封装结构及其形成方法与流程

1.本发明实施例涉及一种封装结构及其形成方法。


背景技术：

2.在集成电路的封装中，半导体管芯可通过接合来堆叠，且可接合到例如中介层及封装衬底等的其他封装组件。所得封装体被称为三维集成电路(three-dimensional integrated circuit，3dic)。热量耗散是3dic中的一项挑战。
3.在典型的3dic中，散热器粘附到半导体管芯，以耗散从半导体管芯产生的热量。然而，例如底部填充剂、模塑化合物等包封材料存在有与散热器的粘附性不良，从而导致散热器与包封材料之间的脱层问题。因此，3dic技术面临许多待解决的挑战。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种封装结构包括第一管芯、第二管芯群组、中介层、底部填充层、热界面材料(tim)及粘合剂图案。所述第一管芯及所述第二管芯群组并排设置在所述中介层上。所述底部填充层设置在所述第一管芯与所述第二管芯群组之间。所述tim设置在所述第一管芯、所述第二管芯群组及所述底部填充层上。所述粘合剂图案设置在所述底部填充层与所述tim之间，以将所述底部填充层与所述tim分隔开。
5.本发明实施例提供一种封装结构包括第一管芯、第二管芯、中介层、底部填充层及热界面材料(tim)。所述第一管芯及所述第二管芯并排设置在所述中介层上。所述底部填充层设置在所述第一管芯与所述第二管芯之间。所述tim设置在所述第一管芯、所述第二管芯及所述底部填充层上。所述tim的边缘厚度大于所述tim的中心厚度。
6.本发明实施例提供一种形成封装结构的方法包括：将第一管芯及第二管芯接合到中介层上；将底部填充层点胶在所述第一管芯与所述第二管芯之间；形成第一包封体，以横向包封所述第一管芯、所述第二管芯及所述底部填充层；在所述第一管芯与所述第二管芯之间的所述底部填充层上及在所述第一包封体上形成粘合剂图案；以及将热界面材料(tim)点胶在所述粘合剂图案上。
附图说明
7.结合附图阅读以下详细说明，会最好地理解本发明的各个方面。应注意，根据本行业中的标准惯例，各种特征并非按比例绘制。事实上，为论述清晰起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。
8.图1a至图1c是根据第一实施例形成封装结构的方法的剖视图。
9.图2是图1c所示封装结构的俯视图。
10.图3a及图3b是图1c所示封装结构的一部分的放大视图。
11.图4a至图4c是根据第二实施例形成封装结构的方法的剖视图。
12.图5a至图5d是根据第三实施例形成封装结构的方法的剖视图。
13.图6是根据第四实施例的封装结构的剖视图。
具体实施方式
14.以下公开内容提供用于实施所提供主题的不同特征的许多不同的实施例或实例。以下阐述组件及排列的具体实例以简化本发明。当然，这些仅为实例而不旨在进行限制。例如，以下说明中将第一特征形成在第二特征之上或第二特征上可包括其中第一特征及第二特征被形成为直接接触的实施例，且也可包括其中第一特征与第二特征之间可形成有附加特征、以使得所述第一特征与所述第二特征可能不直接接触的实施例。另外，本发明可在各种实例中重复使用参考编号及/或字母。这种重复使用是出于简洁及清晰的目的，而不是自身表示所论述的各种实施例及/或配置之间的关系。
15.此外，为易于说明，本文中可能使用例如“在...之下(beneath)”、“在...下面(below)”、“下部的(lower)”、“在..上方(above)”、“上部的(upper)”等空间相对性用语来阐述图中所示的一个元件或特征与另一(些)元件或特征的关系。所述空间相对性用语旨在除图中所绘示的定向外还囊括装置在使用或操作中的不同定向。设备可具有其他定向(旋转90度或其他定向)，且本文中所用的空间相对性描述语可同样相应地进行解释。
16.也可包括其他特征及工艺。例如，可包括测试结构，以帮助对三维(3d)封装或3dic装置进行验证测试。所述测试结构可例如包括在重布线层中或在衬底上形成的测试垫(test pad)，以便能够对3d封装或3dic进行测试、对探针及/或探针卡(probe card)进行使用等。可对中间结构以及最终结构执行验证测试。另外，可将本文中所公开的结构及方法与包括对已知良好管芯进行中间验证的测试方法结合使用，以提高良率并降低成本。
17.根据一些实施例，将多个粘合剂层选择性地点胶在第一管芯与多个第二管芯之间的底部填充层上以及在第一管芯及第二管芯旁边的包封体上。然后在第一管芯、第二管芯及粘合剂层上形成热界面材料(thermal interface material，tim)，使得粘合剂层由tim包绕。在这种情况下，粘合剂层将tim与底部填充层及包封体分隔开，以改善tim与底部填充层及包封体之间的粘附性，从而减少脱层问题并提高可靠性。
18.图1a至图1c是根据第一实施例形成封装结构的方法的剖视图。图2是图1c所示封装结构的俯视图。
19.参照图1a至图1c，形成封装结构10(如图1c所示)的方法包括以下步骤。首先，提供图1a所示的初始结构10a。初始结构10a包括将封装体100接合在电路衬底200上所形成的衬底上晶片上芯片(chip-on-wafer-on-substrate，cowos)封装体，然而应了解，实施例可应用于其他3dic封装体。
20.详细来说，封装体100可包括第一管芯110、具有多个第二管芯120的第二管芯群组、底部填充层115、第一包封体125及中介层130。具体来说，第一管芯110具有彼此相对的前侧110a(即，有源表面)及背侧110b(即，非有源表面)。每一第二管芯120也具有彼此相对的前侧120a(即，有源表面)及背侧120b(即，非有源表面)。第一管芯110及第二管芯120被翻转，使得第一管芯110的前侧110a及第二管芯120的前侧120a均面向中介层130的上表面130a。第一管芯110及第二管芯120通过多个管芯连接件112、122接合到中介层130的上表面130a上，以形成晶片上芯片(chip-on-wafer，cow)封装体，然而应了解，实施例可应用于其他3dic封装体。
21.在一些实施例中，第一管芯110及第二管芯120各自具有单一功能(例如，逻辑装置、存储器管芯等)，或者可具有多种功能(例如，系统芯片(system-on-chip，soc))。在特定实施例中，第一管芯110是处理器，且第二管芯120是存储器模块。在一些替代实施例中，第一管芯110被称为管芯堆叠，其包括两个被接合的集成电路管芯。所述两个集成电路管芯通过混合接合、熔融接合、直接接合、介电接合、金属接合等被接合，使得有源表面彼此面对(“面对面”)。在其他实施例中，第一管芯110是处理器，例如中央处理器(central processing unit，cpu)、图形处理器(graphics processing unit，gpu)、专用集成电路(application-specific integrated circuit，asic)等。在特定实施例中，第一管芯110是系统芯片(soc)。
22.在一些实施例中，第二管芯120是存储器装置，例如动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)管芯、静态随机存取存储器(static random access memory，sram)管芯、混合存储器立方体(hybrid memory cube，hmc)模块、高带宽存储器(high bandwidth memory，hbm)模块等。在特定实施例中，第二管芯120是hbm模块。
23.如图1a所示，在一些实施例中，管芯连接件112、122由导电材料(例如焊料、铜、铝、金、镍、银、钯、锡等或其组合)形成。在特定实施例中，管芯连接件112、122是包含夹置在两个金属层之间的焊料的微凸块。另外，在管芯连接件112、122与中介层130的上表面130a之间视需要设置有重布线层(redistribution layer，rdl)结构134，以将管芯连接件112、122与中介层130中的衬底穿孔(through substrate via，tsv)132电连接。在一些实施例中，rdl结构134包括交替堆叠的多个聚合物层及多个重布线层。重布线层可形成在聚合物层中，以将管芯连接件112、122与tsv 132电连接。重布线层分别包括彼此连接的多个通孔及多个迹线。在这种情况下，如图1a所示，第一管芯110及第二管芯120可通过管芯连接件112、122及rdl结构134电连接到中介层130中的tsv 132。
24.如图1a所示，底部填充层115设置在第一管芯110与第二管芯120之间，且横向包封管芯连接件112、122。在一些实施例中，底部填充层115由任何可接受的材料(例如聚合物、环氧树脂、模塑底部填充剂等)形成。底部填充层115可在第一管芯110及第二管芯120被贴合之后通过毛细管流动工艺形成，或者可在第一管芯110及第二管芯120被贴合之前通过合适的沉积方法形成。
25.第一包封体125被设置成横向包封底部填充层115及第二管芯120。在一些实施例中，第一包封体125由任何可接受的材料(例如模塑化合物、环氧树脂等)形成。第一包封体125可通过压缩模塑(compression molding)、传递模塑(transfer molding)等形成。在一些其他实施例中，第一包封体125的填料的平均粒度大于或等于底部填充层115的填料的平均粒度。可在中介层130之上形成第一包封体125，使得第一管芯110及第二管芯120被掩埋或覆盖。然后，使第一包封体125固化并通过化学机械抛光(chemical mechanical polishing，cmp)工艺、研磨工艺等对其进行平坦化，以暴露出第一管芯110的背侧110b(顶表面110t)及第二管芯120的背侧120b(顶表面120t)。在平坦化之后，如图1a所示，第一包封体125的顶表面125t、第一管芯110的顶表面110t、第二管芯120的顶表面120t以及底部填充层115的顶表面115t是实质上齐平或共面的。
26.在一些实施例中，通过对包括多个第一管芯110及第二管芯120、所述多个第一管芯110及第二管芯120上的底部填充层115及第一包封体125的晶片执行单体化工艺而形成
封装体100。作为单体化工艺的结果，晶片被单体化成多个中介层130，其中封装体100中的每一者具有一个中介层130。在一些实施例中，单体化工艺包括锯切工艺、激光工艺或其组合。在这种情况下，如图1a所示，第一包封体125与中介层130的边缘是相连的，即，第一包封体125的侧壁125s与中介层130的侧壁130s实质上对齐。
27.在单体化工艺之后，通过多个导电连接件136将cow封装体100接合到电路衬底200上。在一些实施例中，导电连接件136配置在中介层130的下表面130b上，以电连接及/或物理连接到电路衬底200。导电连接件136可为球栅阵列(ball grid array，bga)连接件、焊料球、金属柱、受控塌陷芯片连接(controlled collapse chip connection，c4)凸块、微凸块、由无电镀镍钯浸金技术(electroless nickel-electroless palladium-immersion gold technique，enepig)形成的凸块等。在一些实施例中，通过例如蒸镀、电镀、印刷、焊料转移、置球等此类常用方法首先形成焊料层来形成导电连接件136。一旦在结构上形成了焊料层，就可执行回焊，以将材料成形为所期望的凸块形状。
28.在一些实施例中，电路衬底200由例如硅、锗、金刚石等半导体材料制成。作为另一选择，也可使用化合物材料，例如硅锗、碳化硅、镓砷、砷化铟、磷化铟、碳化硅锗、磷化镓砷、磷化镓铟、这些的组合等。另外，电路衬底200可为绝缘体上硅(silicon on insulator，soi)衬底。一般来说，soi衬底包含一层半导体材料，例如外延硅、锗、硅锗、soi、绝缘体上硅锗(silicon germanium on insulator，sgoi)或其组合。在一个替代实施例中，电路衬底200是基于绝缘芯，例如玻璃纤维增强树脂芯。一种示例性芯材料是例如fr4等的玻璃纤维树脂。芯材料的替代方案包括双马来酰亚胺-三嗪bt树脂，或作为另一选择包括其他印刷电路板(printed circuit board，pcb)材料或膜。可对电路衬底200使用例如味之素增层膜(ajinomoto buildup film，abf)或其他积层体等的增层膜。
29.电路衬底200可包括有源装置及无源装置(未示出)，例如晶体管、电容器、电阻器、这些的组合及可用于产生设计的结构及功能要求的类似装置。电路衬底200还可包括金属化层及通孔(未示出)以及所述金属化层及通孔之上的接合垫202。金属化层可形成在有源装置及无源装置之上，且被设计成将各种装置连接以形成功能电路系统。金属化层可由交替的介电材料(例如低介电常数(low-k)介电材料)层与导电材料(例如铜)层形成(其中通孔内连各导电材料层)，且可通过任何合适的工艺(例如沉积、镶嵌、双重镶嵌等)来形成。在一些其他实施例中，电路衬底200实质上不含有源装置及无源装置。
30.在一些实施例中，导电连接件136贴合到接合垫202上，从而将中介层130接合到电路衬底200。导电连接件136将电路衬底200电连接及/或物理连接到封装体100。在一些实施例中，多个无源装置140(例如，表面安装装置(surface mount device，smd))贴合到电路衬底200(例如，接合到接合垫202)。在此种实施例中，无源装置140与导电连接件136被接合到电路衬底200的同一表面。导电连接件136在被回焊之前其上可形成有环氧助焊剂(未示出)，在封装体100贴合到电路衬底200之后，所述环氧助焊剂的环氧部分中的至少一些保留下来。此种保留的环氧部分可充当底部填充剂，以减小应力并保护因将导电连接件136回焊而产生的接缝。
31.如图1a所示，形成第二包封体135以横向包封导电连接件136、中介层130、第一包封体125的下侧壁。在一个实施例中，第二包封体135由任何合适的底部填充材料(例如聚合物、环氧树脂、模塑底部填充剂等)形成。第二包封体135可在封装体100被贴合之后通过毛
细管流动工艺形成，或者可在封装体100被贴合之前通过合适的沉积方法形成。
32.参照图1b，通过点胶器152将粘合剂图案150选择性地点胶在第一管芯110与第二管芯120之间的底部填充层115上以及在第一包封体125上。在一些实施例中，粘合剂图案150包含聚合物材料，例如液状管芯贴合膜(die attaching film，daf)、聚酰亚胺(polyimide，pi)系聚合物、环氧系聚合物等。在一些替代实施例中，粘合剂图案150不含填料。
33.参照图1b及图1c，将热界面材料(tim)160点胶在第一管芯110、第二管芯120及粘合剂图案150上。然后，将盖170贴合到封装体100及电路衬底200，以形成封装结构10。如图1c所示，盖170覆盖并环绕封装体100及无源装置140。在一些实施例中，盖170由具有高热导率(k)的材料(例如钢、不锈钢、铜等或其组合)形成。在一些替代实施例(以下所论述)中，盖170涂布有另一种金属，例如金、镍等。在一些其他实施例中，盖170是单一连续材料。在另一实施例中，盖170包括可为相同材料或不同材料的多个块件。
34.具体来说，盖170通过tim 160粘附到封装体100。tim 160夹置在盖170与第一管芯110及第二管芯120之间，以将盖170与第一管芯110及第二管芯120热耦合。另外，tim 160被形成为足够大的厚度以掩埋粘合剂图案150。也就是说，如图1c所示，粘合剂图案150可由tim 160环绕或包绕。在一些实施例中，粘合剂图案150被形成为约0.5μm至100μm的高度，例如约10μm。tim 160可被形成为约5μm至约300μm的厚度，例如约60μm。tim的厚度大于粘合剂图案150的高度或厚度。另一方面，盖170通过粘合剂172粘附到电路衬底200。在一些实施例中，粘合剂172是环氧树脂、胶等。作为另一选择，粘合剂172可为导热材料。
35.在一些实施例中，第一管芯110及第二管芯120可陷获热量而成为封装结构10中的热点。因此，tim 160将封装体100与盖170热耦合，以将热量从第一管芯110及第二管芯120耗散到盖170。应注意，粘合剂图案150可设置在tim 160与底部填充层115及/或第一包封体125之间，以改善tim 160与底部填充层115及/或第一包封体125之间的粘附性，从而减少脱层问题并提高可靠性。从剖视图1c来看，粘合剂图案150可包括彼此横向间隔开的多个粘合剂层。也就是说，粘合剂层离散地分布在第一管芯110与第二管芯120之间的底部填充层115上以及第一包封体125上。粘合剂图案150将tim 160与底部填充层115及/或第一包封体125分隔开，使得tim 160不与底部填充层115及/或第一包封体125(物理)接触。
36.在一些实施例中，tim 160及粘合剂图案150具有不同的材料。tim 160的热导率(k)可大于粘合剂图案150的热导率。在这种情况下，tim 160的与第一管芯110及第二管芯120的顶表面110t、120t接触的区域可被称为用于将热量从第一管芯110及第二管芯120耗散的热路径。在一些实施例中，tim 160由具有较高热导率(k)的材料(例如ag、cu、sn、in、碳纳米管(carbon nanotube，cnt)、石墨等)形成。粘合剂图案150可由具有较低热导率(k)的材料(例如液状管芯贴合膜(daf)、聚酰亚胺(pi)系聚合物、环氧系聚合物等)形成。在一些实施例中，tim 160的热导率(k)为约0.5wm-1
k-1
至约200wm-1
k-1
或者约10wm-1
k-1
至约50wm-1
k-1
，例如约10wm-1
k-1
。粘合剂图案150的热导率(k)可为约0.5wm-1
k-1
至约100wm-1
k-1
或者约0.5wm-1
k-1
至约10wm-1
k-1
，例如约2wm-1
k-1
。
37.在一些替代实施例中，tim 160由例如聚合物材料、焊料膏、铟焊料膏等的另一种材料形成。在一些替代实施例中，tim 160的热导率(k)为约0.5wm-1
k-1
至约200wm-1
k-1
或者约10wm-1
k-1
至约50wm-1
k-1
，例如约10wm-1
k-1
。
38.在一些实施例中，由于粘合剂图案150及tim 160具有不同的材料，因此在粘合剂图案150与tim 160之间包括第一界面s1。在一些其他实施例中，tim 160具有多种填料，而粘合剂图案150不含填料。因此，tim 160中的填料可环绕粘合剂图案150的上表面，以形成第一界面s1。
39.类似地，粘合剂图案150及底部填充层115可具有不同的材料，因此在粘合剂图案150与底部填充层115之间包括第二界面s2。在一些其他实施例中，底部填充层115具有多种填料，而粘合剂图案150不含填料。因此，底部填充层115中的填料可环绕粘合剂图案150的下表面，以形成第二界面s2。另外，粘合剂图案150及第一包封体125具有不同的材料，因此在粘合剂图案150与第一包封体125之间包括第三界面s3。在一些其他实施例中，第一包封体125具有多种填料，而粘合剂图案150不含填料。因此，第一包封体125中的填料可环绕粘合剂图案150的下表面，以形成第三界面s3。
40.从俯视图2来看，封装结构10包括并排设置的第一管芯110及第二管芯120。在本实施例中，第一管芯110是soc，且第二管芯120是hbm模块。详细来说，第一管芯110的面积可大于第二管芯120之一的面积。第二管芯120的数目可大于第一管芯110的数目。第二管芯120设置在第一管芯110的两侧处。第一管芯110及第二管芯120可通过rdl结构134、中介层130及电路衬底200彼此电连接，如图1c所示。如俯视图2所示，粘合剂图案150具有多个开口154，以暴露出第一管芯110及第二管芯120。换句话说，粘合剂图案150设置在底部填充层115及第一包封体125上，以在俯视图中环绕第一管芯110的周边110p及第二管芯120的周边120p。在替代实施例中，粘合剂图案150包括分别设置在第一管芯110与第二管芯120之间的底部填充层115上的两个粘合剂层。换句话说，所述两个粘合剂层可沿着第一管芯110的两侧(例如，右侧及左侧)设置。在其他实施例中，在俯视图中，粘合剂图案150包括离散地分布并环绕第一管芯110的周边110p及第二管芯120的周边120p的多个点结构。
41.在一些实施例中，粘合剂图案150的布局面积小于整个封装体100的布局面积。例如，粘合剂图案150的布局面积对封装体100的布局面积的比率为约5％至约99％。
42.图3a及图3b是图1c所示封装结构10的一部分150p的放大视图。
43.参照图3a，粘合剂图案150a形成并限制在底部填充层115上，而不延伸到第一管芯110及第二管芯120的顶表面110t、120t上。详细来说，粘合剂图案150a的宽度w1可实质上等于或小于第一管芯100与相邻的第二管芯120之间的距离d1。在一些实施例中，宽度w1为约10μm至约300μm，例如100μm。距离d1可为约10μm至约300μm，例如100μm。另外，粘合剂图案150a可具有平坦底表面150bt及弯曲顶表面150t。在一些实施例中，粘合剂图案150a的底表面150bt与第一管芯110及第二管芯120的顶表面110t、120t实质上对齐。粘合剂图案150a的弯曲顶表面150t可为沿着从底表面150bt到顶表面150t的方向突出的凸表面。在粘合剂图案150a的顶表面150t与底表面150bt之间有夹角θ1，其中夹角θ1可为锐角。在一些实施例中，夹角θ1为约5度至约85度，例如45度。另外，粘合剂图案150a的厚度t1沿着从中心到边缘的方向逐渐减小。例如，粘合剂图案150a的最高厚度t1为约0.5μm至100μm，例如约10μm。
44.参照图3b，粘合剂图案150b不仅覆盖在底部填充层115上，而且延伸覆盖第一管芯110及第二管芯120的顶表面110t、120t的一部分。在这种情况下，粘合剂图案150b还覆盖并保护底部填充层115与第一管芯110及第二管芯120之间的界面，从而避免缺陷。具体来说，粘合剂图案150b的宽度w2可大于第一管芯100与相邻的第二管芯120之间的距离d1。在一些
实施例中，宽度w2为约10μm至约300μm，例如140μm。在这种情况下，粘合剂图案150b可与第一管芯110及第二管芯120的顶表面110t、120t的一部分接触。粘合剂图案150b可具有从第一管芯110与底部填充层115之间的界面到粘合剂图案150b的右边缘而测量的延伸长度l1。另外，粘合剂图案150b可具有从第二管芯120与底部填充层115之间的界面到粘合剂图案150b的左边缘而测量的另一延伸长度l2。在一个实施例中，延伸长度l1与延伸长度l2相同。在另一实施例中，延伸长度l1不同于延伸长度l2。举例来说，延伸长度l1为约3μm至60μm，例如约20μm。延伸长度l2可为约3μm至60μm，例如约20μm。在粘合剂图案150b的顶表面150t’与底表面150bt’之间具有夹角θ2，其中夹角θ2可为锐角。在一些实施例中，夹角θ2为约5度至约85度，例如45度。在一个实施例中，夹角θ2小于夹角θ1。在其他实施例中，夹角θ2大于或实质上等于夹角θ1。另外，粘合剂图案150b的厚度t2也沿着从中心到边缘的方向逐渐减小。例如，粘合剂图案150b的最高厚度t2为约0.5μm至100μm，例如约10μm。
45.图4a至图4c是根据第二实施例形成封装结构的方法的剖视图。
46.参照图4a，提供cowos封装体10a。结构、材料及功能可类似于图1a中所示及参照图1a所论述的结构、材料及功能。因此本文中不再对细节予以赘述。
47.参照图4b，通过点胶器262将tim 260点胶在第一管芯110、第二管芯120、底部填充层115及第一包封体125上。在一些实施例中，tim 260包含具有较高热导率(k)的材料，例如ag、cu、sn、in、碳纳米管(cnt)、石墨等。应注意，tim 260的边缘厚度t3大于或实质上等于tim 260的中心厚度t4。较厚的边缘厚度t3可在tim 260与边缘包封体125之间提供更好的粘附性，从而减少脱层问题并提高高翘曲区域的可靠性。较薄的中心厚度t4可实现更好的热耗散，尤其是从第一管芯110(例如，soc或gpu)的热耗散。在一些实施例中，边缘厚度t3为约5μm至约400μm，例如约200μm；中心厚度t4为约3μm至约300μm，例如约100μm；边缘厚度t3对中心厚度t4的比率(t3/t4)为约1.1至约5，例如约2。在这种情况下，tim 260的边缘厚度t3及/或中心厚度t4的特定范围可提供比更薄tim更好的覆盖性及比更厚tim更好的热耗散。也就是说，当边缘厚度t3小于5μm且中心厚度t4小于3μm时，tim 260可能具有不良的覆盖性，而未完全覆盖下伏结构。另一方面，当边缘厚度t3大于400μm且中心厚度t4大于300μm时，tim 260可能具有不良的热耗散。
48.参照图4c，然后将盖270贴合到封装体100及电路衬底200，以形成封装结构20。如图4c所示，盖270覆盖并环绕封装体100及无源装置140。具体来说，盖270通过tim 260粘附到封装体100，且通过粘合剂172粘附到电路衬底200。由于tim 260具有较厚的边缘厚度t3及较薄的中心厚度t4，因此tim 260具有凹顶表面260t。凹顶表面260t可沿着从第一管芯110到中介层130的方向凹陷。此外，盖270可共形地覆盖tim 260的凹顶表面260t，且具有与tim 260的凹顶表面260t对应的凹顶表面270ct。如图4c所示，盖270具有顶表面270t，顶表面270t包括平坦顶表面270ft及凹顶表面270ct。凹顶表面270ct由平坦顶表面270ft环绕。平坦顶表面270ft高于凹顶表面270ct。tim 260及盖270的布置及材料类似于tim 160及盖170的布置及材料，且已在上述实施例中详细阐述。因此，此处省略其细节。
49.图5a至图5d是根据第三实施例形成封装结构的方法的剖视图。
50.参照图5a，提供cowos封装体10a。结构、材料及功能可类似于图1a中所示并参照图1a所论述的结构、材料及功能。因此本文中不再对细节予以赘述。
51.参照图5b，在封装体100上形成第一金属层362。第一金属层362可在封装体100被
单体化之前或之后形成在封装体100上。第一金属层362可由导电材料或金属(例如ag、au、ti、niv、al、tin、cu、sn等或其组合)形成。可通过在中介层130之上(例如，在第一包封体125、第一管芯110及第二管芯120以及底部填充层115上)沉积晶种层且然后将导电材料电镀到晶种层上来形成第一金属层362。也可通过将导电材料溅镀到封装体100上来形成第一金属层362。在一些实施例中，第一金属层362是毯覆式地覆盖第一包封体125、第一管芯110及第二管芯120以及底部填充层115的连续结构。在一些实施例中，第一金属层362是电浮动的。也就是说，第一金属层362可与第一管芯110及第二管芯120的有源装置及/或无源装置以及其他周围装置电绝缘。
52.参照图5c及图5d，然后将tim 360点胶在第一金属层362上。tim 360的材料类似于tim 160的材料，且已在上述实施例中详细地阐述。因此，此处省略其细节。然后，将涂布有第二金属层364的盖170贴合到封装体100及电路衬底200，以形成封装结构30。在这种情况下，如图5d所示，第一金属层362、第二金属层364及夹置在第一金属层362与第二金属层364之间的tim 360构成复合结构365，以将盖170与第一管芯110及第二管芯120热耦合。第二金属层364可由导电材料或金属(例如ag、au、ti、niv、al、tin、cu、sn等或其组合)形成。可通过沉积晶种层且然后将导电材料电镀到晶种层上来形成第二金属层364。也可通过将导电材料溅镀到盖170的内表面上来形成第二金属层364。在一些实施例中，第二金属层364是覆盖tim 360的连续结构。在一些实施例中，第二金属层364是电浮动的。也就是说，第二金属层364可与第一管芯110及第二管芯120的有源装置及/或无源装置以及其他周围装置电隔离。作为另一选择，可省略第二金属层364，且tim 360与盖170接触。
53.在一些实施例中，第一金属层362及第二金属层364具有相同的材料或不同的材料。在一些实施例中，第一金属层362的厚度362t实质上等于第二金属层364的厚度364t。第一金属层362的厚度362t可为约0.1μm至约10μm，例如约1μm。第二金属层364的厚度364t可为约0.1μm至约10μm，例如约1μm。在这种情况下，厚度362t及/或厚度364t的特定范围可提供比更薄金属层更好的覆盖性及比更厚金属层更好的热耗散。也就是说，当厚度362t及/或厚度364t小于0.1μm时，第一金属层362及/或第二金属层364可能具有不良的覆盖性，而未完全覆盖下伏结构。另一方面，当厚度362t及/或厚度364t大于10μm时，第一金属层362及/或第二金属层364可能具有不良的热耗散。在一些替代实施例中，第一金属层362的厚度362t小于或大于第二金属层364的厚度364t。在一些实施例中，tim 360的厚度360t大于或实质上等于第一金属层362的厚度362t及/或第二金属层364的厚度364t。tim 360的厚度360t可为约3μm至约300μm，例如约60μm。
54.应注意，第一金属层362可改善tim 360与封装体100(尤其是底部填充层115及第一包封体125)之间的粘附性，从而减少脱层问题并提高可靠性。换句话说，第一金属层362可被称为粘合剂膜、层或图案。类似地，第二金属层364可改善tim 360与盖170之间的粘附性，从而减少脱层问题并提高可靠性。第二金属层364也可被称为粘合剂膜、层或图案。此外，包括夹置在第一金属层362与第二金属层364之间的tim 360的复合结构365可具有高热导率，且可适形于封装体100的形状，包括适形于封装体100中可能已引入的任何翘曲。如此一来，封装结构30的总热阻可降低。
55.图6示出具有粘合剂图案450及tim 260的封装结构40。具体来说，将粘合剂图案450点胶在底部填充层115上。然后，在粘合剂图案450、第一包封体125以及第一管芯110及
第二管芯120上点胶具有不同厚度的tim 260，使得粘合剂图案450由tim 260环绕。粘合剂图案450的材料类似于粘合剂图案150的材料，且已在上述实施例中详细阐述。因此，此处省略其细节。在这种情况下，封装结构40可具有由封装结构10及20组合成的优点。也就是说，粘合剂图案450可改善tim 260与底部填充层115之间的粘附性。较厚的边缘厚度t3可改善tim 260与边缘包封体125之间的粘附性，从而减少脱层问题并提高高翘曲区域的可靠性。较薄的中心厚度t4可实现更好的热耗散，尤其是从第一管芯110(例如，soc或gpu)的热耗散。在一些实施例中，粘合剂图案450形成并限制在底部填充层115上。在一些其他实施例中，粘合剂图案450延伸以覆盖第一管芯110及第二管芯120的一部分。在一些实施例中，粘合剂图案450的布局面积小于图2所示的粘合剂图案150的布局面积。例如，粘合剂图案450的布局面积对封装体100的布局面积的比率为约5％至约99％。作为另一选择，粘合剂图案450可视需要形成在第一包封体125上，以将第一包封体125与tim 260分隔开。
56.根据一些实施例，一种封装结构包括第一管芯、第二管芯群组、中介层、底部填充层、热界面材料(tim)及粘合剂图案。所述第一管芯及所述第二管芯群组并排设置在所述中介层上。所述底部填充层设置在所述第一管芯与所述第二管芯群组之间。所述tim设置在所述第一管芯、所述第二管芯群组及所述底部填充层上。所述粘合剂图案设置在所述底部填充层与所述tim之间，以将所述底部填充层与所述tim分隔开。
57.在一些实施例中，所述第二管芯群组包括至少一个第二管芯或多个第二管芯，所述多个第二管芯分别设置在所述第一管芯的两侧处，且所述粘合剂图案包括离散地分布在所述第一管芯与所述多个第二管芯之间的所述底部填充层上的多个粘合剂层。在一些实施例中，上述的封装结构还包括横向包封所述第一管芯、所述多个第二管芯及所述底部填充层的包封体，其中所述多个粘合剂层的一部分设置在所述包封体与所述热界面材料之间，以将所述包封体与所述热界面材料分隔开。在一些实施例中，所述包封体的侧壁与所述中介层的侧壁实质上对齐。在一些实施例中，所述多个粘合剂层中的一者具有弯曲顶表面，且具有沿着从中心到边缘的方向减小的厚度。在一些实施例中，所述粘合剂图案从所述底部填充层的顶表面延伸，以覆盖所述第一管芯的顶表面的一部分及所述第二管芯群组的顶表面的一部分。在一些实施例中，在所述粘合剂图案与所述热界面材料之间具有第一界面，且在所述粘合剂图案与所述底部填充层之间具有第二界面。在一些实施例中，所述热界面材料具有多种填料，且所述粘合剂图案不含填料。在一些实施例中，所述粘合剂图案包括延伸以覆盖所述第一管芯及所述第二管芯群组的第一金属层。在一些实施例中，上述的封装结构还包括：电路衬底，接合到所述中介层；盖，粘附到所述电路衬底、所述第一管芯及所述第二管芯群组，所述盖覆盖并环绕所述第一管芯及所述第二管芯群组；以及第二金属层，设置在所述热界面材料与所述盖之间，其中包括所述热界面材料、所述第一金属层及所述第二金属层的复合结构将所述盖与所述第一管芯及所述第二管芯群组热耦合。在一些实施例中，所述第一金属层及所述第二金属层均为电浮动的。在一些实施例中，所述热界面材料的边缘厚度大于所述热界面材料的中心厚度。在一些实施例中，所述热界面材料的热导率大于所述粘合剂图案的热导率。
58.根据一些实施例，一种封装结构包括第一管芯、第二管芯、中介层、底部填充层及热界面材料(tim)。所述第一管芯及所述第二管芯并排设置在所述中介层上。所述底部填充层设置在所述第一管芯与所述第二管芯之间。所述tim设置在所述第一管芯、所述第二管芯
及所述底部填充层上。所述tim的边缘厚度大于所述tim的中心厚度。
59.在一些实施例中，上述的封装结构还包括：电路衬底，接合到所述中介层；无源装置，接合到所述电路衬底；以及盖，粘附到所述电路衬底、所述第一管芯及所述第二管芯，所述盖覆盖并环绕所述无源装置、所述第一管芯及所述第二管芯。在一些实施例中，所述热界面材料具有第一凹顶表面，所述盖共形地覆盖所述热界面材料的所述第一凹顶表面，且所述盖具有与所述第一凹顶表面对应的第二凹顶表面。
60.根据一些实施例，一种形成封装结构的方法包括：将第一管芯及第二管芯接合到中介层上；将底部填充层点胶在所述第一管芯与所述第二管芯之间；形成第一包封体，以横向包封所述第一管芯、所述第二管芯及所述底部填充层；在所述第一管芯与所述第二管芯之间的所述底部填充层上及在所述第一包封体上形成粘合剂图案；以及将热界面材料(tim)点胶在所述粘合剂图案上。
61.在一些实施例中，所述形成所述粘合剂图案包括：形成延伸以覆盖所述第一管芯及所述第二管芯的第一金属层。在一些实施例中，上述的方法还包括：在所述热界面材料上形成第二金属层，使得所述第一金属层、所述热界面材料及所述第二金属层形成为复合结构；将所述中介层接合到电路衬底上；以及将盖粘附到所述电路衬底及所述复合结构上，其中所述复合结构将所述盖与所述第一管芯及所述第二管芯热耦合。在一些实施例中，所述粘合剂图案被形成为具有在剖视图中彼此横向间隔开的多个粘合剂层。
62.以上概述了若干实施例的特征，以使所属领域中的技术人员可更好地理解本发明的各个方面。所属领域中的技术人员应了解，他们可容易地使用本发明作为设计或修改其他工艺及结构的基础来施行与本文中所介绍的实施例相同的目的及/或实现与本文中所介绍的实施例相同的优点。所属领域中的技术人员还应认识到，这些等效构造并不背离本发明的精神及范围，而且他们可在不背离本发明的精神及范围的条件下对其作出各种改变、代替及变更。