(57)【要約】  半導体デバイスは、基板の接合面に複数の基板接合パッドが配置されている基板を含む。基板の接合面には複数の半導体ダイが積層されてダイスタックを形成している。各ダイには、その少なくとも１つの接合側縁部に沿って複数のダイ接合パッドが配置されている。各ダイの残りの縁部は非接合側縁部である。複数の接合ワイヤがそれぞれ、ダイ接合パッドの１つを基板接合パッドの１つに電気接続する。少なくとも１つの熱伝導層が２枚の隣接する半導体ダイの間に配置されている。少なくとも１つの熱伝導側方部分が少なくとも１つの熱伝導材料の層と熱接触する。各熱伝導側方部分は、ダイスタックの非接合側縁部に沿って配置されている。
2013529850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接合面に複数の基板接合パッドを有する基板と、
ダイスタックを形成するように前記基板の前記接合面に積層された複数の半導体ダイであって、各ダイは、少なくとも１つの接合側縁部に沿って複数のダイ接合パッドを持っており、各ダイの残りの縁部が非接合側縁部である複数の半導体ダイと、
各接合ワイヤが前記ダイ接合パッドの１つを前記基板接合パッドの１つに電気接続する複数の接合ワイヤと、
それぞれが２枚の隣接する半導体ダイの間に配置されている少なくとも１つの熱伝導層と、
前記少なくとも１つの熱伝導材料の層と熱接触する少なくとも１つの熱伝導側方部分であって、それぞれが前記ダイスタックの前記非接合側縁部に沿っている熱伝導側方部分と、
を備える半導体デバイス。
【請求項２】
前記熱伝導層および前記熱伝導側方部分が主に導電材料で構成されており、
前記少なくとも１つの熱伝導層と前記２枚の隣接する半導体ダイとの間に配置された誘電体層との間にその間の電気的分離を提供するために配置された誘電体層、
をさらに備える請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記導電材料が金属および金属合金の１つである、請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記誘電体層が前記熱伝導層上の誘電体コーティングである、請求項３に記載のデバイス。
【請求項５】
前記基板が前記少なくとも１つの側方部分と熱接触する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記少なくとも１つの側方部分と熱接触する、前記スタックの最上位ダイ上に配置された熱伝導上層をさらに備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
前記上層が、動作中にデバイスによって発生する熱を放散するためのヒートシンク部分を備える、請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
前記基板が前記少なくとも１つの側方部分と熱接触し、前記基板が、動作中にデバイスによって発生する熱を放散するためのヒートシンク部分をさらに備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
前記少なくとも１つの熱伝導層が複数の熱伝導層である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１０】
各ダイが熱伝導層と隣接する、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１１】
隣接するダイのあらゆる対の間に熱伝導層が配置されている、請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記複数の熱伝導層の第１の熱伝導層が前記複数の熱伝導層の第２の熱伝導層よりも厚い、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記複数の熱伝導層の前記第１の熱伝導層が前記複数の熱伝導層の前記第２の熱伝導層よりも前記スタックの中心に近い、請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記熱伝導層のそれぞれが前記ダイの非接合側縁部を越えて延在する少なくとも１つの端部を有し、
各側方部分が、少なくとも一部は、前記熱伝導層の少なくとも１つの端部によって形成されている、
請求項９に記載のデバイス。
【請求項１５】
各側方部分が前記熱伝導層の前記端部の間に配置された熱伝導樹脂を含む、請求項１４に記載のデバイス。
【請求項１６】
各側方部分が、少なくとも部分的に前記熱伝導層の前記端部を溶接することによって組み立てられる、請求項１４に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、米国仮特許出願第６１／３６１４７２号の優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は一般に半導体メモリデバイスに関し、より詳細にはマルチチップパッケージに関する。
【背景技術】
【０００３】
携帯用フラッシュ・メモリ・カードといったデータ記憶のための半導体集積回路チップの使用が広まっている。これらのデバイスのユーザはデータ記憶容量が絶えず増大することを求め、製造者らは大記憶容量を費用効果的に提供しようと努力している。
【０００４】
マルチチップパッケージ（ＭＣＰ：Ｍｕｌｔｉ−Ｃｈｉｐ  Ｐａｃｋａｇｅ）として知られる、一つのパッケージに複数の半導体チップすなわちダイを積層させることにより一つのパッケージの記憶密度を増加させることが知られている。ダイの数が増加すればそれに対応して一つのダイに関する記憶容量が増加する。図１を参照すると、ＭＣＰ１００は、４つのＮＡＮＤフラッシュ・メモリ・ダイ１０２からなる。この方法は、他のメモリデバイスに対しても等しく適用できる。各ダイ１０２は、接合(bonding、ボンディング)ワイヤ１０６によって共通基板１０８に電気接続されている接合パッド１０４を有する。ダイ１０２は２つの対向する辺に接合パッド１０４を有するものとして図示されているが、各ダイ１０２は代わりに異なる接合パッド１０４の配置を有していてもよく、例えば、１つの辺にあっても、２つの隣接する辺にあってもよく、他の任意の配置を有していてもよい。基板１０８はさらに、接合ワイヤ１０６から、外部デバイス（図示しない）への接続のためのボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ：Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）を形成する基板１０８の反対面のはんだボール１１０までの電気接続も提供する。連続するダイ１０２の各対の間にはインターポーザ１１２が設けられ、ダイ１０２間に、接合ワイヤ１０６の接合パッド１０４への取付けを可能にするのに十分な間隙を生じさせる。
【０００５】
別の手法を図２に示す。ＭＣＰ２００は、一方の辺に沿って接合パッド２０４を有する４つのＮＡＮＤフラッシュ・メモリ・ダイ２０２からなる。ダイ２０２は、各ダイ２０２の接合パッド２０４を露出させるために相互に横方向にずらされている。この構成では、すべてのダイ２０２を１ステップで積層させることができ、その後に、すべての接合ワイヤ２０６を、ワイヤ接合機（図示しない）により、１ステップで取り付けることができる。この構成は、接合パッド２０４へのアクセスを可能にするためのインターポーザを必要とせず、その結果、よりコンパクトな構成が得られる。この構成は代わりに、２つの隣接する辺に沿って接合パッド２０４を有するダイ２０２と共に使用されてもよく、その場合ダイは二次元において横方向にずらされる。
【０００６】
上記およびその他の構成では、各ダイが動作中に電力を消費し、消費電力は熱として放散される。スタック内の熱の蓄積は、動作効率の低下をまねき、デバイスの故障さえも引き起こす可能性がある。ダイの数の増加、ダイの厚さの低減、フィーチャサイズの低減、クロック速度の増加といった性能または容量の増加を実現する多くの製造上の傾向もまた、より小さい体積においてより多くの熱を発生しやすい。したがって、スタック内から周囲へ熱を放出することがますます重要になっている。
【０００７】
１つの手法は、スタックの最上位または最下位のダイと熱接触する平坦な表面を有する熱伝導ヒートシンクを提供するものである。スタックからの熱はヒートシンクへ伝わり、ヒートシンクから周囲へ伝わる。この手法は、スタックの上面または下面の冷却を可能にする。しかし、スタックの中間層は表面ヒートシンクからより遠くにあり、他の発熱するダイに囲まれているため、中間層の冷却は依然として問題として残る。
【０００８】
別の手法は、米国特許第５６００５４１号明細書に記載されているように、各ダイを誘電体キャリア(carrier、担体)に設けるものである。誘電体キャリアは、ダイの積層を可能にし、誘電体を通るワイヤまたはビアにより電気接続が行われることを可能にするが、スタック全体の厚さの大きな原因となり得る。加えて、ダイへの電気接続により組立ての費用および複雑さが増大するおそれもあり、最も熱伝導性の高い誘電体材料でさえもその熱放散能力にある程度の限界があり、用途によっては不十分ともなり得る。
【０００９】
さらに別の手法は、例えばビア（via、バイア、穴）によって、ダイスタックの周りに、またはダイスタックを貫通して冷却液を循環させることなどによる強制冷却システムを提供するものである。しかし、強制的に冷却されるシステムは一般に十分な量の熱を受動的に放散する能力を備えていないために、強制冷却システムが故障した場合にデバイスも故障する可能性が高い。
【００１０】
したがって、改善された熱放散を有するマルチチップパッケージが求められている。
【００１１】
また、コンパクトな構成を有するマルチチップパッケージも求められている。
【００１２】
また、製造が簡単なマルチチップパッケージも求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の一目的は、先行技術の不都合点の１つまたは複数に対処することである。
【００１４】
本発明の別の目的は、改善された熱放散を提供するための金属熱フレームを有するマルチチップパッケージを提供することである。
【００１５】
本発明の別の目的は、半導体ダイと熱フレーム部品とを交互に積層させることによって形成された熱フレームを有するマルチチップパッケージを提供することである。
【００１６】
本発明の別の目的は、各ダイが基板にワイヤ接合されている熱フレームを有するマルチチップパッケージを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
一態様では、半導体デバイスが、基板の接合面に複数の基板接合パッドが配置されている基板を備える。基板の接合面には、複数の半導体ダイが積層されてダイスタックを形成している。各ダイには、その少なくとも１つの接合側縁部(edge)に沿って複数のダイ接合パッドが配置されている。各ダイの残りの縁部は非接合側縁部である。デバイスは複数の接合ワイヤを含む。各接合ワイヤは、ダイ接合パッドの１つを基板接合パッドの１つに電気接続する。デバイスは少なくとも１つの熱伝導層を含む。各熱伝導層は２枚の隣接する半導体ダイの間に配置されている。少なくとも１つの熱伝導側方部分(lateral portion)が、少なくとも１つの熱伝導材料の層と熱接触する。各熱伝導側方部分は、ダイスタックの非接合側縁部に沿って配置されている。
【００１８】
別の態様では、熱伝導層および熱伝導側方部分は、主に導電材料で構成されている。デバイスは、少なくとも１つの熱伝導層と２枚の隣接する半導体ダイとの間にその間の電気的分離を提供するために配置された誘電体層をさらに備える。
【００１９】
別の態様では、導電材料は金属および金属合金の１つである。
【００２０】
別の態様では、誘電体層は熱伝導層上の誘電体コーティングである。
【００２１】
別の態様では、基板は少なくとも１つの側方部分と熱接触する。
【００２２】
別の態様では、スタックの最上位ダイの上に熱伝導上層が配置されている。熱伝導上層は、少なくとも１つの側方部分と熱接触する。
【００２３】
別の態様では、上層は動作中にデバイスによって発生する熱を放散するためのヒートシンク部分を備える。
【００２４】
別の態様では、基板は少なくとも１つの側方部分と熱接触する。基板は、動作中にデバイスによって発生する熱を放散するためのヒートシンク部分をさらに備える。
【００２５】
別の態様では、少なくとも１つの熱伝導層は複数の熱伝導層である。
【００２６】
別の態様では、各ダイは熱伝導層に隣接する。
【００２７】
別の態様では、隣接するダイのあらゆる対の間に熱伝導層が配置されている。
【００２８】
別の態様では、複数の熱伝導層の第１の熱伝導層が複数の熱伝導層の第２の熱伝導層よりも厚い。
【００２９】
別の態様では、複数の熱伝導層の第１の熱伝導層は複数の熱伝導層の第２の熱伝導層よりもスタックの中心に近い。
【００３０】
別の態様では、熱伝導層のそれぞれが、各ダイの非接合側縁部を越えて延在する少なくとも１つの端部を有する。各側方部分は、少なくとも一部は、熱伝導層の少なくとも１つの端部によって形成されている。
【００３１】
別の態様では、各側方部分は熱伝導層の端部間に配置された熱伝導樹脂を含む。
【００３２】
別の態様では、各側方部分は、少なくとも一部は、熱伝導層の端部を溶接することによって組み立てられる。
【００３３】
本発明の実施形態のさらに別の、および／または代替の特徴、態様、ならびに利点は、以下の詳細な説明、および添付の図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１の先行技術の実施形態によるマルチチップパッケージ（ＭＣＰ）を示す概略的断面図である。
【図２】第２の先行技術の実施形態によるマルチチップパッケージ（ＭＣＰ）を示す概略的断面図である。
【図３】第１の実施形態による熱フレームを示す斜視図である。
【図４】図３の熱フレームを有するマルチチップパッケージ（ＭＣＰ）を示す第１の側立面図である。
【図５】図４のマルチチップパッケージ（ＭＣＰ）を示す第２の側立面図である。
【図６】図４のマルチチップパッケージ（ＭＣＰ）を示す概略的上面図である。
【図７】第２の実施形態による熱フレームを示す斜視図である。
【図８】第３の実施形態による熱フレームを有するマルチチップパッケージ（ＭＣＰ）を示す概略的分解図である。
【図９】代替の実施形態による、図８の熱フレームを有するマルチチップパッケージ（ＭＣＰ）を示す概略的断面図である。
【図１０】樹脂の付加を示す、図８の熱フレームを有するマルチチップパッケージ（ＭＣＰ）を示す概略的断面図である。
【図１１】代替の実施形態による、図８の熱フレームを有するマルチチップパッケージ（ＭＣＰ）を示す概略的断面図である。
【図１２】第４の実施形態による熱フレームを有するマルチチップパッケージ（ＭＣＰ）を示す概略的断面図である。
【図１３】代替の実施形態による、図１２の熱フレームを有するマルチチップパッケージ（ＭＣＰ）を示す概略的断面図である。
【図１４】図１３の熱フレームを有するマルチチップパッケージ（ＭＣＰ）を示す分解図である。
【図１５】図１２の熱フレームを有するマルチチップパッケージ（ＭＣＰ）を示す側立面図である。
【図１６】第５の実施形態による熱フレームを有するマルチチップパッケージ（ＭＣＰ）を示す概略的断面図である。
【図１７】図１６の熱フレームを有するマルチチップパッケージ（ＭＣＰ）を示す斜視図である。
【図１８】図１６の熱フレームを有するマルチチップパッケージ（ＭＣＰ）を示す側立面図である。
【図１９】第６の実施形態による熱フレーム有するマルチチップパッケージ（ＭＣＰ）を示す概略的断面図である。
【図２０】代替の実施形態による、図１９の熱フレームを有するマルチチップパッケージ（ＭＣＰ）を示す概略的断面図である。
【図２１】図２０の熱フレームを有するマルチチップパッケージ（ＭＣＰ）を示す分解図である。
【図２２】代替の実施形態による熱フレームを有するマルチチップパッケージ（ＭＣＰ）を示す概略的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図３〜図６を参照して、第１の実施形態による熱フレーム(frame、枠構造)３２０を説明する。図３に、各ダイ３０２（図５に最もよく示されている）の間で、ダイスタック３００の中へ延在するプレート３２２を有する熱フレーム３２０を示す。図３、図５、および図６を参照すると、フレーム３２０は、隣接するダイ３０２のあらゆる対の間に熱伝導層を有するように、半導体ダイ３０２が２枚の隣接するプレート３２２間の各凹みに収容されることを可能にするために垂直面３２４に沿って分割することができる。個々の用途の熱放散要件によっては、代わりに、プレート３２２間の凹みのいずれかまたはすべてに複数のダイ３０２が収容され得ることが企図されている。フレーム３２０に適切なサイズおよび数の凹みを設けることにより任意の数のダイ３０２が使用され得ることを理解すべきである。同じ凹み内に配置された２枚以上のダイ３０２は、バンプまたはビア（不図示）を使用して相互に接続することができる。フレーム３２０は熱伝導材料でできており、これは、例えばアルミニウムといった金属や金属合金などの導電材料とすることもできる。プレート３２２の厚さはダイ３０２の厚さと同等であってもよいが、この厚さは、所望の熱放散の程度によって変動し得ることが企図されている。特にフレーム３２０に導電材料が使用されるときには、熱伝導誘電体樹脂といった適切な絶縁体が、各ダイ３０２と隣接するプレート３２２との間に、ダイ３０２とフレーム３２０との間の電気的接触を妨げるために設けられていてよい。あるいは、プレート３２２が、組立て前に誘電体層で被覆されてもよい。誘電体コーティングは、フレーム２１０が熱放散を目的として主に導電性の熱伝導材料で構成されるように、薄いことが好ましい。フレーム３２０は、プレート３２２がダイスタック３００内から外側の相対的により冷たいフレーム３２０の側方部分３２６の方へ熱を伝えるための熱伝導路を提供し、側方部分３２６から熱はさらに、図５に矢印で示すように、上面３２８とパッケージ基板３０８とに伝わる。外面の１つまたは複数が、周囲への熱の放散を助けるために、従来の外部ヒートシンク（不図示）を備えていてもよい。任意選択で、接合タブ３３０（図３、図４、図５）をフレーム３２０の基部に設け、基板３０８へのより強い機械的接続および熱接触の増強を得るためにフレーム３２０をパッケージ基板３０８に接合するのに使用することもできる。あるいは、接合タブ３０８は省かれてもよく（図３、６）、その結果、製造はより単純に、またはより安価になり得る。図４、図５および図６を参照すると、側方部分３２６は、接合ワイヤを各ダイの縁部に沿って位置する接合パッドに取り付けることを可能にするために、各ダイ３０２の接合側縁部３３２がフレームの端部から突出するように、ダイスタックの非接合側縁部３３４に沿って配置されている。ダイ３０２は、例えば図２と同様の配置で接合ワイヤ３０６が１つの辺でのみダイ３０２に結合される場合には、代わりにその１つの辺でのみ突出し得ることが企図されている。最下位ダイ３０２Ａは、接合ワイヤ３０６Ａの代わりに、または接合ワイヤ３０６Ａに加えて、はんだバンプ３０７Ａによって基板に電気接続されてもよい。接合��イヤ３０６は各ダイ３０２が積層された後で各ダイ３０２に取り付けることもでき、または、例えば図２と同様の配置で、すべてのダイ３０２が積層された後で、すべての接合ワイヤ３０６を１つの製造ステップで追加することができるようにダイ３０２を積層することもできる。
【００３６】
図７を参照して、第２の実施形態による熱フレーム７２０を説明する。フレーム７２０は、いくつかの点で図３のフレーム３２０と類似し、両実施形態に共通の特徴のいくつかには同様の参照番号が付されており、これらの詳細な説明は繰り返さない。追加された下部プレート７３６は、フレーム７２０と基板（この実施形態では不図示）との間により大きい熱接触面積を有する下面７２９を提供し、基板へのより強い機械的接続を可能にする。この実施形態では、最下位ダイを含むすべてのダイ（不図示）が、基板にワイヤ接合され得る。加えて、各プレート７２２は不均一な厚さを有する。スタックの中心のより近くやより多くの熱を発生すると予測されるダイの付近といった、より多くの熱放散が所望されるスタックの部分では、より大きな熱放散を可能にするために相対的に厚いプレート７２２が使用され、他の位置ではよりコンパクトな配置を可能にするために相対的に薄いプレート７２２が使用され得ることが企図されている。さらに、所望の熱放散量に応じて、フレーム７２０の上部７２８および／または下部７３６の厚さを変化させることもできる。
【００３７】
図８および図９を参照して、第３の実施形態による熱フレーム８２０を説明する。フレーム８２０は、いくつかの点で前述の実施形態のフレームと類似し、共通の特徴のいくつかには同様の参照番号が付されており、これらの詳細な説明は繰り返さない。熱フレーム８２０は、それぞれが１枚または複数のダイ８０２を収容する寸法の凹みを有する、一連の入れ子式溝型部材(channel member、チャンネル部材)８３８を使用して形成されている。２枚以上の隣接するダイ８０２が同じ溝型部材８３８に収容される場合、それらのダイ８０２は、バンプまたはビア（不図示）を使用して相互接続されてもよい。熱フレーム８２０は、ダイ８０２と適切な寸法の溝型部材８３８とを交互に積層させることにより組み立てられてよい。所望の枚数のダイ８０２に達すると、好ましくは溝型部材８３８の上縁部と熱接触する上部８２８を形成するために、スタック８００の上にキャップ部材が置かれる。キャップ部材は、スタック８００の最上位ダイ８０２とも熱接触してよい。溝型部材８３８のいくつかの代替構造が企図されている。最下位の部材８３８が、基板８０８と接触する下面８２９を有していてもよく（図９）、あるいは、はんだバンプ、接合ワイヤ、または他の任意の適切な方法によって基板８０２に直接接続される最下位ダイ８０２のための間隙を提供する凹んだ下部（図８）を有していてもよい。図８および図９には、図３の実施形態に示したのと同様の接合タブ８３０が示されているが、代替として接合タブ８３０を省くこともできる。溝型部材８３８は、連続する溝型部材８３８の各対が、フレーム８２０の側方部分８２６に沿って熱接触を形成するためにその側方部分間で摩擦嵌合(friction fit)を形成するような寸法とすることもでき、あるいは、任意選択で、キャップ部材を取り付ける前に熱伝導誘電体樹脂８４０で充てんされ得る部材間の間隙またはギャップを提供する寸法とすることもできる。先細り開口８４４を有する注入器８４２を使用して樹脂８４０で間隙またはギャップを充てんする一方法が図１０に示されている。先細り開口８４４は、深いギャップで多くの樹脂８４０を提供するための広い端部と、浅いギャップで少ない樹脂８４０を提供するために狭い端部とを有し、その結果、より均一な充てんが行われる。
【００３８】
図８および図９をさらに参照すると、溝型部材８３８はさらに、または代替として、部材間の機械的、熱的接続を形成するように一緒に溶接されてもよい。溝型部材８３８の水平部分は、好ましくは、例えば熱伝導誘電体樹脂などによって、隣接するダイ８０２との平面による熱接触を形成する。各溝型部材８３８の深さは、積層が完了するときに、すべての溝型部材８３８の上縁部が実質的に同一平面上にあり、キャップ部材８２８との熱接触を形成するような寸法とされ得る。各上縁部は、あるいは、部材間の良好な機械的、熱的接触を保証するために、積層後、上部部材８２８を取り付ける前に、均一な長さに切り揃えられてもよい。キャップ部材８２８は、例えば、熱伝導誘電体樹脂を使用する、溶接するなど、任意の適切な方法によって溝型部材８３８に接合されてよい。図１１を参照すると、代替の実施形態では、溝型部分８３８は、溝型開口部が基板８０８の方を向くように反転されている。この実施形態では、別個のキャップ部材は不要となる。
【００３９】
図１２〜図１５を参照して、第４の実施形態による熱フレーム１２２０を説明する。フレーム１２２０は、いくつかの点で前述の実施形態のフレームと類似し、共通の特徴のいくつかには同様の参照番号が付されており、これらの詳細な説明は繰り返さない。この実施形態は、溝型部材１２３８が同様の、または等しい幅のものであり、そのため、各溝型部材１２３８の側方部分は下位の溝型部材１２３８の側方部分によって支持され、合わさって熱フレーム１２２０の側方部分１２２６を形成しているという点で、図８〜図１１の実施形態と異なる。最上位の部材１２３８は上部１２２８を形成している。この実施形態は、図１４に示すように、前述の実施形態と同様に、少なくとも１枚のダイ１２０２が各溝型部材１２３８の凹みに収容されるようにダイ１２０２と溝型部材１２３８とを順次に積層させることによって組み立てられる。２枚以上の隣接するダイ１２０２が同じ溝型部材１２３８に収容される場合、それらのダイ１２０２は、バンプまたはビア（不図示）を使用して相互接続されてもよい。任意選択の下部部材１２２９（図１２）および／または任意選択の接合タブ１２３０（図１３）が設けられてもよい。各部材１２３８は、溶接などの任意の適切な手段によって、または誘電体樹脂などの適切な接着剤を用いて、任意の隣接する部材１２３８に接合されてよい。図１５を参照すると、その他の実施形態の場合と同様に、各ダイ１２０２は、接合ワイヤ１２０６による基板１２０８へのワイヤ接合を可能にするために、少なくとも１つの接合側縁部に沿って少なくとも１つの方向に熱フレームから外側へ突出している。この実施形態は、下部部材１２３８、１２２９だけが任意選択で異なる形状である同一の溝型部材１２３８を使用して形成されてよく、それによって、製造工程が簡略化されることを理解すべきである。溝型部材１２３８は、その溝型の凹みが基板１２０８から離れる方を向くように反転されてもよく、その場合には、任意選択でスタックの上にキャップ部材（不図示）が使用され得ることが企図されている。
【００４０】
図１６〜図１８を参照して、第５の実施形態による熱フレーム１６２０を説明する。フレーム１６２０は、いくつかの点で前述の実施形態のフレームと類似し、共通の特徴のいくつかには同様の参照番号が付されており、これらの詳細な説明は繰り返さない。この実施形態では、熱フレーム１６２０は、間に半導体ダイ１６０２が入った何枚かのプレート１６４６で形成されており、プレート１６４６を相互接続し、合わさって側方部分１６２６を形成するようにダイ１６０２の側方に帯板（strip、ストリップ）１６４８が配置されている。帯板１６４８は、連続するプレート１６４６の各対の間に１枚または複数のダイ１６０２を収容するような寸法とすることができる。２枚以上の隣接するダイ１６０２が連続するプレート１６４６の同じ対の間に収容される場合、それらのダイ１６０２は、バンプまたはビア（不図示）を使用して相互接続されてもよい。最上位のプレート１６４６は上部１６２８を形成している。熱フレーム１６２０の様々な部分は、例えば熱伝導誘電体樹脂の使用や溶接など、任意の適切な方法で接合されてよい。任意選択で、接合タブ１６３０（図１６、図１７）または下部プレート部材１６２９（図１８）が使用されてもよい。
【００４１】
図１９〜図２１を参照して、第６の実施形態による熱フレーム１９２０を説明する。フレーム１９２０は、いくつかの点で前述の実施形態のフレームと類似し、共通の特徴のいくつかには同様の参照番号が付されており、これらの詳細な説明は繰り返さない。この実施形態では、熱フレーム１９２０は、交互に重なる半導体ダイ１９０２と金属箔(metal foil)層１９３８によって形成されている。各金属箔層１９３８は、積層の前に適切な形状に予備成形されてもよく、積層工程の間にダイ１９０２の周りで所望の形状に形成されてもよい。金属箔層１９３８の側方部分は、熱フレーム１９２０の側方部分１９２６を形成するように、接着樹脂や溶接といった任意の適切な方法によって接合されてよい。例えば、外部ヒートシンク（不図示）との熱接触を改善する目的で、より平坦な、またはより硬い上面または側面を提供するために、側方帯板１９５０によって支持されるキャップ部材１９２８が、最上位の金属箔層１９３８の代わりに、またはこれに加えて設けられてもよい。側方帯板１９５０は、熱フレーム１９２０の側方部分１９２６の一部を形成し、金属箔層１９３８とキャップ部材１９２８との間の熱伝導路を提供する。例えば、スタック１９００の中央の近くに、または電力消費の高いダイ１９０２の近くにより熱い層１９３８を設けてより多くの熱放散を可能にするために、異なる厚さの金属箔層１９３８が使用され得ることが企図されている。
【００４２】
図２２を参照すると、図２０の実施形態を変更して、熱フレーム１９２０の連続する層１９３８の間に複数の半導体ダイ１９０２が収容されてもよい。このようにして、スタック１９００全体の高さを低減することができ、任意選択で隣接するダイ１９０２を、バンプまたはビア（不図示）を使用して接続してもよい。熱フレーム１９２０の連続する層１９３８の間に代わりに不均一な数のダイ１９０２が使用され得ることが企図されている。例えば、スタック１９００の上部または下部の近くでは熱フレーム１９２０の連続する層１９３８の間に２枚以上のダイ１９０２が配置され、スタック１９００の中心の近くでは熱フレーム１９２０の連続する層１９３８の間に１枚のダイ１９０２が配置されてもよい。この配置は、コンパクトな配置を維持しつつ、スタック１９００の中心の近くでより多くの熱放散を可能にする。さらに、前述のその他の実施形態も、熱フレームの連続する層の間のダイの枚数を変えることによって同様に変更され得ることも企図されている。
【００４３】
本発明の上記実施形態の改変および改善は、当業者には明らかになるはずである。以上の説明は、限定ではなく例示のためのものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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