù)各種實施例的襯底的頂視圖；
[0011]圖5示出了一種根據(jù)各種實施例的襯底的頂視圖；
[0012]圖6示出了根據(jù)各種實施例的各種形狀的釘狀和/或鰭狀的頂視圖；
[0013]圖7示出了一種根據(jù)各種實施例的芯片布置的剖視圖；
[0014]圖8示出了一種根據(jù)各種實施例的芯片布置的剖視圖；
[0015]圖9示出了一種根據(jù)各種實施例的芯片布置的剖視圖；
[0016]圖10不出了一種根據(jù)各種實施例用于制造芯片布置的方法；和
[0017]圖11示出了一種根據(jù)各種實施例用于制造芯片布置的方法。

【具體實施方式】
[0018]下面【具體實施方式】參考了附圖，附圖通過說明的方式示出了本發(fā)明可以實施的特定的細(xì)節(jié)和實施例。
[0019]詞語“示例性(exemplary) ”在本文中被使用意為“作為示例(example)、例證(instance)或者說明illustrat1n)”。本文中描述為“示例性”的任何實施例或者設(shè)計并不一定理解為首選的或者優(yōu)于其他實施例或者設(shè)計。
[0020]有關(guān)于在側(cè)面或者表面之“上”形成的沉積材料中使用的詞語“上(over) ”，在本文中被使用意為沉積材料可“直接在…上(directly on) ”形成，例如與所表明的側(cè)面或者表面直接接觸。有關(guān)于在側(cè)面或者表面之“上”形成的沉積材料中使用的詞語“上(over)”，在本文中被使用意為沉積材料可間接在所表明的側(cè)面或者表面上(indirectly on)形成，在所表面的側(cè)面或者表面和沉積材料之間可布置一個或者多個其他的層。
[0021]在本公開中描述的襯底、芯片布置及其制造方法可提供具有改進(jìn)的散熱表現(xiàn)的功率電子襯底。該改進(jìn)的散熱可通過在襯底的金屬化側(cè)面的至少一個之中或在襯底的金屬化側(cè)面的至少一個之上形成冷卻結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。該冷卻結(jié)構(gòu)可被形成，以在襯底的該側(cè)面上實現(xiàn)用于改進(jìn)散熱的增大的表面。而且，在襯底的至少一個側(cè)面之中或者在襯底的至少一個側(cè)面之上形成的冷卻結(jié)構(gòu)可在襯底的外部金屬疊片(laminat1n)(或者襯里(lining))其中的至少一個之中或者在襯底的外部金屬疊片(或者襯里)其中的至少一個之上形成。舉例說明，冷卻結(jié)構(gòu)可以通過例如蝕刻工藝(例如，干蝕刻、濕蝕刻、等離子蝕刻)、激光燒蝕、機(jī)械鋸切或者碾磨等在外部的金屬疊片中形成，或者冷卻結(jié)構(gòu)可通過例如鍵合(例如導(dǎo)線鍵合)、焊接、錫焊或者結(jié)構(gòu)化沉積等在外部的金屬疊片之上形成。因此，由于襯底的表面處的冷卻結(jié)構(gòu)，改進(jìn)的并且更具成本效益(cost-efficient)的散熱可以通過省去另外的散熱模塊而實現(xiàn)。此外，具有在至少一個側(cè)面上形成的冷卻結(jié)構(gòu)的預(yù)結(jié)構(gòu)化的(pre-structured)的襯底,可在功率電子的一個側(cè)面或者兩個側(cè)面處形成,其中由于模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)該布置可允許在一個側(cè)面或者兩個側(cè)面上對襯底進(jìn)行直接流體冷卻，即，用于冷卻這些功率電子的單側(cè)(single-sided)流體冷卻或者雙側(cè)(double-sided)流體冷卻是可實現(xiàn)的。因此，本文所描述的這種襯底、芯片布置及其制造方法可實現(xiàn)改進(jìn)過的散熱和增加最終產(chǎn)品的成本效益。
[0022]圖1A示出了一種根據(jù)各種實施例的襯底100A的剖視圖。襯底100A可包括:具有第一側(cè)面(換言之，第一主表面，還可以稱為前側(cè)面或者前表面)112和與第一側(cè)面112相對的第二側(cè)面(換言之，第二主表面，還可以稱為后側(cè)面或者后表面)114的陶瓷載體102 ；在陶瓷載體102的第一側(cè)面112之上布置的第一金屬層104 ;在陶瓷載體102的第二側(cè)面114之上布置的第二金屬層106 ;以及在第二金屬層106中形成的冷卻結(jié)構(gòu)110。
[0023]陶瓷載體102可由陶瓷載體材料組中的至少一種形成，其中該陶瓷載體材料組可包括以下材料或者由以下材料組成:氧化招(aluminum oxide, Al2O3)、氮化招(AlN)、氧化鈹(BeO)等。此外，該陶瓷載體材料可以是絕緣陶瓷材料。
[0024]陶瓷載體102可具有厚度，其中該厚度可以是陶瓷載體102的第一側(cè)面112和第二側(cè)面114之間延伸的距離。陶瓷載體102的厚度可以在約100 μ m至約2mm的范圍內(nèi)，例如在約0.25mm至約Imm的范圍內(nèi)。
[0025]陶瓷載體102可被形成，以使陶瓷載體102可具有幾何體形狀組中的至少一種，其中該幾何體形狀組可包括以下項或者由以下項組成:立方體，長方體，圓柱體，平行六面體，棱柱等。
[0026]陶瓷載體102可被形成，以使陶瓷載體102可具有幾何覆蓋形狀(geometricalfootprint shape)組中的至少一種覆蓋(footprint),其中該幾何覆蓋形狀組可包括以下項或者由以下項組成:圓形、正方形、長方形、菱形、梯形、平行四邊形、三角形、橢圓形、五邊形、六邊形、七邊形、八邊形、九邊形、多邊形等。
[0027]陶瓷載體102的覆蓋可在約Imm2至約300cm2的范圍內(nèi)，例如在約0.25cm2至約25cm2的范圍內(nèi)，例如在約Icm2至約25cm2的范圍內(nèi)。
[0028]陶瓷載體102可以憑借用于制造陶瓷的常見熱處理(例如，燒結(jié))，由以下材料中的至少一種形成:氧化招(aluminum oxide, Al2O3)、氮化招(AlN)、氧化鈹(BeO)。
[0029]在各種實施例中，陶瓷載體102可被形成為陶瓷板。
[0030]在各種實施例中，陶瓷載體102可被形成，以使陶瓷載體102可具有比金屬層104和/或106其中的至少一個更大的覆蓋，該金屬層104和/或106如在下文中更加詳細(xì)描述的隨后將在陶瓷載體102之上沉積。
[0031]在各種實施例中，陶瓷載體102可被形成，以使陶瓷載體102的覆蓋可具有與金屬層104和/或106其中的至少一個相同的覆蓋，該金屬層104和/或106將如下文會更加詳細(xì)描述的隨后在陶瓷載體102上沉積。
[0032]第一金屬層104可至少部分地沉積在陶瓷載體102的第一側(cè)面112之上。
[0033]第一金屬層104可由金屬的組中的至少一種形成，其中該金屬的組可包括以下項或者由以下項組成:銅(Cu)、招(Al)、鎳(Ni)、金(Au)、銀(Ag)、鈕(Pd)、鉬(Pt)、銅合金、招合金、鎳合金、金合金、銀合金、IE合金、鉬合金等。
[0034]具有第一側(cè)面118和與第一側(cè)面118相對的第二側(cè)面116的第一金屬層104可具有厚度，其中該厚度可以是在第一金屬層104的第一側(cè)面118和第二側(cè)面116之間延伸的距離。第一金屬層104的厚度可以在約0.0lmm至約Imm的范圍內(nèi)，例如在約0.1mm至約0.5mm的范圍內(nèi)，例如在約0.1mm至約Imm的范圍內(nèi)。
[0035]第一金屬層104可被形成，以使第一金屬層104可具有幾何體形狀組中的至少一種，其中該幾何體形狀組可包括以下項或者由以下項組成:立方體，長方體，圓柱體，平行六面體，棱柱等。
[0036]第一金屬層104可被形成，以使第一金屬層104可具有幾何覆蓋形狀的組中的至少一種覆蓋，其中該幾何覆蓋形狀的組可包括以下項或者由以下項組成:圓形、正方形、長方形、菱形、梯形、平行四邊形、三角形、橢圓形、五邊形、六邊形、七邊形、八邊形、九邊形、多邊形等。
[0037]第一金屬層104的覆蓋可在約Imm2至約300cm2的范圍內(nèi)，例如在約0.25cm2至約25cm2的范圍內(nèi)，例如在約Icm2至約25cm2的范圍內(nèi)。
[0038]在各種實施例中，第一金屬層104可預(yù)先制造，以使第一金屬層104可以通過一個或者多個金屬片或者金屬箔(比如，通過多個金屬片或者金屬箔)形成，其中多個金屬片或者金屬箔的單獨元件可被布置為以使多個金屬片或者金屬箔的單獨元件可一個疊在另一個之上，并且可以由上述的金屬中的至少一種形成。
[0039]在各種實施例中，第一金屬層104可至少部分地布置(例如，憑借附接或者鍵合)在陶瓷載體102的第一側(cè)面112之上，其中陶瓷載體102的第一側(cè)面112可至少部分地鄰近第一金屬層104的第二側(cè)面116形成。此外,第一金屬層104和第二金屬層106可以通過下文中將更詳細(xì)描述的常見工藝，分別地至少部分地布置在第一側(cè)面112和第二側(cè)面114之上。
[0040]在各種實施例中，第一金屬層104可被形成，以使第一金屬層104可基本上是平面的(或者平坦的)金屬層。換言之，第一金屬層104可以是非結(jié)構(gòu)化(unstructured)的金屬層。
[0041]在各種實施例中，第一金屬層104可被形成，以使第一金屬層104可具有在第一金屬層104中形成的一個或者多個電子結(jié)構(gòu)或者結(jié)構(gòu)化的元件。這些電子結(jié)構(gòu)可以通過常見工藝(比如，熱處理、沉積、圖案化等)形成。
[0042]在各種實施例中，第一金屬層104可被形成，以使第一金屬層104可至少部分地作為對隨后可附接至第一金屬層104的至少一個芯片或者裸片進(jìn)行金屬化的后側(cè)面。
[0043]第二金屬層106可至少部分地布置在陶瓷載體102的第二側(cè)面114之上。
[0044]第二金屬層106可由金屬的組中的至少一種形成，其中該金屬的組可包括以下項或者由以下項組成:銅(Cu)、招(Al)、鎳(Ni)、金(Au)、銀(Ag)、鈕(Pd)、鉬(Pt)、銅合金、招合金、鎳合金、金合金、銀合金、IE合金、鉬合金等。
[0045]具有第一側(cè)面120和與第一側(cè)面120相對的第二側(cè)面122的第二金屬層106可具有厚度，其中該厚度可以是第二金屬層106的第一側(cè)面120和第二側(cè)面122之間延伸的距離。第二金屬層106的厚度可以在約0.0lmm至約Imm的范圍內(nèi)，例如在約0.1mm至約0.5mm的范圍內(nèi)，例如在約0.1mm至約Imm的范圍內(nèi)。
[0046]第二金屬層106可被形成，以使第二金屬層106可具有幾何體形狀組中的至少一種，其中該幾何體形狀組可包括以下項或者由以下項組成:立方體，長方體，圓柱體，平行六面體，棱柱等。
[0047]第二金屬層106可被形成，以使第二金屬層106可具有幾何覆蓋形狀的組中的至少一種覆蓋，其中該幾何覆蓋形狀的組可包括以下項或者由以下項組成:圓形、正方形、長方形、菱形、梯形、平行四邊形、三角形、橢圓形、五邊形、六邊形、七邊形、八邊形、九邊形、多邊形等。
[0048]第二金屬層106的覆蓋可在約lmm2至約300cm2的范圍內(nèi)，例如在約0.25cm2至約25cm2的范圍內(nèi)，例如在約lcm2至約25cm2的范圍內(nèi)。
[0049]在各種實施例中，第二金屬層106可預(yù)先制造，以使第二金屬層106可以通過一個或者多個金屬片或者金屬箔(比如，憑借多個金屬片或者金屬箔)形成，其中多個金屬片或者金屬箔的單獨元件可被布置以使多個金屬片或者金屬箔的單獨元件可一個疊在另一個之上，并且可以由上述的金屬中至少一種形成。
[0050]第二金屬層106可至少部分地布置(例如，通過附接或者鍵合)在陶瓷載體102的第二側(cè)面114之上，其中陶瓷載體102的第二側(cè)面114可至少部分地鄰近第二金屬層106的第一側(cè)面120形成。
[0051]第一金屬層104和第二金屬層106可分別至少部分地布置在第一側(cè)面112和第二側(cè)面114之上。第一金屬層104和第二金屬層106可以通過常規(guī)的常見熱處理工藝鍵合，例如，通過使用可被處于氣體氣氛(例如，氮氣等)中的工藝采用的材料的共晶熔融(eutectic melting)的常見的鍵合工藝,用于將上述金屬層中的至少一個鍵合至陶瓷載體102的上述陶瓷材料的至少一種之上。
[0052]在各種實施例中，冷卻結(jié)構(gòu)隨后可在第二金屬層106的第二側(cè)面122中形成。冷卻結(jié)構(gòu)可通過形成多個溝槽(或凹部或槽)108而形成，該多個溝槽108可形成多個釘110、鰭110或者釘和鰭的結(jié)合110。由多個或釘110、鰭110或者釘和鰭的結(jié)合110形成的冷卻結(jié)構(gòu)可在下文描述中被稱為PinFin結(jié)構(gòu)110。換言之，術(shù)語PinFin結(jié)構(gòu)110和冷卻結(jié)構(gòu)，可由多個釘狀結(jié)構(gòu)(例如，一個釘狀結(jié)構(gòu))110、多個鰭結(jié)構(gòu)(例如，一個鰭結(jié)構(gòu))110或者釘結(jié)構(gòu)110和鰭結(jié)構(gòu)110的結(jié)合形成，可在本文中用為同義詞。PinFin結(jié)構(gòu)110可通過在第二金屬層106的第二側(cè)面122之形成具有預(yù)定義深度D和預(yù)定義寬度W的多個溝槽(或凹部或者槽等)108形成。
[0053]多個溝槽(或凹部或者槽等)108可通過溝槽形成方法組中的至少一種在第二金屬層106的第二側(cè)面122中形成，其中該溝槽形成方法組包括以下項或者由以下項組成:蝕刻(例如，干蝕刻、濕蝕刻)、等離子蝕刻、激光燒蝕、機(jī)械鋸切、碾磨等。
[0054]多個溝槽108中的每一個溝槽可在PinFin結(jié)構(gòu)110之間形成，以使溝槽108可具有幾何橫斷面形狀組中的至少一種，其中該幾何橫斷面形狀組可包括以下項或者由以下項組成:半圓形、半橢圓形、三角形、正方形、長方形、梯形、多邊形等。
[0055]多個溝槽108中的每個溝槽可在PinFin結(jié)構(gòu)110之間形成，以使溝槽108可具有預(yù)定義深度D，其中該深度D可在約0.0lmm至約Imm的范圍內(nèi)，例如在約0.1mm至約0.5mm的范圍內(nèi)，例如在約0.1mm至約Imm的范圍內(nèi)。
[0056]多個溝槽108中的每個溝槽可在PinFin結(jié)構(gòu)110之間形成，以使溝槽108可具有在PinFin結(jié)構(gòu)110的兩個元件之間延伸的預(yù)定義寬度W，其中該寬度W可在約0.0lmm至約2mm的范圍內(nèi)，例如在約0.1mm至約0.5mm的范圍內(nèi)，例如在約0.1mm至約Imm的范圍內(nèi)。
[0057]通過在第二金屬層106的第二側(cè)面122中形成的多個溝槽108的深度D和寬度W，多個溝槽108可定義PinFin結(jié)構(gòu)110。
[0058]PinFin結(jié)構(gòu)110的每個元件可被形成，以使PinFin結(jié)構(gòu)110的每個元件具有覆蓋。該P(yáng)inFin結(jié)構(gòu)110的元件的覆蓋可以是幾何覆蓋形狀的組中的至少一種，其中該幾何覆蓋形狀的組可包括以下項或者由以下項組成:圓形、正方形、長方形、菱形、梯形、平行四邊形、三角形、橢圓形、五邊形、六邊形、七邊形、八邊形、九邊形、多邊形等。
[0059]PinFin結(jié)構(gòu)110的每個元件的覆蓋可被形成，以使覆蓋的面積可在約0.0lmm2至約5mm2的范圍內(nèi)，例如在約0.05mm2至約0.5mm2的范圍內(nèi)，例如在約0.1mm2至約0.5mm2的范圍內(nèi)。
[0060]PinFin結(jié)構(gòu)110的每個元件可被形成，以使PinFin結(jié)構(gòu)110的每個元件可具有體形狀。PinFin結(jié)構(gòu)110的每個元件的體形狀可以是幾何體形狀組中的至少一種，其中該幾何體形狀組可包括以下項或者由以下項組成:立方體，長方體，圓柱體，平行六面體，棱柱坐寸ο
[0061]在各種實施例中，PinFin結(jié)構(gòu)110可被形成，以使PinFin結(jié)構(gòu)110的元件可至少部分地布置為在第二金屬層106的第二側(cè)面122上的陣列。
[0062]在各種實施例中，PinFin結(jié)構(gòu)110可被形成，以使PinFin結(jié)構(gòu)110的元件可在第二金屬層106的第二側(cè)面122上被成行地布置，其中每行可被布置為彼此間具有支距(offset)(比如,磚砌體(brickwork)的支距)。
[0063]在各種實施例中，PinFin結(jié)構(gòu)110可被形成，以使PinFin結(jié)構(gòu)110的元件可在第二金屬層106的第二側(cè)面122上形成上部結(jié)構(gòu)(superstructure),其中這種上部結(jié)構(gòu)可通過布置在幾何布置的轉(zhuǎn)角處的PinFin結(jié)構(gòu)110的元件形成幾何布置。該P(yáng)inFin結(jié)構(gòu)110的元件的布置可以是幾何布置的組中的至少一種，其中該幾何布置的組可包括以下項或者由以下項組成:圓形、正方形、長方形、菱形、梯形、平行四邊形、三角形、橢圓形、五邊形、六邊形、七邊形、八邊形、九邊形、多邊形等。
[0064]此外，該P(yáng)inFin結(jié)構(gòu)110的元件的幾何布置可通過疊加如上所述的幾何布置而形成在第二金屬層106的第二側(cè)面122上。
[0065]在各種實施例中，如上所述的各種布置可以結(jié)合以形成各種各樣的PinFin結(jié)構(gòu)布置110。
[0066]圖1B示出了一種根據(jù)各種實施例的襯底100B的剖視圖。襯底100B可包括:具有第一側(cè)面112和與第一側(cè)面112相對的第二側(cè)面114的陶瓷載體102 ;在陶瓷載體102的第一側(cè)面112之上布置的第一金屬層104 ;在陶瓷載體102的第二側(cè)面114之上布置的第二金屬層106 ;以及在第二金屬層106之上形成的冷卻結(jié)構(gòu)110。
[0067]襯底100B可被形成與上述的圖1A所示的襯底100A類似。此外，襯底100B的單獨元件可與上述的圖1A所示的襯底100A的元件由類似的材料形成。
[0068]襯底10B可被形成，以使第一金屬層104和第二金屬層106該兩個金屬層可基本上形成為平面的(或者平坦的)層。
[0069]在各種實施例中，PinFin結(jié)構(gòu)110可在第二金屬層106的第二側(cè)面122之上形成。具有第一側(cè)面124和與第一側(cè)面124相對的第二側(cè)面126的PinFin結(jié)構(gòu)110的每個元件可在第二金屬層106的第二側(cè)面122之上形成，以使PinFin結(jié)構(gòu)110的單獨元件可通過在它們之間形成的預(yù)定義寬度W而彼此分開。PinFin結(jié)構(gòu)110的每個元件可被形成，以使PinFin結(jié)構(gòu)110的每個元件可具有預(yù)定義高度H。
[0070]PinFin結(jié)構(gòu)110的元件的寬度W可在約0.0lmm至約2mm的范圍內(nèi)，例如在約0.1mm至約0.5mm的范圍內(nèi)，例如在約0.1mm至約Imm的范圍內(nèi)。
[0071]PinFin結(jié)構(gòu)110的元件的高度H可在約0.0lmm至約Imm的范圍內(nèi)，例如在約0.1mm至約0.5mm的范圍內(nèi)，例如在約0.1mm至約Imm的范圍內(nèi)。
[0072]PinFin結(jié)構(gòu)110的每個元件可被形成以使PinFin結(jié)構(gòu)110的每個元件可具有覆蓋。該覆蓋可以是幾何覆蓋形狀組中的至少一種，其中該幾何覆蓋形狀組可包括以下項或者由以下項組成:圓形、正方形、長方形、菱形、梯形、平行四邊形、三角形、橢圓形、五邊形、六邊形、七邊形、八邊形、九邊形、多邊形等。
[0073]PinFin結(jié)構(gòu)110的每個元件的覆蓋可被形成，以使該覆蓋的面積可在約0.0lmm2至約5mm2的范圍內(nèi)，例如在約0.05mm2至約0.5mm2的范圍內(nèi)，例如在約0.1mm2至約0.5mm2的范圍內(nèi)。
[0074]PinFin結(jié)構(gòu)110的每個元件可被形成，以使PinFin結(jié)構(gòu)110的每個元件可具有體形狀。該體形狀可以是幾何體形狀組中的至少一種，其中該幾何體形狀的組可包括以下項或者由以下項組成:立方體、長方體、圓柱體、平行六面體、棱柱等。
[0075]PinFin結(jié)構(gòu)110的元件可至少部分地布置在第二金屬層106的第二側(cè)面122之上，其中PinFin結(jié)構(gòu)110的每個元件的第一側(cè)面124可至少部分地鄰近第二金屬層106的第二側(cè)面122布置。PinFin結(jié)構(gòu)110的元件可通過附接方法組其中的至少一種方法來至少部分地附接至第二金屬層106的第二側(cè)面122，其中該附接方法組可包括以下項或者由以下項組成:鍵合(例如，導(dǎo)線鍵合)、焊接、錫焊、結(jié)構(gòu)化沉積等。
[0076]結(jié)構(gòu)化沉積可通過沉積方法組中的至少一種被采用，其中該沉積方法組可包括以下項或者由以下項組成:電鍍(electroplating)、鍍鋅(galvanizing)、噴鍍(plating)等。
[0077]圖2示出了一種根據(jù)各種實施例的襯底200的頂視圖。襯底200可被形成與襯底100A或100B中的至少一個類似。
[0078]襯底200的PinFin結(jié)構(gòu)210的元件可被形成，以使PinFin結(jié)構(gòu)210可至少部分地布置在第二金屬層的第二側(cè)面之中或者第二金屬層的第二側(cè)面之上，具有陣列結(jié)構(gòu)。
[0079]在各種實施例中，PinFin結(jié)構(gòu)210的元件可被形成，以使PinFin結(jié)構(gòu)210的元件可具有正方形形狀的覆蓋。PinFin結(jié)構(gòu)210的元件可沿襯底200的表面以任何所需的規(guī)律圖案或者非規(guī)律圖案布置。PinFin結(jié)構(gòu)210的元件可相對彼此以任何所需(相同或者不同)的距離布置。
[0080]圖3示出了一種根據(jù)各種實施例的襯底300的頂視圖。襯底300可被形成與襯底100A或者100B中的至少一個類似。
[0081]襯底300的PinFin結(jié)構(gòu)310的元件可被形成，以使PinFin結(jié)構(gòu)310可至少部分地布置在第二金屬層的第二側(cè)面之中或者第二金屬層的第二側(cè)面之上，具有鰭結(jié)構(gòu)。
[0082]在各種實施例中，PinFin結(jié)構(gòu)310的元件可被形成，以使PinFin結(jié)構(gòu)310的元件可具有長方形形狀的覆蓋。PinFin結(jié)構(gòu)210的元件可以相對彼此以任何所需(相同或者不同)的距離布置。
[0083]圖4示出了一種根據(jù)各種實施例的襯底400的頂視圖。襯底400可被形成與襯底100A或者100B中的至少一個類似。
[0084]襯底400的PinFin結(jié)構(gòu)410的元件可被形成，以使PinFin結(jié)構(gòu)410可至少部分地布置在第二金屬層的第二側(cè)面之中或者第二金屬層的第二側(cè)面之上，具有PinFin結(jié)構(gòu)。
[0085]在各種實施例中，PinFin結(jié)構(gòu)410的元件可被形成，以使PinFin結(jié)構(gòu)410的元件可具有橢圓形形狀的覆蓋。此外，PinFin結(jié)構(gòu)410的橢圓形形狀的元件可在第二金屬層的第二側(cè)面上形成行，其中每行可形成為彼此之間具有支距，該偏移可形成為類似磚砌體的支距。
[0086]圖5示出了一種根據(jù)各種實施例的襯底500的頂視圖。襯底500可被形成與襯底100A或者100B中的至少一個類似。
[0087]襯底500的PinFin結(jié)構(gòu)510的元件可被形成，以使PinFin結(jié)構(gòu)510可至少部分地布置第二金屬層的第二側(cè)面之中或者第二金屬層的第二側(cè)面之上，具有陣列結(jié)構(gòu)。
[0088]在各種實施例中,PinFin結(jié)構(gòu)510的元件可被形成，以使PinFin結(jié)構(gòu)510的元件可具有圓形形狀的覆蓋(具有任何所需的直徑)。PinFin結(jié)構(gòu)510的元件可以相對彼此以任何所需(相同或者不同)的距離布置。
[0089]圖6示出了一種根據(jù)各種實施例的PinFin結(jié)構(gòu)610的元件的各種覆蓋形狀的頂視圖。PinFin結(jié)構(gòu)610的元件可被形成與上述的PinFin結(jié)構(gòu)IlOA或者IlOB的元件其中的至少一個類似。
[0090]雖然在圖1至圖6中，各PinFin結(jié)構(gòu)被示為由至少一種相同形狀的PinFin結(jié)構(gòu)形成，應(yīng)當(dāng)理解的是，PinFin結(jié)構(gòu)可由一種或者多種不同形狀的結(jié)構(gòu)元件(即，具有不同的覆蓋形狀)形成。PinFin結(jié)構(gòu)610的各元件的各種覆蓋形狀可由幾何覆蓋形狀的組其中的至少一種形成，其中該幾何覆蓋形狀的組可包括以下項或者由以下項組成:正方形、三角形、圓角矩形、橢圓形、圓形、五邊形、六邊形、七邊形、八邊形、菱形、長方形等。
[0091]此外，各種PinFin結(jié)構(gòu)可通過各種覆蓋形狀中的一種或者多種形狀形成。換言之，在第二金屬層的第二側(cè)面之上可形成一種或者多種不同形狀的元件，以使各種各樣的不同形狀的元件可在第二金屬層的第二側(cè)面之中或者在第二金屬層的第二側(cè)面之上形成PinFin 結(jié)構(gòu)。
[0092]圖7示出了一種根據(jù)各種實施例的芯片布置700的剖視圖。
[0093]芯片布置700可由具有第一側(cè)面704和與第一側(cè)面704相對的第二側(cè)面706的至少一個芯片(或者至少一個裸片)702和可如上所述形成的襯底形成。舉例所明，該襯底可布置在至少一個芯片702的第一側(cè)面704或者第二側(cè)面706其中的至少一個之上。
[0094]在各種實施例中，該至少一個芯片702可以是晶片、晶片的部分、襯底、襯底的部分等，其中至少一個芯片702可至少部分地由至少一種半導(dǎo)體材料形成。至少一個芯片702可進(jìn)一步包括處理過的晶片、處理過的襯底等其中的至少一種，其中處理可以是常見工藝(比如，層沉積、圖案化、摻雜和/或熱處理)其中的至少一種。
[0095]至少一個芯片702可至少部分地由半導(dǎo)體材料的組其中的至少一種形成，其中該半導(dǎo)體材料的組可包括以下項或者由以下項組成:硅(Si)、碳化硅(SiC)、鍺化硅(SiGe)、鍺(Ge)、α -錫(α -Sn)、硼(B)、硒(Se)、碲(Te)、硫(S)、磷化鎵(GaP)、砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)、銻化銦(InSb)、砷化銦(InAs)、銻化鎵(GaSb)、氮化鎵(GaN)、氮化鋁(AlN)、氮化銦(InN)、砷化鋁鎵(AlxGahAs)、和/或氮化銦鎵(InxGai_xN)。此外，一個或者多個半導(dǎo)體襯底中的一種或者多種材料可以是來自化合物半導(dǎo)體組中的一種或者多種化合物半導(dǎo)體，該化合物半導(dǎo)體組是元素周期表(per1dic system)的下列組:II_V、II_V、I1-V1、1-VI1、IV-VI 和 / 或 V-VL。
[0096]至少一個芯片702可具有厚度，其中至少一個芯片702的厚度可以是至少一個芯片702的第一側(cè)面704和第二側(cè)面706之間延伸的距離。該至少一個芯片702的厚度可在約5 μ m至約5mm的范圍內(nèi)，例如在約100 μ m至約Imm的范圍內(nèi)，例如在約50 μ m至約0.5mm范圍內(nèi)。
[0097]至少一個芯片702可被形成，以使至少一個芯片702可具有覆蓋，該覆蓋可以是幾何覆蓋形狀組中的至少一種，其中該幾何覆蓋形狀組可包括以下項或者由以下項組成:圓形、正方形、長方形、菱形、梯形、平行四邊形、三角形、橢圓形、五邊形、六邊形、七邊形、八邊形、九邊形、多邊形等。
[0098]至少一個芯片702可被形成，以使至少一個芯片702可具有覆蓋，其中該覆蓋可具有約0.1mm2至約100mm2范圍內(nèi)的面積，例如在約Imm2至約1mm2的范圍內(nèi)，例如在約0.5mm2至約25mm2的范圍內(nèi)。
[0099]至少一個芯片702可被形成，以使至少一個芯片702可具有體形狀，并且該體形狀可具有幾何體形狀組中的至少一種，其中該幾何體形狀組可包括以下項或者由以下項組成:立方體、長方體、圓柱體、平行六面體、棱柱等。
[0100]此外，芯片布置700可包括一個或者多個芯片702，比如多個芯片702。
[0101]至少一個芯片702可被形成，以使至少一個芯片702可包括一個或者多個電子部件(或者電子結(jié)構(gòu)和/或結(jié)構(gòu)化元件和/或電子器件)。該至少一個電子部件可通過至少一種常見工藝(比如，層沉積、圖案化、摻雜和/或熱處理)形成。
[0102]該至少一個電子部件可被形成，以使該至少一個電子部件可以是電子部件組其中的至少一個，其中該電子部件組可包括以下項或者由以下項組成:二極管、晶體管、變阻器(varistor)、雙極型結(jié)晶體管(bipolar junct1n transistor)、結(jié)柵極場效應(yīng)晶體管(junct1n gate field-effect transistor)、場效應(yīng)晶體管、電阻器、電容器、電感器、晶閘管(thyristor)、功率晶體管、功率金屬氧化物半導(dǎo)體(M0S, metal oxide semiconductor)晶體管、功率雙極型晶體管、功率場效應(yīng)晶體管、功率絕緣柵雙極型晶體管(IGBT，insulated gate bipolar transistor)、MOS 控制晶閘管、娃控制整流器(rectifier)、功率肖特基二極管(schottky d1de)、碳化娃二極管、氮化鎵器件、專用集成電路(ASIC)、驅(qū)動器、控制器、電子濾波器(filter)組合、LC連接、無源器件、傳感器等。
[0103]包括陶瓷載體102、第一金屬層104和第二金屬層106的芯片布置700的襯底,可附接至芯片702，其中至少一個芯片702的第二側(cè)面706可形成為至少部分地鄰近第一金屬層104的第一側(cè)面118。
[0104]該襯底可通過附接方法的組其中的至少一種方法附接至芯片702，其中該附接方法的組可包括以下項或者由以下項組成:鍵合、焊接、錫焊等。
[0105]第二金屬層106的第二側(cè)面122可至少部分地暴露在芯片布置700之外。
[0106]圖8示出了一種根據(jù)各種實施例的芯片布置800的剖視圖。芯片布置800可包括如上所述的芯片布置700。
[0107]此外，芯片布置800可包括另外的襯底，該另外的襯底包括具有第一側(cè)面112F和與第一側(cè)面112F相對的第二側(cè)面114F的陶瓷載體102F，具有第一側(cè)面116F和與第一側(cè)面116F相對的第二側(cè)面118F的第一金屬層104F，以及具有第一側(cè)面120F和與第一側(cè)面120F相對的第二側(cè)面122F的第一金屬層106F。
[0108]該進(jìn)一步的襯底可被形成與上述的襯底100A或者襯底100B類似。因此，該進(jìn)一步的襯底可與上述襯底100A或者襯底100B類似形成為具有多個溝槽108F和PinFin結(jié)構(gòu)IlOF0
[0109]該芯片布置800的進(jìn)一步的襯底可附接至芯片702，其中該進(jìn)一步的襯底的第一金屬層104F的第二側(cè)面118F可附接至至少部分地鄰近至少一個芯片702的第一側(cè)面704。
[0110]該進(jìn)一步的襯底可通過附接方法組其中的至少一種方法附接至芯片702，其中該附接方法組可包括以下項或者由以下項組成:鍵合、焊接、錫焊等。
[0111]至少一個芯片702可被夾在該襯底和該另外的襯底之間。
[0112]芯片布置800可包括一個或者多個芯片702，比如多個芯片702。
[0113]此外，芯片702可布置在該襯底和該另外的襯底之間，其中例如另外的層(例如，用于為該芯片的至少一個側(cè)面改進(jìn)散熱的進(jìn)一步的層)或者另外的電子器件可布置在該至少一個芯片702的第一側(cè)面704和/或第二側(cè)面706、這兩個側(cè)面其中的至少一個之上，以使另外的層或者另外的電子器件可布置在至少一個芯片702和/或襯底的第一金屬層104或另外的襯底的第一金屬層104F之間。換言之，另外的層和/或器件可布置在芯片布置800的兩個襯底其中的至少一個和芯片702之間。
[0114]圖9不出了一種根據(jù)各種實施例的芯片布置900的剖視圖。
[0115]芯片布置900可包括如上所述的襯底和/或者芯片布置700或800其中的至少一個。
[0116]芯片布置900可包括具有第一側(cè)面904和與第一側(cè)面904相對的第二側(cè)面906的另外的至少一個熱互連接層(thermal interconnect1n) 902,和具有第一側(cè)面910和與第一側(cè)面910相對的第二側(cè)面912的封裝材料908。
[0117]至少一個熱互連接層902可被形成，以使來自至少一個芯片702的熱可從至少一個芯片702的至少一個側(cè)面向兩個襯底其中的至少一個消散。
[0118]此外，該襯底可被形成以使陶瓷載體102和102F可具有比第一金屬層104和104F和第二金屬層106和106F更大的覆蓋。
[0119]在各種實施例中，至少一個熱互連接層902可至少部分地在至少一個芯片702的第二側(cè)面706之上形成，其中至少一個熱互連接層902的第二側(cè)面906可形成為至少部分地鄰近至少一個芯片702的第二側(cè)面706。至少一個熱互連接層902的第一側(cè)面904可形成為至少部分地鄰近第一金屬層104的第一側(cè)面118。因此，至少一個熱互連接層902可被夾在至少一個芯片702和襯底之間。
[0120]雖然圖9示出了在芯片布置900之內(nèi)的至少一個熱互連接層902的特定布置，應(yīng)當(dāng)理解的是，該至少一個熱互連接層902還可以至少部分地布置在至少一個芯片702的另一側(cè)面上。換言之，熱互連接層902可被夾在至少一個芯片702和另外的襯底之間。
[0121]芯片布置900可包括一個或者多個芯片702和/或一個或者多個熱互連接層902，比如多個芯片702和/或多個熱互連接層902。
[0122]至少一個熱互連接層902可具有一厚度，該厚度可以是在至少一個熱互連接層902的第一側(cè)面904和第二側(cè)面906之間延伸的距離。至少一個熱互連接層902的厚度可在約5μπι至約5mm的范圍內(nèi)，例如在約10ym至約Imm的范圍內(nèi)，例如在約50 μ m至約0.5mm的范圍內(nèi)。
[0123]至少一個熱互連接層902可被形成，以使至少一個熱互連接層902的覆蓋可以是幾何覆蓋形狀組中的至少一種，其中該幾何覆蓋形狀組可包括以下項或者由以下項組成:圓形、正方形、長方形、菱形、梯形、平行四邊形、三角形、橢圓形、五邊形、六邊形、七邊形、八邊形、九邊形、多邊形等。
[0124]至少一個熱互連接層902可被形成，以使至少一個熱互連接層902的覆蓋可具有約0.1mm2至約100mm2范圍內(nèi)的面積，例如在約Imm2至約1mm2的范圍內(nèi)，例如在約0.5mm2至約25mm2的范圍內(nèi)。
[0125]至少一個熱互連接層902可被形成，以使至少一個熱互連接層902的體形狀可以是幾何體形狀的組中的至少一種，其中該幾何體形狀的組可包括以下項或者由以下項組成:立方體、長方體、圓柱體、平行六面體、棱柱等。
[0126]至少一個熱互連接層902可由以下熱導(dǎo)材料組中的至少一種形成，其中該熱導(dǎo)材料組可包括以下項或者由以下項組成:銅(Cu)、招(Al)、鎳(Ni)、金(Au)、銀(Ag)、鈕(Pd)、鉬(Pt)、銅合金、招合金、鎳合金、金合金、銀合金、IE合金、鉬合金等。
[0127]在各種實施例中，至少一個熱互連接層902的覆蓋可小于至少一個芯片702的覆至JHL ο
[0128]在各種實施例中，至少一個熱互連接層902的覆蓋可等于或者大于至少一個芯片702的覆蓋。
[0129]芯片布置900可被形成，以使至少一個芯片702、至少一個熱互連接層902、襯底和另外的襯底可形成中央堆疊(centered stack),其中襯底和另外的襯底可布置在芯片布置900的外面(或者外層)側(cè)面上(即在外側(cè)布置)。襯底和另外的襯底可布置在芯片布置900的外側(cè)面處，以使兩個襯底的PinFin結(jié)構(gòu)110和IlOF可被布置在芯片布置900的外側(cè)面處。換言之，兩個襯底的PinFin結(jié)構(gòu)110和IlOF可被布置為以使兩個襯底的結(jié)構(gòu)110和IlOF可至少部分地暴露在芯片布置900之外。至少一個熱互連接層902和至少一個芯片702可布置在襯底和另外的襯底之間。封裝材料(或模制化合物)908可至少部分地布置在可形成中央堆疊的至少一個芯片702、至少一個熱互連接層902、襯底和另外的襯底的側(cè)壁處。
[0130]具有第一側(cè)面910和與第一側(cè)面910相對的第二側(cè)面912的封裝材料(或模制化合物)908可由封裝材料組中的至少一種形成，其中該封裝材料的組可包括以下項或者由以下項組成:聚酯樹脂、乙烯基酯樹脂、合成樹脂、玻璃纖維、環(huán)氧樹脂、聚合物、聚酰亞胺(PD、聚酰胺(PA)、聚酰胺酰亞胺(PAI)、聚(甲基戊二酰亞胺)(PMGI)、SU-8、苯酚甲醛樹脂(PF)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、這些封裝材料的任意組合等。
[0131]封裝材料908可通過模制方法組中的至少一種方法形成，其中該模制方法組可包括以下項或者由以下項組成:壓縮模制(compress1n molding)、注射模制(inject1nmolding)、層壓、傳遞模制(transfer molding)、矩陣模制(matrix molding)等。
[0132]封裝材料908可至少部分地在可形成中央堆疊的至少一個芯片702、至少一個熱互連接層902、襯底和另外的襯底的側(cè)壁處形成，以使封裝材料908的第一側(cè)面910和第二側(cè)面912可與襯底的第二側(cè)面122和該另外的襯底的第二側(cè)面122F基本上形成平面。換言之，可由至少一個芯片702、至少一個熱互連接層902、襯底和另外的襯底形成的中央堆疊可形成塊(或者例如，長方體)，其中襯底的第二側(cè)面122和該另外襯底的第二側(cè)面122F可至少部分地暴露在芯片布置900之外。
[0133]封裝材料908可被形成，以使封裝材料908可至少部分地密封由至少一個芯片702、至少一個熱互連接層902、襯底和另外的襯底形成的中央堆疊。對由至少一個芯片702、至少一個熱互連接層902、襯底和該另外的襯底形成的中央堆疊的密封可允許通過應(yīng)用于至少部分地暴露的第二金屬層106和106F的側(cè)面122和122F其中的至少一個的冷卻流體(或者液體)(比如，水等)冷卻芯片布置900。
[0134]兩個箭頭914和916可表示該施加的冷卻流體的方向。該冷卻流體可被應(yīng)用為通過冷卻流體回路，其中冷卻流體回路方向可順時針或者逆時針應(yīng)用，或者，通過在芯片布置900的兩個側(cè)面上以相同方向應(yīng)用的平行的冷卻流體流通。
[0135]圖10中不出了一種根據(jù)各種實施例用于形成芯片布置的方法1000的不意圖。
[0136]該方法1000可包括:開始形成襯底(在步驟1002中)，形成襯底包括:形成具有第一側(cè)面和與第一側(cè)面相對的第二側(cè)面的陶瓷載體(在步驟1004中)；在陶瓷載體的第一側(cè)面之上形成第一金屬層(在步驟1006中)；在陶瓷載體的第二側(cè)面之上形成第二金屬層(在步驟1008中)；以及在第二金屬層中或者在第二金屬層之上形成冷卻結(jié)構(gòu)(在步驟1010中);以及形成可耦接至襯底的第一側(cè)面的芯片，其中該芯片電耦接至襯底的第一金屬層(在步驟1012中)。
[0137]該襯底可被形成與上述的襯底類似。
[0138]用于形成芯片布置的方法1000進(jìn)一步可包括:形成另外的襯底，包括:形成具有第一側(cè)面和與第一側(cè)面相對的第二側(cè)面的陶瓷載體；在陶瓷載體的第一側(cè)面之上形成第一金屬層；在陶瓷載體的第二側(cè)面之上形成第二金屬層；和在第二金屬層之中或者在第二金屬層之上形成冷卻結(jié)構(gòu)；其中芯片可被夾在襯底和該另外的襯底之間，而且可耦接至該另外的襯底，其中該芯片還可以電耦接至該另外的襯底的第一金屬層。
[0139]進(jìn)一步的襯底可為與上述的襯底類似。
[0140]此外，該方法1000可包括:在芯片和襯底的至少部分的側(cè)壁之上形成封裝材料，其中該封裝材料可與上述類似地被形成。
[0141]襯底的第二金屬層可至少部分地被暴露。
[0142]該方法進(jìn)一步可包括:在芯片和襯底和該另外的襯底的至少部分的側(cè)壁之上形成封裝材料。
[0143]襯底的第二金屬層和進(jìn)一步的襯底的第二金屬層可至少部分地被暴露。
[0144]圖11中示出了一種根據(jù)各種實施例用于形成芯片布置的方法1100的示圖。該方法1100可包括:開始形成襯底(在步驟1002中)，形成襯底包括:形成具有第一側(cè)面和與第一側(cè)面相對的第二側(cè)面的陶瓷載體(在步驟1004中)；在陶瓷載體的第一側(cè)面之上形成第一金屬層(在步驟1006中)；在陶瓷載體的第二側(cè)面之上形成第二金屬層(在步驟1008中)；和在第二金屬層之中或者在第二金屬層之上形成冷卻結(jié)構(gòu)(在步驟1010中)；形成可耦接至襯底的第一側(cè)面的芯片，其中該芯片可電耦接至襯底的第一金屬層(在步驟1012中)；以及形成進(jìn)一步的襯底(在步驟1102中)，包括:形成具有第一側(cè)面和與第一側(cè)面相對的第二側(cè)面的陶瓷載體(在步驟1104中)；在陶瓷載體的第一側(cè)面之上形成第一金屬層(在步驟1106中)；在陶瓷載體的第二側(cè)面之上形成第二金屬層(在步驟1108中)；和在第二金屬層之中或者在第二金屬層之上形成冷卻結(jié)構(gòu)(在步驟1110中)；其中芯片可被夾在襯底和進(jìn)一步的襯底之間，而且可耦接至另外的襯底，其中該芯片還可以電耦接至該另外的襯底的第一金屬層(在步驟1112中)。
[0145]該襯底、芯片、和該另外的襯底可被形成與上述的襯底、至少一個芯片和進(jìn)一步的襯底類似。
[0146]在各種實施例中，襯底可包括:包括第一側(cè)面和與第一側(cè)面相對的第二側(cè)面的陶瓷載體；在陶瓷載體的第一側(cè)面之上布置的第一金屬層；在陶瓷載體的第二側(cè)面之上布置的第二金屬層；以及在第二金屬層之中或者在第二金屬層之上形成的冷卻結(jié)構(gòu)。
[0147]在各種實施例中，冷卻結(jié)構(gòu)可以通過釘狀結(jié)構(gòu)形成。
[0148]在各種實施例中，冷卻結(jié)構(gòu)可以通過鰭結(jié)構(gòu)形成。
[0149]在各種實施例中，冷卻結(jié)構(gòu)可以通過釘狀結(jié)構(gòu)和鰭結(jié)構(gòu)的結(jié)合形成。
[0150]在各種實施例中，冷卻結(jié)構(gòu)可以通過蝕刻、等離子蝕刻、鍵合(例如，導(dǎo)線鍵合)、焊接、錫焊或者結(jié)構(gòu)化沉積形成。
[0151]在各種實施例中，陶瓷載體可包括至少一種金屬氧化物或者金屬氮化物；并且其中第一金屬層和第二金屬層可包括銅。
[0152]在各種實施例中，芯片布置可包括:襯底，該襯底可包括:具有第一側(cè)面和與第一側(cè)面相對的第二側(cè)面的陶瓷載體；可布置在陶瓷載體的第一側(cè)面之上的第一金屬層；可布置在陶瓷載體的第二側(cè)面之上的第二金屬層；和可在第二金屬層之中或者在第二金屬層之上形成的冷卻結(jié)構(gòu)；以及可耦接至襯底的第一側(cè)面的芯片，其中該芯片可電耦接至襯底的第一金屬層。
[0153]在各種實施例中，進(jìn)一步地芯片布置可包括另外的襯底，該另外的襯底可包括:具有第一側(cè)面和與第一側(cè)面相對的第二側(cè)面的陶瓷載體；可布置在陶瓷載體的第一側(cè)面之上的第一金屬層；可布置在陶瓷載體的第二側(cè)面之上的第二金屬層；以及可在第二金屬層之中或者在第二金屬層之上形成的冷卻結(jié)構(gòu)；其中芯片可被夾在襯底和該另外的襯底之間而且可耦接至進(jìn)一步的襯底，其中芯片另外可電耦接至進(jìn)一步的襯底的第一金屬層。
[0154]在各種實施例中，芯片布置進(jìn)一步可包括:可至少部分地布置在芯片和襯底的側(cè)壁之上的封裝材料。
[0155]在各種實施例中，襯底的第二金屬層可至少部分地被暴露。
[0156]在各種實施例中，芯片布置進(jìn)一步可包括:可至少部分地布置在芯片和襯底和該另外的襯底的側(cè)壁之上的封裝材料。
[0157]在各種實施例中，襯底的第二金屬層和該另外的襯底的第二金屬層可至少部分地被暴露。
[0158]在各種實施例中，陶瓷載體可包括至少一種金屬氧化物或者金屬氮化物；并且其中第一金屬層和第二金屬層可包括銅。
[0159]在各種實施例中，襯底的陶瓷載體和/或該另外的襯底的陶瓷載體可包括至少一種金屬氧化物或者金屬氮化物；并且其中第一金屬層和第二金屬層可包括銅。
[0160]在各種實施例中，可提供一種用于形成芯片布置的方法。該方法包括:形成襯底，形成襯底包括:形成具有第一側(cè)面和與第一側(cè)面相對的第二側(cè)面的陶瓷載體；在陶瓷載體的第一側(cè)面之上形成第一金屬層；在陶瓷載體的第二側(cè)面之上形成第二金屬層；以及在第二金屬層之中或者在第二金屬層之上形成冷卻結(jié)構(gòu)；和形成芯片，該芯片可耦接至襯底的第一側(cè)面，其中該芯片可電耦接至襯底的第一金屬層。
[0161]在各種實施例中，用于形成芯片布置的方法進(jìn)一步可包括:形成另外的襯底，包括:形成具有第一側(cè)面和與第一側(cè)面相對的第二側(cè)面的陶瓷載體；在陶瓷載體的第一側(cè)面之上形成第一金屬層；在陶瓷載體的第二側(cè)面之上形成第二金屬層；和在第二金屬層之中或者在第二金屬層之上形成冷卻結(jié)構(gòu)；其中芯片可被夾在襯底和該另外的襯底之間而且可耦接至該另外的襯底，其中芯片可另外電耦接至該另外的襯底的第一金屬層。
[0162]在各種實施例中，該方法進(jìn)一步可包括:在所述芯片和所述襯底的側(cè)壁之上至少部分地形成封裝材料。
[0163]在各種實施例中，襯底的第二金屬層可至少部分地被暴露。
[0164]在各種實施例中，該方法進(jìn)一步可包括:在芯片和襯底和該另外的襯底的側(cè)壁之上至少部分地形成封裝材料。
[0165]在各種實施例中，襯底的第二金屬層和進(jìn)一步的襯底的第二金屬層可至少部分地被暴露。
[0166]盡管本發(fā)明已參考特定的實施例被特別地示出和描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，不脫離由所附權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的精神和范圍，在形式上和細(xì)節(jié)上可作出各種變化。本發(fā)明的范圍因此旨在由所附權(quán)利要求表明，并且來自權(quán)利要求的意義和等價范圍的所有變化都因此旨在被本發(fā)明涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種襯底，包括: 陶瓷載體，其包括第一側(cè)和與所述第一側(cè)相對的第二側(cè)； 第一金屬層，其被布置在所述陶瓷載體的所述第一側(cè)之上； 第二金屬層，其被布置在所述陶瓷載體的所述第二側(cè)之上；以及 冷卻結(jié)構(gòu)，其被形成在所述第二金屬層中或者在所述第二金屬層之上。
2.如權(quán)利要求1所述的襯底， 其中所述冷卻結(jié)構(gòu)通過釘狀結(jié)構(gòu)形成。
3.如權(quán)利要求1所述的襯底， 其中所述冷卻結(jié)構(gòu)通過鰭結(jié)構(gòu)形成。
4.如權(quán)利要求1所述的襯底， 其中所述冷卻結(jié)構(gòu)通過釘狀結(jié)構(gòu)和所述鰭結(jié)構(gòu)的結(jié)合形成。
5.如權(quán)利要求1所述的襯底， 其中所述冷卻結(jié)構(gòu)通過蝕刻、等離子蝕刻、導(dǎo)線鍵合、焊接、錫焊或者結(jié)構(gòu)化沉積形成。
6.如權(quán)利要求1所述的襯底， 其中所述陶瓷載體包括至少一種金屬氧化物或者金屬氮化物；并且其中所述第一金屬層和所述第二金屬層包括銅。
7.—種芯片布置包括: 襯底，包括 陶瓷載體，其包括第一側(cè)和與所述第一側(cè)相對的第二側(cè)； 第一金屬層，其被布置在所述陶瓷載體的所述第一側(cè)之上； 第二金屬層，其被布置在所述陶瓷載體的所述第二側(cè)之上；和冷卻結(jié)構(gòu)，其被形成在所述第二金屬層中或者在所述第二金屬層之上；以及芯片，其耦接至所述襯底的所述第一側(cè)，其中所述芯片電耦接至所述襯底的所述第一金屬層。
8.如權(quán)利要求7所述的芯片布置，進(jìn)一步包括 另外的襯底，包括: 陶瓷載體，所述陶瓷載體包括第一側(cè)和與所述第一側(cè)相對的第二側(cè)； 第一金屬層，其被布置在所述陶瓷載體的所述第一側(cè)之上； 第二金屬層，其被布置在所述陶瓷載體的所述第二側(cè)之上；和 冷卻結(jié)構(gòu)，其被形成在所述第二金屬層中或者在所述第二金屬層之上； 其中所述芯片被夾在所述襯底和所述另外的襯底之間，并且耦接至所述另外的襯底，其中所述芯片還被電耦接至所述另外的襯底的所述第一金屬層。
9.如權(quán)利要求7所述的芯片布置，進(jìn)一步包括: 封裝材料，其被至少部分地被布置在所述芯片和所述襯底的側(cè)壁之上。
10.如權(quán)利要求9所述的芯片布置， 其中所述襯底的所述第二金屬層至少部分地被暴露。
11.如權(quán)利要求8所述的芯片布置，進(jìn)一步包括: 封裝材料，其至少部分地被布置在所述芯片和所述襯底和所述另外的襯底的側(cè)壁之上。
12.如權(quán)利要求11所述的芯片布置， 其中所述襯底的所述第二金屬層和所述另外的襯底的所述第二金屬層至少部分地被暴露。
13.如權(quán)利要求7所述的芯片布置， 其中所述陶瓷載體包括至少一種金屬氧化物或者金屬氮化物；并且其中所述第一金屬層和所述第二金屬層包括銅。
14.如權(quán)利要求8所述的芯片布置， 其中所述襯底的所述陶瓷載體和/或所述另外的襯底的所述陶瓷載體包括至少一種金屬氧化物或者金屬氮化物；并且其中所述第一金屬層和所述第二金屬層包括銅。
15.一種用于形成芯片布置的方法，包括: 形成襯底，包括: 形成包括第一側(cè)和與所述第一側(cè)相對的第二側(cè)的陶瓷載體； 在所述陶瓷載體的所述第一側(cè)之上形成第一金屬層； 在所述陶瓷載體的所述第二側(cè)之上形成第二金屬層；和 在所述第二金屬層中形成冷卻結(jié)構(gòu)；以及 形成耦接至所述襯底的所述第一側(cè)的芯片，其中所述芯片電耦接至所述襯底的所述第一金屬層。
16.如權(quán)利要求15所述的用于形成芯片布置的方法，進(jìn)一步包括形成另外的襯底，包括 形成包括第一側(cè)和與所述第一側(cè)相對的第二側(cè)的陶瓷載體； 在所述陶瓷載體的所述第一側(cè)之上形成第一金屬層； 在所述陶瓷載體的所述第二側(cè)之上形成第二金屬層；以及 在所述第二金屬層中形成冷卻結(jié)構(gòu)； 其中所述芯片被夾在所述襯底和所述另外的襯底之間并且耦接至所述另外的襯底，其中所述芯片還電耦接至所述另外的襯底的所述第一金屬層。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括: 在所述芯片和所述襯底的至少部分的側(cè)壁之上形成封裝材料。
18.如權(quán)利要求17所述的方法 其中所述襯底的所述第二金屬層至少部分地被暴露。
19.如權(quán)利要求16所述的方法，進(jìn)一步包括: 在所述芯片和所述襯底和所述另外的襯底的至少部分的側(cè)壁之上形成封裝材料。
20.如權(quán)利要求19所述的芯片布置， 其中所述襯底的所述第二金屬層和所述另外的襯底的所述第二金屬層至少部分地被暴露。
【文檔編號】H01L23/31GK104465535SQ201410490572
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】W·哈布爾, A·格雷斯曼, F·溫特, O·蓋特納, A·施瓦茨, A·赫布蘭特 申請人:英飛凌科技股份有限公司