包括电子器件的集成电路芯片以及电子系统的制作方法
【专利说明】包括电子器件的集成电路芯片以及电子系统
[0001]优先权要求
[0002]本申请要求于2013年10月15日提交的第1360007号法国专利申请的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
技术领域
[0003]本申请涉及微电子领域。
【背景技术】
[0004]制作包括一个堆叠在另一个上面并且电连接在一起的电子器件的电子系统是已知的，该电子器件分别包括至少一个集成电路芯片。
[0005]堆叠的电子器件尤其具有改进电连接的性能以及减小覆盖面积的优点。然而，在特定情况下，集成电路芯片可以产生热，并且所产生的热可以使其它集成电路芯片变热，并且因此使其它集成电路芯片的性能退化。这尤其是当第一电子器件包括处理器芯片并且堆叠在第一电子器件上的第二电子器件包括存储器芯片时的情况，该处理器芯片产生热，该存储器芯片的操作在其温度增加时尤其退化。
[0006]上述情况成为提高所述电子系统的性能的障碍，诸如尤其是其运行程序的速度。然而，当前在所述电子系统所需的性能和它们的覆盖面积之间进行折中的情况并不令人满意，尤其是在手持设备(诸如移动电话)领域。
【发明内容】
[0007]根据一个实施例，提供了一种电子器件，其包括由绝缘材料制成的衬底晶片，该晶片配备有电连接网络并且在一侧支撑至少一个集成电路芯片，并且该器件包括被集成到所述衬底晶片中的至少一个金属板。
[0008]多个中介金属元件和多个外部金属元件可以被放置在衬底晶片的任一侧。
[0009]所述中介金属元件可以包括第一中介金属元件和第二中介金属元件，第一中介金属元件连接所述芯片与所述电连接网络，第二中介金属元件将所述芯片连接至所述金属板。
[0010]所述外部金属元件可以包括第一外部金属元件和第二外部金属元件，第一外部金属元件连接至所述电连接网络，第二外部金属元件连接至所述金属板。
[0011]所述金属板可以位于所述电连接网络的中介金属层之间。
[0012]所述金属板可以通过金属过孔连接至所述第二中介金属元件。
[0013]所述金属板可以通过金属过孔连接至所述第二外部金属元件。
[0014]所述金属板可以包括突出部，所述第二中介金属元件被放置在该突出部上。
[0015]所述金属板可以包括突出部，所述第二外部金属元件被放置在该突出部上。
[0016]所述金属板可以包含填充有导热材料的至少一个内部导管。
[0017]所述衬底晶片可以包含连接至所述金属板的所述内部导管并且连接至用于形成流体流动的装置的导管。
[0018]也提供了一种电子系统，其包括所述电子器件，并且其包括另一电子器件，该另一电子器件被放置在所述电子器件上并且包括另一衬底晶片，该另一衬底晶片配备有连接至所述电连接网络的另一电连接网络并且支撑连接至该另一电连接网络的至少一个其它集成电路芯片。
[0019]所述系统可以包括印刷电路板，该印刷电路板借由外部金属元件来支撑所述电子器件。
【附图说明】
[0020]现在将借由非限制性示例来描述根据本发明的特定实施例的电子器件和电子系统，这些器件和系统由附图图示出，在附图中:
[0021]图1示出了电子器件的截面；
[0022]图2示出了包括图1中的电子器件的电子系统的截面；
[0023]图3示出了图1中的电子器件的变型实施例；以及
[0024]图4示出了图1中的电子器件的另一变型实施例。
【具体实施方式】
[0025]如图1中所示，电子器件I包括:衬底晶片2，衬底晶片2配备有集成的金属电连接网络3，金属电连接网络3将一侧连接至另一侧；被放置在衬底晶片2 —侧的集成电路芯片4 ;多个中介金属电连接元件5，诸如柱；以及多个外部金属电连接元件6，诸如凸块，被放置在衬底晶片2的任一侧上。
[0026]在所示的示例中，集成的电连接网络3从衬底晶片的顶部起包括平行于衬底晶片2的侧部的六个分离的金属层Ml、M2、M3、M4、M5和M6，这些层分别包括由层间金属电连接过孔选择性地连接的金属焊盘。
[0027]此外，电子器件I包括至少一个金属板7，至少一个金属板7被集成或并入到衬底晶片2中并且与金属电连接网络3分离。
[0028]在所示的示例中，金属板7的厚度使得其占据在中介金属层M2和M5之间包括的厚度。
[0029]多个中介金属元件5包括第一中介金属元件5a,第一中介金属元件5a连接芯片4与电连接网络3并且被插入在芯片4的金属焊盘与这一电连接网络3的金属层Ml的金属焊盘8a之间。
[0030]多个中介金属元件5也包括第二中介金属元件5b，第二中介金属元件5b被插入在芯片4与电连接网络3的金属层Ml的金属焊盘Sb之间。
[0031]在金属层M2中，金属焊盘9b被布置在金属板7的对应侧7a上。
[0032]金属过孔1b被布置在金属层Ml的金属焊盘8b与金属层M2的金属焊盘9b之间。
[0033]多个外部金属元件6包括第一外部金属元件6a，第一外部金属元件6a被放置在电连接网络3的金属层M6的金属焊盘Ila上。
[0034]多个外部金属元件6还包括第二外部金属元件6b，第二外部金属元件6b被放置在电连接网络3的金属层M6的金属焊盘Ilb上。
[0035]在金属层M5中，金属焊盘12b被布置在金属板7的对应侧7b上。
[0036]金属过孔13b被布置在金属焊盘12b与金属层M6的金属焊盘Ilb之间。
[0037]根据一个实施例，集成电路芯片4(其可以是处理器芯片)可以生成热。该热中的至少一些可以优选地借由第二中介金属元件5b、金属焊盘8b、金属过孔1b和金属焊盘9b被传送至金属板7，金属板7被集成到衬底晶片2中。
[0038]因此，被集成的或并入的金属板7，由于其相对大的体积而用作热沉或热泵，并且形成热传送装置，以这样的方式芯片4被冷却。
[0039]因此，该热中的至少一些可以被传送至第二外部金属元件6b。
[0040]可以选择用来优选地疏散热的电连接元件5b，使得它们位于芯片4的产生最多热的局部区域中。
[0041]由芯片4产生的一些热也可以借由电连接元件5a被传送至电连接网络3，随后被传送至电连接元件6a。
[0042]此外，位于芯片4的外围的辅助金属焊盘8c被布置在金属层Ml中，并且在其上放置辅助金属兀件14。
[0043]电子器件I还可以包括包封层15，包封层15设置在衬底晶片2上并且在芯片4周围，该层15包含其中放置辅助金属电连接元件14(诸如金属凸块)的孔16。
[0044]如图2中所示，电子系统100可以包括图1中的电子器件I以及与芯片4在同一例上堆叠在电子器件I上的另一电子器件101。
[0045]根据一个示例实施例，电子器件101包括衬底晶片102，衬底晶片102配备有电连接网络103，电连接网络103将一侧连接至另一侧，并且衬底晶片102还支撑键合至与电子器件I相对的那一侧的集成电路芯片104。
[0046]芯片104通过金属接线105连接至电连接网络103。
[0047]芯片104和电连接接线105被嵌入在设置在衬底晶片102的对应侧上的包封材料106 中。
[0048]电子器件101借由电连接元件107 (诸如金属凸块)被安装在电子器件I上，该元件107被插入在所述器件之间，并且电地以及选择性地将电子器件101的电连接网络103连接至电子器件I的电连接网络3，电连接网络3被焊接至被放置在焊盘8c上的电连接元件14。
[0049]此外，电子器件I以及因此电子系统100借由被焊接至该板108的金属焊盘109的电连接元件6被安装在印刷电路板108上。
[0050]在上文中借由示例所描述的布置具有以下优点。
[0051]可以是存储器芯片的芯片104远离芯片4设置，并且通过衬底晶片102以及通过分