(57)【要約】      （修正有）【課題】ヒート・シンクに対する低コストの電気的アースを提供する。【解決手段】電子デバイスが、基板１６５に取り付けられた集積回路（ＩＣ）パッケージおよびＩＣパッケージ１５０に取り付けられたヒート・シンク１５５を含む。電子デバイスはまた、電気伝導性を有し、ヒート・シンクおよびＩＣパッケージに接触し、基板まで延びてヒート・シンクのためのアース接続を提供する膜１６０Ａ、１６０Ｂを含む。電子デバイスを製造する方法は、ＩＣパッケージを基板に接続することと、ヒート・シンクをＩＣパッケージに結合することと、電気伝導性を有し、ヒート・シンクおよびＩＣパッケージに接触し、基板まで延びてヒート・シンクのためのアース接続を提供する膜を堆積させることとを含む。【選択図】図１Ｂ
2011249810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に取り付けられた集積回路（ＩＣ）パッケージと、
前記ＩＣパッケージに取り付けられたヒート・シンクと、
電気伝導性を有し、前記ヒート・シンクおよび前記ＩＣパッケージに接触し、前記基板まで延びて前記ヒート・シンクのためのアース接続を提供する膜とを備える、電子デバイス。
【請求項２】
前記膜が電気伝導性ポリマーを含む、請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
前記膜が、
オーバー・モールド形ワイヤ・ボンディング・ボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）パッケージと、
露出ダイ・オーバー・モールド形フリップ・チップＢＧＡパッケージと、
集積化ヒート・シンク・フリップ・チップＢＧＡパッケージと、
ベア・ダイ・フリップ・チップＢＧＡパッケージと、
チップ・スケールＢＧＡパッケージと、
からなる群から選択された前記ＩＣパッケージの少なくとも一部に接続される、請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項４】
前記ヒート・シンクが、外部ヒート・シンク、集積化ヒート・シンクおよび前記ＩＣパッケージの金属層のうちの少なくとも２つに相当する組み合わされたヒート・シンクである、請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項５】
前記ヒート・シンクが、前記ＩＣパッケージの少なくとも一部を封止するモールド化合物と結合される、請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項６】
電子デバイスを製造する方法であって、
集積回路（ＩＣ）パッケージを基板に接続するステップと、
ヒート・シンクを前記ＩＣパッケージと結合するステップと、
電気伝導性を有し、前記ヒート・シンクおよび前記ＩＣパッケージに接触し、前記基板まで延びて前記ヒート・シンクのためのアース接続を提供する膜を堆積させるステップとを含む方法。
【請求項７】
前記膜を堆積させることが、インク・ジェット噴霧器を用いて前記膜を堆積させるステップを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記膜を堆積させることが、中に導電性金属を有する電気伝導性ポリマーを堆積させるステップを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記膜を堆積させるステップが、
オーバー・モールド形ワイヤ・ボンディング・ボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）パッケージと、
露出ダイ・オーバー・モールド形フリップ・チップＢＧＡパッケージと、
集積化ヒート・シンク・フリップ・チップＢＧＡパッケージと、
ベア・ダイ・フリップ・チップＢＧＡパッケージと、
チップ・スケールＢＧＡパッケージと
からなる群から選択された前記ＩＣパッケージの少なくとも一部に堆積させるステップを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記ヒート・シンクを結合するステップが、外部ヒート・シンク、集積化ヒート・シンクおよび前記ＩＣパッケージの金属層のうちの少なくとも２つに相当する、組み合わされたヒート・シンクを結合するステップを含む、請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に集積回路に関し、より詳細には、電子デバイスおよび電子デバイスを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子デバイスからの熱除去は、依然として、電子システム設計の基幹的な側面として存在する。そのようなデバイスの増大する集積化の密度が、電子デバイスの間断なく増大する電力密度（すなわち、単位面積当たりに消費される電力量）を結果としてもたらした。縮小する相互接続トレース（金属線）の寸法が、全体的に高温に対するより高い感度をもたらし、温度により活性化するエレクトロマイグレーション（electromigration）などの影響が、より懸念されるようになっている。これらの要因とこれらを緩和するための関連コストとの組合せが、電子デバイスおよび電子システムの製造者の側に、熱関連のシステム設計問題に対する関心の増大を結果としてもたらした。それゆえ、より短い実施時間、したがってより低いコストを提供する改善された熱管理手法が、当業界において有益であることが分かるであろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２７０８１０号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示の実施形態は、電子デバイスならびに電子デバイスを製造する方法を提供する。一実施形態では、電子デバイスは、基板に取り付けられた集積回路（ＩＣ）パッケージと、そのＩＣパッケージに取り付けられたヒート・シンクとを含む。加えて、電子デバイスはまた、電気伝導性を有し、ヒート・シンクおよびＩＣパッケージに接触し、基板まで延びてヒート・シンクのためのアース接続（grounding connection）を提供する膜を含む。
【０００５】
別の態様では、本開示は、集積回路（ＩＣ）パッケージを基板に接続させることと、ヒート・シンクをＩＣパッケージと結合させることと、電気伝導性を有し、ヒート・シンクおよびＩＣパッケージに接触し、基板まで延びてヒート・シンクのためのアース接触を提供する膜を堆積させることとを含む、電子デバイスを製造する方法を提供する。
【０００６】
前述では、当業者が、以下の開示の詳細な説明をより良く理解できるように、本開示の好ましく代替的な特徴の大要を述べた。本開示の特許請求の範囲の主題を形成する、開示の付加的な特徴が、以下に説明される。当業者が、本開示の同じ目的を実施するために、他の構造を設計し改変するための基礎として、開示された概念および具体的な実施形態を容易に使用することができることを、当業者は理解するであろう。
【０００７】
次に、本開示をより完全に理解するために、以下の説明が、添付の図面と共に参照される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】アースされない（ungrounded）外部ヒート・シンクを使用する、オーバー・モールド形ワイヤ・ボンディング・ボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）集積回路（ＩＣ）パッケージの一例を示す電子デバイスの図である。
【図１Ｂ】本開示の原理によって構築されたアース接続を有する外部ヒート・シンクを使用する、オーバー・モールド形ワイヤ・ボンディングＢＧＡ  ＩＣパッケージの一実施形態を示す電子デバイスの図である。
【図２Ａ】アースされない集積化ヒート・シンクを使用する、オーバー・モールド形ワイヤ・ボンディングＢＧＡ  ＩＣパッケージの一例を示す電子デバイスの図である。
【図２Ｂ】本開示の原理によって構築されたアース接続を有する単一のヒート・シンクを使用する、オーバー・モールド形ワイヤ・ボンディングＢＧＡ  ＩＣパッケージの一実施形態を示す電子デバイスの図である。
【図２Ｃ】本開示の原理によって構築されたアース接続を有する組み合わされたヒート・シンクを使用する、オーバー・モールド形ワイヤ・ボンディングＢＧＡ  ＩＣパッケージの一実施形態を示す電子デバイスの図である。
【図３Ａ】アースされない金属層ヒート・シンクを使用する、露出ダイ・オーバー・モールド形フリップ・チップＢＧＡ  ＩＣパッケージの一例を示す電子デバイスの図である。
【図３Ｂ】本開示の原理によって構築されたアース接続を有する単一のヒート・シンクを使用する、露出ダイ・オーバー・モールド形フリップ・チップＢＧＡ  ＩＣパッケージの一実施形態を示す電子デバイスの図である。
【図３Ｃ】本開示の原理によって構築されたアース接続を有する組み合わされたヒート・シンクを使用する、露出ダイ・オーバー・モールド形フリップ・チップＢＧＡ  ＩＣパッケージの一実施形態を示す電子デバイスの図である。
【図４Ａ】アースされないヒート・シンクを使用する、集積化ヒート・シンクのフリップ・チップＢＧＡ  ＩＣパッケージの一例を示す電子デバイスの図である。
【図４Ｂ】本開示の原理によって構築されたアース接続を有する単一のヒート・シンクを使用する、集積化ヒート・シンクのフリップ・チップＢＧＡ  ＩＣパッケージの一実施形態を示す電子デバイスの図である。
【図４Ｃ】本開示の原理によって構築されたアース接続を有する組み合わされたヒート・シンクを使用する、集積化ヒート・シンクのフリップ・チップＢＧＡ  ＩＣパッケージの一実施形態を示す電子デバイスの図である。
【図５Ａ】アースされないヒート・シンクを使用する、ベア・ダイ・フリップ・チップＢＧＡ  ＩＣパッケージの一例を示す電子デバイスを示す図である。
【図５Ｂ】本開示の原理によって構築されたアース接続を有する単一のヒート・シンクを使用する、ベア・ダイ・フリップ・チップＢＧＡ  ＩＣパッケージの一実施形態を示す電子デバイスの図である。
【図５Ｃ】本開示の原理によって構築されたアース接続を有する組み合わされたヒート・シンクを使用する、ベア・ダイ・フリップ・チップＢＧＡ  ＩＣパッケージの一実施形態を示す電子デバイスの図である。
【図６Ａ】アースされないヒート・シンクを使用する、チップ・スケールのＢＧＡ  ＩＣパッケージの一例を示す電子デバイスの図である。
【図６Ｂ】本開示の原理によって構築されたアース接続を有する単一のヒート・シンクを使用する、チップ・スケールのＢＧＡ  ＩＣパッケージの一実施形態を示す電子デバイスの図である。
【図６Ｃ】本開示の原理によって構築されたアース接続を有する組み合わされたヒート・シンクを使用する、チップ・スケールのＢＧＡ  ＩＣパッケージの一実施形態を示す電子デバイスの図である。
【図７】本開示の原理によって実行された、電子デバイスを製造する方法の一実施形態を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
集積回路（ＩＣ）パッケージの熱管理を改良するために、金属のヒート・シンクが、ＩＣパッケージまたはシリコン・ダイの表面に取り付けられる。ヒート・シンクの設計および取付プロセスは、通常、電気的アースと両立しない。回路の速度が増大するにつれて、外部の電磁干渉が、デバイスの性能を悪化させる可能性がある。電磁干渉は、金属のヒート・シンクをデバイスまたはボードのアースと電気的に接続することによって著しく低減されうる。
【００１０】
多くのＩＣパッケージにおけるコスト上の制約が、ＩＣパッケージ自体の中に熱シンクを挿入することを許容せず、熱シンクが回路ボード・レベルで作製されることに依存している。この場合では、電気的にアースされたヒート・シンクをＩＣパッケージに取り付けるために、より低コストの解決策が必要である。幾分かの付加的コストが許容されうるより高級なＩＣパッケージに対して、現在、電気的にアースされたヒート・シンクを提供する２つの技術が存在する。
【００１１】
ワイヤ・ボンディングをオーバー・モールド形デバイスに対する第１の技術では、集積化ヒート・シンクが、導電性エポキシを使用してＩＣパッケージ基板に取り付けられてよい。不利なことに、そのような手法は、導電性エポキシは硬質で堅く、外部圧力がデバイスに加えられると、接触面積が小さいため、ヒート・シンクの基板に対する界面において、増幅された応力を結果としてもたらすという事実に起因する問題をはらんできた。このことが、基板の亀裂および充填された部分の故障を引き起こす可能性がある。
【００１２】
フリップ・チップ・デバイスに対するヒート・シンクのための第２の技術では、ヒート・シンクは、電気伝導性エポキシを介して基板に電気的にアースされうる。しかし、このことは通常、ＩＣパッケージの側部当たり数ミリメートルの追加の余白の、相当な基板面積を必要とする。また、エポキシと基板のパッドとの間に、低い接触オーム（ohmic）界面すなわち接触抵抗界面が必要である。携帯電話およびノートブック・コンピュータで使用されるような小さいフォーム・ファクタのフリップ・チップ・デバイスでは、通常、寸法を増加し、それでもなお、それらが利用可能な小さな空間内に収めることは不可能である。加えて、そのようなアースされたリード線は、従来技術を使用すると問題となる。さらに、デバイスは縮小し続けるので、そのようなデバイスに対して利用可能な空間は、縮小し続ける。
【００１３】
ボード空間の制約があまり厳しくない、より大きなデバイスに対して、オーム抵抗の低抵抗界面がまた、問題となる。これらのデバイスでは、基板の相互接続パッド（例えばバンプ）は、通常、銅で作製され、ハンダがその上に載るかまたは載らない。銅もハンダも、空気にさらされると高い抵抗の、すなわち非オームの（non-ohmic）酸化物を形成するので、銅およびハンダは、良好な界面接続として作用しない。この問題は、ヒート・シンクをアースするパッド上に金などの貴金属を組み入れることによって回避される。基板上の２種類の表面仕上げに対する要件は、いずれも、基板の設計および製造プロセスのコストおよび複雑さを増す。それゆえ、これらの基板は、低コストでもなく、容易に製造されるものでもない。以下に説明する本開示の実施形態は、ヒート・シンクに対する低コストの電気的アースを達成するための解決策を提供する。
【００１４】
図１Ａは、アースされない外部ヒート・シンクを使用する、オーバー・モールド形ワイヤ・ボンディング・ボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）集積回路（ＩＣ）パッケージ１００の一例を示す電子デバイスを示す。オーバー・モールド形ワイヤ・ボンディングＢＧＡ  ＩＣパッケージ１００は、基板１１０に接続された集積回路１０５を含み、回路が、集積回路１０５に接続される。基板１１０は、ひとまとまりのハンダ・ボールに取り付けられ、ハンダ・ボール１１０Ａが代表的であり、集積回路１０５を、例えばプリント配線板（ＰＷＢ）など、別の基板とさらに接続するためにある。当然ながら、ハンダ・ボール以外の接続が、他の実施形態において使用されてよい。ワイヤ・ボンド１２０が代表的であるひとまとまりのワイヤ・ボンドが、集積回路１０５を基板１１０に接続するために使用される。オーバー・モールド化合物１２５が、図示のように、集積回路１０５およびワイヤ・ボンド１２０を封止する（encapsulate）ために使用される。外部ヒート・シンク１３０が、熱界面材料１３５を介してオーバー・モールド化合物１２５と結合され、それにより集積回路１０５と結合される。外部ヒート・シンク１３０は、ＥＭＩ源となり、それにより、集積回路１０５に低下した性能をもたらす傾向がある。
【００１５】
図１Ｂは、本開示の原理によって構築されたアース接続を有する外部ヒート・シンクを使用する、オーバー・モールド形ワイヤ・ボンディングＢＧＡ  ＩＣパッケージ１５０の一実施形態を示す電子デバイスを示す。図示された実施形態では、オーバー・モールド形ワイヤ・ボンディングＢＧＡ  ＩＣパッケージ１５０は、図示のように、オーバー・モールド形ワイヤ・ボンディングＢＧＡ  ＩＣパッケージ１００の構造に相当する構造を使用する。膜１６０Ａ、１６０Ｂは電気伝導性を有し、オーバー・モールド形ワイヤ・ボンディングＢＧＡ  ＩＣパッケージ１５０の外部ヒート・シンク１５５と接触し、基板１６５まで延びて外部ヒート・シンク１５５のためのアース接続を提供する。この場合では、膜１６０Ａ、１６０Ｂは、１０ｎｍと１ｍｍとの間の厚さを有する材料として定義されうる。より有利には、膜１６０Ａ、１６０Ｂは、５００ｎｍと０．１ｍｍとの間であってよい。
【００１６】
図示された実施形態では、膜１６０Ａ、１６０Ｂは電気伝導性のポリマーを含み、電気伝導性のポリマーは、金属又は炭素などの導電性の第二相（second phase）材料を含む。導電性金属は、高導電性アース接続が必要とされる場合は、通常、銀又は銀化合物であってよい。あるいは、より低い導電性のアース接続が望ましい場合は、別の金属が選択され使用されてよい。一実施形態では、膜１６０Ａ、１６０Ｂの電気伝導率は、１センチメートル当たり約１００モー（mho）に相当する。例えば、インク・ジェット噴霧器を用いて膜１６０Ａ、１６０Ｂを堆積させることによって、外部ヒート・シンク１５５を基板１６５上のアース点に電気的に接続することで、現在の方法に対して低コストの電気的にアースされたヒート・シンクを提供することができる。
【００１７】
図２Ａは、アースされない集積化ヒート・シンクを使用する、オーバー・モールド形ワイヤ・ボンディングＢＧＡ  ＩＣパッケージ２００の一例を示す電子デバイスを示す。オーバー・モールド形ワイヤ・ボンディングＢＧＡ  ＩＣパッケージ２００は、集積回路２０５に接続された回路を有する基板２１０に接続された集積回路２０５を含む。基板２１０はひとまとまりのハンダ・ボールに取り付けられ、ハンダ・ボール２１０Ａが代表的であり、前に説明したように、集積回路２０５のさらなる接続のためにある。ワイヤ・ボンド２２０が代表的であるひとまとまりのワイヤ・ボンドが、集積回路２０５を基板２１０に接続するために使用される。オーバー・モールド化合物２２５は、図示のように、集積回路２０５およびワイヤ・ボンド２２０を封止するために使用される。集積化ヒート・シンク２４０は、オーバー・モールド化合物２２５と直接結合され、それにより、集積回路２０５と結合される。集積化ヒート・シンク２４０は、ＥＭＩ源となり、それにより、前に説明したように、集積回路２０５に低下した性能をもたらす傾向がある。
【００１８】
図２Ｂは、本開示の原理によって構築されたアース接続を有する単一のヒート・シンクを使用する、オーバー・モールド形ワイヤ・ボンディングＢＧＡ  ＩＣパッケージ２５０の一実施形態を示す電子デバイスを示す。図示された実施形態では、オーバー・モールド形ワイヤ・ボンディングＢＧＡ  ＩＣパッケージ２５０は、図示のように、オーバー・モールド形ワイヤ・ボンディングＢＧＡ  ＩＣパッケージ２００の構造に相当する構造を使用する。膜２６０Ａ、２６０Ｂは電気伝導性を有し、オーバー・モールド形ワイヤ・ボンディングのＢＧＡ  ＩＣパッケージ２５０の集積化ヒート・シンク２５５に接触し、基板２６５まで延びて集積化ヒート・シンク２５５のためのアース接続を提供する。膜２６０Ａ、２６０Ｂは、上の図１Ｂに対して論じられたアース特性に匹敵するアース特性を提供する。
【００１９】
図２Ｃは、本開示の原理によって構築されたアース接続を有する組み合わされたヒート・シンクを使用する、オーバー・モールド形ワイヤ・ボンディングＢＧＡ  ＩＣパッケージ２７０の一実施形態を示す電子デバイスを示す。図示された実施形態では、オーバー・モールド形ワイヤ・ボンディングＢＧＡ  ＩＣパッケージ２７０は、図示のように、オーバー・モールド形ワイヤ・ボンディングＢＧＡ  ＩＣパッケージ２００の基本構造に相当する基本構造を使用する。オーバー・モールド形ワイヤ・ボンディングＢＧＡ  ＩＣパッケージ２７０は、熱界面材料２７５を介して集積化ヒート・シンク２８０と熱的に結合された外部ヒート・シンク２７２をさらに含む。
【００２０】
膜２８５Ａ、２８５Ｂは電気伝導性を有し、外部ヒート・シンク２７２および集積化ヒート・シンク２８０に接触し、基板２６５まで延びて、組み合わされた外部ヒート・シンク２７２および集積化ヒート・シンク２８０のためのアース接続を提供する。膜２６０Ａ、２６０Ｂは、組み合わされた外部ヒート・シンク２７２および集積化ヒート・シンク２８０のために、上の図１Ｂに対して論じられたアース特性に匹敵するアース特性を提供する。
【００２１】
図３Ａは、アースされない金属層ヒート・シンクを使用する、露出ダイ・オーバー・モールド形フリップ・チップＢＧＡ  ＩＣパッケージ３００の一例を示す電子デバイスを示す。露出ダイ・オーバー・モールド形フリップ・チップＢＧＡ  ＩＣパッケージ３００は、基板３１０に接続された集積回路３０５を含む。基板３１０は、代表的にハンダ・ボール３１０Ａとして示され、集積回路３０５のさらなる接続のためのひとまとまりのハンダ・ボールに取り付けられる。バンプ２２０が代表的であるひとまとまりのバンプが、集積回路３０５を基板３１０に接続するために使用される。オーバー・モールド化合物３２５が、図示のように、集積回路３０５を封止するために使用される。金属層ヒート・シンク３４５が、集積回路３０５と直接結合され、単一のヒート・シンクを形成する。金属層ヒート・シンク３４５は、前に説明したように、ＥＭＩ源となり、それにより、集積回路３０５に対して低下した性能をもたらす傾向がある。
【００２２】
図３Ｂは、本開示の原理によって構築されたアース接続を有する単一のヒート・シンクを使用する、露出ダイ・オーバー・モールド形フリップ・チップＢＧＡ  ＩＣパッケージ３５０の一実施形態を示す電子デバイスを示す。図示された実施形態では、露出ダイ・オーバー・モールド形フリップ・チップＢＧＡ  ＩＣパッケージ３５０は、図示のように、露出ダイ・オーバー・モールド形フリップ・チップＢＧＡ  ＩＣパッケージ３００の構造に相当する構造を使用する。膜３５５Ａ１、３５５Ａ２、３５５Ｂ１、３５５Ｂ２は電気伝導性を有し、露出ダイ・オーバー・モールド形フリップ・チップＢＧＡ  ＩＣパッケージ３５０の金属層ヒート・シンク３５２に接触し、基板３５８まで延びて金属層ヒート・シンク３５２のためのアース接続を提供する。膜３５５Ａ１、３５５Ａ２、３５５Ｂ１、３５５Ｂ２は、上の図１Ｂに対して論じられたアース特性に匹敵するアース特性を提供する。
【００２３】
図３Ｃは、本開示の原理によって構築されたアース接続を有する組み合わされたヒート・シンクを使用する、露出ダイ・オーバー・モールド形フリップ・チップＢＧＡ  ＩＣパッケージ３６０の一実施形態を示す電子デバイスを示す。図示された実施形態では、露出ダイ・オーバー・モールド形フリップ・チップＢＧＡ  ＩＣパッケージ３６０は、図示のように、露出ダイ・オーバー・モールド形フリップ・チップＢＧＡ  ＩＣパッケージ３００の基本構造に相当する基本構造を使用する。露出ダイ・オーバー・モールド形フリップ・チップＢＧＡ  ＩＣパッケージ３６０は、金属層ヒート・シンク３７２と直接結合された外部ヒート・シンク３７０をさらに含む。
【００２４】
膜３８５Ａ１、３８５Ａ２、３８５Ｂ１、３８５Ｂ２は電気伝導性を有し、外部ヒート・シンク３７０および金属層ヒート・シンク３７２に接触し、基板３９０まで延びて、組み合わされた、外部ヒート・シンク３７０および金属層ヒート・シンク３７２のためのアース接続を提供する。膜３８５Ａ１、３８５Ａ２、３８５Ｂ１、３８５Ｂ２は、上の図１Ｂに対して論じられたアース特性に匹敵するアース特性を提供する。
【００２５】
図４Ａは、アースされないヒート・シンクを使用する、集積化ヒート・シンク・フリップ・チップのＢＧＡ  ＩＣパッケージ４００の一例を示す電子デバイスを示す。集積化ヒート・シンク・フリップ・チップのＢＧＡ  ＩＣパッケージ４００は、基板４１０に接続された集積回路４０５を含む。集積化ヒート・シンク４４０は、熱界面材料４３５を介して集積回路４０５と結合され、単一のヒート・シンクを形成する。集積化ヒート・シンク４４０は、前のように、ＥＭＩ源となる傾向がある。
【００２６】
図４Ｂは、本開示の原理によって構築されたアース接続を有する単一のヒート・シンクを使用する、集積化ヒート・シンク・フリップ・チップのＢＧＡ  ＩＣパッケージ４５０の一実施形態を示す電子デバイスを示す。図示された実施形態では、集積化ヒート・シンク・フリップ・チップのＢＧＡ  ＩＣパッケージ４５０は、図示のように、集積化ヒート・シンク・フリップ・チップのＢＧＡ  ＩＣパッケージ４００の構造に相当する構造を使用する。膜４５５Ａ、４５５Ｂは電気伝導性を有し、集積化ヒート・シンク・フリップ・チップのＢＧＡ  ＩＣパッケージ４００の集積化ヒート・シンク４５２に接触し、基板４５８まで延びて集積化ヒート・シンク４５２のためのアース接続を提供する。膜４５５Ａ、４５５Ｂは、上の図１Ｂに対して論じられたアース特性に匹敵するアース特性を提供する。
【００２７】
図４Ｃは、本開示の原理によって構築されたアース接続を有する組み合わされたヒート・シンクを使用する、集積化ヒート・シンク・フリップ・チップのＢＧＡ  ＩＣパッケージ４６０の一実施形態を示す電子デバイスを示す。図示された実施形態では、集積化ヒート・シンク・フリップ・チップのＢＧＡ  ＩＣパッケージ４６０は、図示のように、集積化ヒート・シンク・フリップ・チップのＢＧＡ  ＩＣパッケージ４００の基本構造に相当する基本構造を使用する。集積化ヒート・シンク・フリップ・チップのＢＧＡ  ＩＣパッケージ４６０は、さらに外部ヒート・シンク４７０を含み、これは熱界面材料４７５を介して集積化ヒート・シンク４７８と結合され、組み合わされた、外部ヒート・シンク４７０および集積化ヒート・シンク４７８を形成する。膜４８５Ａ、４８５Ｂは電気伝導性を有し、外部ヒート・シンク４７０および集積化ヒート・シンク４７８に接触し、基板４９０まで延びて、組み合わされた、外部ヒート・シンク４７０および集積化ヒート・シンク４７８のためのアース接続を提供する。膜４８５Ａ、４８５Ｂは、上の図１Ｂに対して論じられたアース特性に匹敵するアース特性を提供する。
【００２８】
図５Ａは、アースされないヒート・シンクを使用するベア・ダイ・フリップ・チップのＢＧＡ  ＩＣパッケージ５００の一例を示す電子デバイスを示す。ベア・ダイ・フリップ・チップＢＧＡ  ＩＣパッケージ５００は、基板５１０に接続された集積回路５０５を含む。金属層ヒート・シンク５４５は集積回路５０５と直接結合され、単一のヒート・シンクを形成する。金属層ヒート・シンク５４５は、前のように、ＥＭＩ源となる傾向がある。
【００２９】
図５Ｂは、本開示の原理によって構築されたアース接続を有する単一のヒート・シンクを使用する、ベア・ダイ・フリップ・チップのＢＧＡ  ＩＣパッケージ５５０の一実施形態を示す電子デバイスを示す。図示された実施形態では、ベア・ダイ・フリップ・チップのＢＧＡ  ＩＣパッケージ５５０は、図示のように、ベア・ダイ・フリップ・チップのＢＧＡ  ＩＣパッケージ５００の構造に相当する構造を使用する。膜５５５Ａ、５５５Ｂは電気伝導性を有し、ベア・ダイ・フリップ・チップのＢＧＡ  ＩＣパッケージ５５０の金属層ヒート・シンク５５２に接触し、基板５５７まで延びて金属層ヒート・シンク５５２のためのアース接続を提供する。膜５５５Ａ、５５５Ｂは、上の図１Ｂに対して論じられたアース特性に匹敵するアース特性を提供する。
【００３０】
図５Ｃは、本開示の原理によって構築されたアース接続を有する組み合わされたヒート・シンクを使用する、ベア・ダイ・フリップ・チップのＢＧＡ  ＩＣパッケージ５６０の一実施形態を示す電子デバイスを示す。図示された実施形態では、ベア・ダイ・フリップ・チップのＢＧＡ  ＩＣパッケージ５６０は、図示のように、ベア・ダイ・フリップ・チップのＢＧＡ  ＩＣパッケージ５００の基本構造に相当する基本構造を使用する。ベア・ダイ・フリップ・チップのＢＧＡ  ＩＣパッケージ５６０は、外部ヒート・シンク５７０をさらに含み、これは金属層ヒート・シンク５７８と直接結合され、組み合わされた、外部ヒート・シンク５７０および金属層ヒート・シンク５７８を形成する。膜５８５Ａ、５８５Ｂは電気伝導性を有し、外部ヒート・シンク５７０および金属層ヒート・シンク５７８と接触し、基板５９０まで延びて、組み合わされた、外部ヒート・シンク５７０および金属層ヒート・シンク５７８のためのアース接続を提供する。膜５８５Ａ、５８５Ｂは、上の図１Ｂに対して論じられたアース特性に匹敵するアース特性を提供する。
【００３１】
図６Ａは、アースされないヒート・シンクを使用する、チップ・スケールＢＧＡ  ＩＣパッケージ６００の一例を示す電子デバイスを示す。チップ・スケールＢＧＡ  ＩＣパッケージ６００は、プリント配線板（ＰＷＢ）基板６１５に接続された集積回路６０５を含む。金属層ヒート・シンク６４５は集積回路６０５と直接結合され、単一のヒート・シンクを形成する。金属層ヒート・シンク６４５は、前のように、ＥＭＩ源となる傾向がある。
【００３２】
図６Ｂは、本開示の原理によって構築されたアース接続を有する単一のヒート・シンクを使用する、チップ・スケールＢＧＡ  ＩＣパッケージ６５０の一実施形態を示す電子デバイスを示す。図示された実施形態では、チップ・スケールＢＧＡ  ＩＣパッケージ６５０は、図示のように、チップ・スケールＢＧＡ  ＩＣパッケージ６００の構造に相当する構造を使用する。膜６５５Ａ、６５５Ｂは電気伝導性を有し、チップ・スケールＢＧＡ  ＩＣパッケージ６５０の金属層ヒート・シンク６５２と接触し、ＰＷＢ基板６５８まで延びて金属層ヒート・シンク６５２のためのアース接続を提供する。膜６５５Ａ、６５５Ｂは、上の図１Ｂに対して論じられたアース特性に匹敵するアース特性を提供する。
【００３３】
図６Ｃは、本開示の原理によって構築されたアース接続を有する組み合わされたヒート・シンクを使用する、チップ・スケールＢＧＡ  ＩＣパッケージ６６０の一実施形態を示す電子デバイスを示す。図示された実施形態では、チップ・スケールＢＧＡ  ＩＣパッケージ６６０は、図示のように、チップ・スケールＢＧＡ  ＩＣパッケージ６００の基本構造に相当する基本構造を使用する。チップ・スケールＢＧＡ  ＩＣパッケージ６６０は、外部ヒート・シンク６７０をさらに含み、これは金属層ヒート・シンク６７８と直接結合され、組み合わされた、外部ヒート・シンク６７０および金属層ヒート・シンク６７８を形成する。膜６８５Ａ、６８５Ｂは電気伝導性を有し、外部ヒート・シンク６７０および金属層ヒート・シンク６７８と接触し、ＰＷＢ基板６９０まで延びて、組み合わされた、外部ヒート・シンク６７０および金属層ヒート・シンク６７８のためのアース接続を提供する。膜６８５Ａ、６８５Ｂは、上の図１Ｂに対して論じられたアース特性に匹敵するアース特性を提供する。
【００３４】
図７は、本開示の原理によって実行される、全体的に７００で示される、電子デバイスを製造する方法の一実施形態の流れ図を示す。方法７００は、ステップ７０５で始まる。続いて、ステップ７１０で集積回路（ＩＣ）パッケージが基板に接続され、ステップ７１５でヒート・シンクがＩＣパッケージと結合される。
【００３５】
一実施形態では、ヒート・シンクを結合することは、集積化ヒート・シンク、外部ヒート・シンクまたはＩＣパッケージの金属層に相当する単一のヒート・シンクを結合することを含む。別の実施形態では、ヒート・シンクを結合することは、外部ヒート・シンク、集積化ヒート・シンクおよびＩＣパッケージの金属層のうちの少なくとも２つに相当する、組み合わされたヒート・シンクを結合することを含む。さらに別の実施形態では、ヒート・シンクを結合することは、金属層をＩＣパッケージと直接結合することを含む。他の実施形態では、ヒート・シンクを結合することは、ヒート・シンクを、少なくとも部分的にはＩＣパッケージを封止するモールド化合物と結合することを含む。さらに別の実施形態では、ヒート・シンクを結合することは、ヒート・シンクとＩＣパッケージとの間に熱界面材料を設置することを含む。
【００３６】
ステップ７２０で、電気伝導性を有し、ヒート・シンクおよびＩＣパッケージに接触し、基板に延びる膜が堆積され、ヒート・シンクのためのアース接続を提供する。一実施形態では、膜を堆積させることは、中に導電性金属を有する電気伝導性ポリマーを堆積させることを含む。別の実施形態では、膜を堆積させることは、１センチメートル当たり約１００モーに相当する電気伝導率を含む。さらに別の実施形態では、膜を堆積させることは、インク・ジェット噴霧器を用いて膜を堆積させることを含む。
【００３７】
さらに別の実施形態では、膜を堆積させることは、オーバー・モールド形ワイヤ・ボンディング・ボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）パッケージと、露出ダイ・オーバー・モールド形フリップ・チップＢＧＡパッケージと、集積化ヒート・シンク・フリップ・チップＢＧＡパッケージと、ベア・ダイ・フリップ・チップＢＧＡパッケージと、チップ・スケールＢＧＡパッケージとからなる群から選択されたＩＣパッケージの少なくとも一部に堆積させることを含む。方法７００は、ステップ７２５で終わる。
【００３８】
本明細書で開示された方法が、特定の順序で実施される特定のステップを参照して説明され示されたが、これらのステップが、本開示の教示を逸脱することなく同等の方法を形成するために組み合わされ、さらに分割され、または順番を変えられてよいことが理解されるであろう。したがって、本明細書に明確に示されない場合は、ステップの順序または組分けが、本開示を限定することはない。
【００３９】
説明された例示的実施形態に対して、他のさらなる追加、削除、代替および改変が、本開示から逸脱することなくなされうることを、本開示に関連する当業者は理解するであろう。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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