DE102020131263A1 - Verbesserter basis-die-wärmepfad unter verwendung von siliciumdurchkontaktierungen - Google Patents

Verbesserter basis-die-wärmepfad unter verwendung von siliciumdurchkontaktierungen Download PDF

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Abstract

Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können allgemein Systeme, Einrichtungen, Techniken und/oder Prozesse betreffen, die auf Gehäuse ausgerichtet sind, die gestapelte Dies beinhalten, die Wärmeleitfähigkeitsmerkmale verwenden, einschließlich mit einem wärmeleitfähigen Material gefüllter wärmeleitfähiger Siliciumdurchkontaktierungen (TSVs), die sich in passiven Bereichen eines ersten Die befinden, um Wärme von einem ersten Die von einem zweiten Die weg zu führen, der mit dem ersten Die gekoppelt ist. Bei Ausführungsformen kann der erste Die als ein Basis-Die bezeichnet werden. Ausführungsformen können thermische Blöcke in der Form von Dummy-Dies beinhalten, die TSVs beinhalten, die wenigstens teilweise mit einem wärmeenergieleitenden Material, wie etwa Kupfer, Lot oder einer anderen Legierung, gefüllt sind.

Description

  • GEBIET
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung betreffen allgemein das Gebiet von Gehäusebaugruppen und insbesondere Gehäusebaugruppen, die gestapelte Dies beinhalten.
  • HINTERGRUND
  • Eine fortgesetzte Reduzierung der Endproduktgröße mobiler elektronischer Vorrichtungen, wie etwa von Smartphones und Ultrabooks, ist eine treibende Kraft für die Entwicklung von System-in-Gehäuse-Komponenten mit reduzierter Größe.
  • Figurenliste
    • 1 veranschaulicht eine Seitenansicht eines alten gestapelten Die-Gehäuses, wobei thermische Energie von einem Basis-Die durch einen oberen Die fließt.
    • 2A und 2B veranschaulichen eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht eines gestapelten Die-Gehäuses, das einen Basis-Die beinhaltet, der mit einem Dummy-Die gekoppelt ist, um einen thermischen Energiefluss von einem oberen Die weg zu führen, der mit dem Basis-Die gekoppelt ist, gemäß Ausführungsformen.
    • 3A und 3B veranschaulichen eine Seitenansicht und eine Draufsicht eines gestapelten Die-Gehäuses, das einen Basis-Die beinhaltet, der mit mehreren mit einem thermisch leitfähigen Material gefüllte Siliciumdurchkontaktierungen (TSVs: Through Silicon Vias) beinhaltet, um einen thermischen Energiefluss von oberen Dies weg zu führen, die thermisch mit dem Basis-Die gekoppelt sind, gemäß Ausführungsformen.
    • 4A und 4B veranschaulichen eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht eines gestapelten Die-Gehäuses, das einen Basis-Die beinhaltet, der thermisch leitfähige Merkmale in einem passiven Bereich des Basis-Die beinhaltet, um einen thermischen Energiefluss von mehreren oberen Dies weg zu führen, die mit dem Basis-Die gekoppelt sind, gemäß Ausführungsformen.
    • 5A und 5B veranschaulichen eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht eines gestapelten Die-Gehäuses, das mehrere Basis-Dies beinhaltet, die unter Verwendung von Embedded-Multi-Die-Interconnect-Bridge(EMIB)-Technologie verbunden sind und die thermisch mit mehreren oberen Dies einschließlich HBM-Dies (High Bandwidth Memory - Speicher mit hoher Bandbreite) gekoppelt sind, wobei TSVs in passiven Bereichen mancher der Basis-Dies und Dummy-Dies, die mit manchen der Basis-Dies gekoppelt sind, einen thermischen Energiefluss von den mehreren oberen Dies wegführen, gemäß Ausführungsformen.
    • 6 veranschaulicht ein Beispiel für einen Prozess zum Anwenden eines thermischen Blocks, der Wärmeleitfähigkeitsmerkmale beinhaltet, auf einen ersten Die, um Wärme von einem zweiten Die wegzuleiten, der thermisch mit dem ersten Die gekoppelt ist, gemäß Ausführungsformen.
    • 7 veranschaulicht schematisch eine Rechenvorrichtung 700 gemäß Ausführungsformen.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können allgemein Systeme, Einrichtungen, Techniken und/oder Prozesse betreffen, die auf Gehäuse mit wärmeleitfähigen Merkmalen in der Form von TSVs ausgerichtet sind, um in einem Basis-Die in dem Package erzeugte thermische Energie von einem oberen Die weg zu führen, der thermisch mit dem Basis-Die gekoppelt ist. Bei Ausführungsformen kann ein Basis-Die als ein erster Die bezeichnet werden und kann ein oberer Die als ein zweiter Die bezeichnet werden.
  • Ausführungsformen der Wärmeleitfähigkeitsmerkmale können einen oder mehrere thermische Blöcke beinhalten, die die Form von Dummy-Dies annehmen können, die TSVs beinhalten, die wenigstens teilweise mit wärmeleitfähigem Material gefüllt sind. Diese Dummy-Dies können thermisch mit einem Basis-Die oder mit mehreren Basis-Dies gekoppelt sein, um thermische Energie, oder Wärme, von dem oberen Die weg zu führen.
  • Andere Ausführungsformen von Wärmeleitfähigkeitsmerkmalen beinhalten TSVs, die innerhalb eines passiven Teils eines Basis-Die oder mehreren Basis-Dies enthalten sind, um thermische Energie von innerhalb des Basis-Die zu sammeln und sie zu einer Oberfläche oder einem Rand des Basis-Die zu führen. Bei Ausführungsformen können metallische Schichten oder Wärmeführungsstrukturen innerhalb des Basis-Die eine Führung der thermischen Energie innerhalb des Basis-Die zu den TSVs innerhalb des passiven Teils des Die erleichtern. Bei Ausführungsformen können die TSVs wenigstens teilweise mit einem wärmeenergieleitfähigen Material mit Bezug auf die Dummy-Gates gefüllt sein.
  • Bei Ausführungsformen kann eine Kombination aus Dummy-Dies und TSVs in passiven Teilen der Basis-Dies innerhalb eines Gehäuses in Abhängigkeit von dem Layout und der Geometrie der verschiedenen Dies, die in dem Gehäuse verwendet werden, und den gewünschten Wärmeenergieführungspfaden innerhalb des Gehäuses verwendet werden. Bei Ausführungsformen kann die Wärme zu einem integrierten Wärmespreizer (IHS: Integrated Heat Spreader) geführt werden, der die Gehäuse-Dies umgibt.
  • In alten gestapelten Die-Architekturen ist eine Die-Kühlung ein signifikantes Problem. Anstatt dass ein Basis-Die ein dediziertes Wärmeschnittstellenmaterial zum Extrahieren thermischer Energie von dem Basis-Die während des Betriebs aufweist, erzeugt er nun thermische Energie und propagiert sie in Abhängigkeit von der Arbeitslast der gestapelten Dies zu dem oberen Die oder umgekehrt. Infolgedessen sind der obere Die und der untere Die durch das Erhöhen der thermischen Energie zwischen ihnen thermisch und betrieblich stärker eingeschränkt.
  • Ein einziger Die kann sich in thermischem Kontakt mit dem Wärmeschnittstellenmaterial (TIM: Thermal Interface Material) und IHS befinden, um Wärme zu einer thermischen Lösung zu propagieren, zum Beispiel kann eine Kälteplatte thermisch mit dem IHS gekoppelt sein. Alte gestapelte Die-Architekturen propagieren Wärme durch TIMs/IHS, um eine Kühlung zu erreichen, aber sie geben auch Wärme durch einen oder mehrere obere Dies weiter, die auf dem Basis-Die gestapelt sein können. Dies führt zu einer erheblich verringerten thermischen Leistungsfähigkeit des Systems aufgrund einer Die-zu-Die-Erwärmung (was auch als „Nebensprechen“ bezeichnet werden kann) und durch das Verhindern, dass die Oberflächen des Basis-Die, die nicht direkt thermisch durch einen oberen Die verbunden sind, eine gute thermische Kopplung mit einem TIM oder einem IHS herstellen.
  • Bei alten Implementierungen wird eine Umspritzung, die ein polymerbasiertes Material beinhalten kann, auf dem Volumen oberhalb des Basis-Die aufgebracht, das nicht durch den oberen Die belegt ist, und kann sich in Kontakt mit dem TIM befinden. Bei alten Implementierungen kann es ein Epoxidmaterial zwischen der Umspritzung und dem TIM geben. Bei diesen Implementierungen weist die Umspritzung keine gute thermische Leitfähigkeit auf und führt möglicherweise nicht signifikant thermische Energie von anderen gestapelten Dies weg. Eine Wölbung von Gehäusekomponenten kann auch ein Problem mit der Polymerumspritzung sein, das sich aus einem anderen Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE) als andere Materialien in dem Gehäuse ergibt.
  • Bei Ausführungsformen hierin können ein oder mehrere TSVs, einschließlich dicht angehäuften TSVs, Materialien mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, wie oben beschrieben, beinhalten. Diese Materialien können Kupfer, Lot, Silber, Gold, Wolfram, Titan, Zinn oder ein(e) andere(s) geeignete(s) wärmeleitfähige(s) Metall oder metallische Verbindung beinhalten. Die Materialien können auch eine Keramik oder gefüllte polymere Verbindungen beinhalten. Diese Materialien stellen einen geringeren Wärmewiderstandspfad für thermische Energie bereit, die von entweder dem Basis-Die oder den oberen Dies zu dissipieren ist. Dummy-Dies, die diese TSVs beinhalten, können aus Materialien, die Silicium beinhalten, oder anderen Materialien, die für die Wärmeleitfähigkeit bekannt sind, gefertigt werden.
  • Hier beschriebene Ausführungsformen können einen Gesamtwärmewiderstand eines Gehäuses reduzieren und bessere Kühlungsrouten für Basis-Dies ermöglichen. Eine Implementierung der hier beschriebenen Ausführungsformen kann ermöglichen, dass Produkte, die eine gestapelte Die-Architektur verwenden, wie etwa eine Foveros®-Architektur, mit hoher Leistung laufen, bevor sie maximale Chipbetriebstemperaturen erreichen. Außerdem können Ausführungsformen dabei helfen, die Leistung zu reduzieren, die zum Betreiben des Gesamtsystems notwendig ist, da eine zum Kühlen des Gehäuses notwendige Leistung geringer wäre.
  • Bei der folgenden ausführlichen Beschreibung wird Bezug auf die begleitenden Zeichnungen genommen, die einen Teil hiervon bilden, wobei gleiche Ziffern durchweg gleiche Teile kennzeichnen, und in denen zur Veranschaulichung Ausführungsformen gezeigt werden, in denen der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umgesetzt werden kann. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen genutzt werden können und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Demzufolge ist die folgende ausführliche Beschreibung nicht in einem beschränkenden Sinne aufzufassen und ist der Schutzumfang von Ausführungsformen durch die angehängten Ansprüche und deren Äquivalente definiert.
  • Zum Zwecke der vorliegenden Offenbarung bedeutet der Ausdruck „A und/oder B“ (A), (B) oder (A und B). Für den Zweck der vorliegenden Offenbarung bedeutet der Ausdruck „A, B und/oder C“ (A), (B), (C), (A und B), (A und C), (B und C), oder (A, B und C).
  • Die Beschreibung kann perspektivenbasierte Beschreibungen, wie etwa obere(r/s)/untere(r/s), hinein/hinaus, über/unter und dergleichen, verwenden. Solche Beschreibungen werden lediglich verwendet, um die Erörterung zu vereinfachen, und sollen die Anwendung von hier beschriebenen Ausführungsformen nicht auf irgendeine bestimmte Orientierung eingrenzen.
  • Die Beschreibung verwendet möglicherweise die Ausdrücke „bei einer Ausführungsform“ oder „bei Ausführungsformen“, die jeweils auf eine oder mehrere der gleichen oder verschiedene Ausführungsformen verweisen. Weiterhin sind die Ausdrücke „umfassend“, „beinhaltend“, „aufweisend“ und dergleichen, wie sie mit Bezug auf Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verwendet werden, synonym.
  • Der Begriff „gekoppelt mit“ kann hier, zusammen mit seinen Ableitungen, verwendet werden. „Gekoppelt“ kann eines oder mehrere von Folgenden bedeuten. „Gekoppelt“ kann bedeuten, dass sich zwei oder mehr Elemente in direktem physischem oder elektrischem Kontakt befinden. Jedoch kann „gekoppelt“ auch bedeuten, dass zwei oder mehr Elemente einander indirekt kontaktieren, aber dennoch miteinander zusammenwirken oder wechselwirken, und kann bedeuten, dass ein oder mehrere andere Elemente zwischen die Elemente, die als miteinander gekoppelt gelten, gekoppelt oder zwischen diesen verbunden sind. Der Begriff „direkt gekoppelt“ kann bedeuten, dass sich zwei oder mehr Elemente in direktem Kontakt befinden.
  • Verschiedene Abläufe können als mehrere diskrete Abläufe in klarer Reihenfolge auf eine Weise beschrieben werden, die außerordentlich hilfreich für das Verständnis des beanspruchten Gegenstands ist. Jedoch sollte die Reihenfolge der Beschreibung nicht derart ausgelegt werden, dass sie impliziert, dass diese Operationen unbedingt von der Reihenfolge abhängen.
  • Verschiedene Figuren hier können eine oder mehrere Schichten einer oder mehrerer Gehäuseanordnungen darstellen. Die hier dargestellten Schichten sind als Beispiele für relative Positionen der Schichten der unterschiedlichen Gehäuseanordnungen dargestellt. Die Schichten sind zu Erklärungszwecken dargestellt und sind nicht maßstabsgerecht gezeichnet. Daher sollten vergleichende Größen der Schichten nicht aus den Figuren angenommen werden und können Größen, Dicken oder Abmessungen für manche Ausführungsformen nur angenommen werden, wo sie speziell angegeben oder besprochen sind.
  • 1 veranschaulicht eine Seitenansicht eines alten gestapelten Die-Gehäuses, wobei thermische Energie von einem Basis-Die durch einen oberen Die fließt. 1 zeigt eine alte Implementierung, die einen Basis-Die 106 beinhaltet, der auch als ein erster Die bezeichnet werden kann, der durch eine Zwischenverbindungsschicht 104 mit einem Substrat 102 gekoppelt ist. Die Zwischenverbindungsschicht 104 kann eine Kugelgitteranordnung (BGA) oder eine andere geeignete Zwischenverbindungsstruktur beinhalten. Der obere Die 110, der als ein zweiter Die bezeichnet werden kann, ist unter Verwendung einer Zwischenverbindungsschicht 108 mit dem Basis-Die verbunden. Die Zwischenverbindungsschicht 108 ist wärmeleitfähig und kann mehrere Lötverbindungen beinhalten.
  • Während des Betriebs erzeugt der Basis-Die 106 eine erste thermische Energie 116, die in den oberen Die 110 fließt. Während des Betriebs kann der obere Die 110 zusätzlich zu dem Empfangen der ersten thermischen Energie 116 auch eine zweite thermische Energie 118 erzeugen. Als ein Ergebnis kann die zweite thermische Energie 118 zusätzlich zu der ersten thermischen Energie 116 durch ein TIM 112 fließen, das thermisch mit einem IHS 114 gekoppelt ist. Wie gezeigt, dient der obere Die 110 als ein thermischer Pfad für thermische Energie, die durch den Basis-Die 106 erzeugt wird. Dies kann dazu führen, dass der obere Die 110 thermisch beschränkt ist, wobei die Die-Leistungsfähigkeit und/oder die Qualität des Gesamtgehäuses negativ beeinflusst werden kann.
  • Bei Ausführungsformen kann der IHS 114 dem partiellen oder vollständigen Umgeben des ersten Die 106, zweiten Die 110 dienen. Der IHS 114 kann thermisch mit einer (nicht gezeigten) Kälteplatte oder irgendeiner anderen Kühlungsvorrichtung zum Entfernen von Wärme von dem Gehäuse gekoppelt sein. Manche alten Implementierungen beinhalten eine polymerbasierte Umspritzung, die in leeren Räumen 105 zwischen dem IHS 114 und dem Substrats 102 enthalten ist.
  • 2A und 2B veranschaulichen eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht eines gestapelten Die-Gehäuses, das einen Basis-Die beinhaltet, der mit einem Dummy-Die gekoppelt ist, um einen thermischen Energiefluss von einem oberen Die weg zu führen, der mit dem Basis-Die gekoppelt ist, gemäß Ausführungsformen. Die Seitenansicht in 2A beinhaltet einen Basis-Die 226, der unter Verwendung von Lötkugeln 224 mit dem Substrat 222 gekoppelt ist. Der Basis-Die 226 ist unter Verwendung einer Zwischenverbindung 228 auch thermisch mit einem gestapelten oberen Die 230 gekoppelt. Der Basis-Die 226, das Substrat 222 und der obere Die 230 können dem Basis-Die 106, dem Substrat 102 bzw. dem oberen Die 110 aus 1 ähnlich sein. Ein Dummy-Die 236 ist direkt thermisch mit dem Basis-Die 226 gekoppelt, um während des Betriebs thermische Energie 237, 239, jeweils von dem Basis-Die 226, zu absorbieren. Wie in der oberen Ansicht aus 2B gezeigt ist, weist der Dummy-Die 236 eine zentrale Öffnung auf, die den oberen Die 230 umgibt. Es wird angemerkt, dass der IHS 234 und das TIM 232 der Klarheit halber in 2B nicht gezeigt sind.
  • Bei Ausführungsformen kann der Dummy-Die 236 aus einem Verguss-, Silicium-, Polymermaterial oder irgendeinem anderen Material oder einer Kombination daraus gefertigt sein. Der Dummy-Die 236 beinhaltet wärmeleitfähige Merkmale, zum Beispiel unter anderem TSVs 236a, die wenigstens teilweise mit einem hoch wärmeleitfähigen Material, wie oben beschrieben, gefüllt sind. Wie gezeigt, können die TSVs 236a die Form von Kupfersäulen annehmen, die unter Verwendung alter Techniken hergestellt werden können. Die TSVs 236a, wie in 2B gezeigt, sind einheitlich verteilt, um thermische Energie 237, 239 zu dem Dummy-Die 236 zu lenken und um die thermische Energie 235 zu minimieren, die zu dem oberen Die 230 fließen kann.
  • Das Layout der TSVs 236a kann bezüglich der Dichte oder Größe variieren, die mit verschiedenen Gebieten auf dem Dummy-Die assoziiert ist, wie ferner unten besprochen ist. Zum Beispiel können die TSVs 236a mehr verteilt sein, können in Abhängigkeit von thermischen Dissipationsanforderungen, die mit dem Basis-Die 226 assoziiert sind, dichter zusammengedrängt oder unregelmäßig gruppiert sein. Zum Beispiel können Gruppierungen von TSVs 236a so gewählt werden, dass sie Bereichen höherer erzeugter thermischer Energie entsprechen, die auf dem Basis-Die 226 während des Betriebs erwartet werden, um thermische Energie effizienter von diesen Bereichen weg und von dem oberen Die 230 weg zu führen. Außerdem können die mehreren TSVs 236a durch den Dummy-Die 236 bei Ausführungsformen zylindrisch (wie gezeigt), länglich geformt, rechteckig geformt sein oder irgendeine andere Form aufweisen, um zu ermöglichen, dass ein hoch wärmeleitfähiges Material zu wenigstens einem Teil des TSV 236a hinzugefügt wird, um einen Transfer thermischer Energie durch den Dummy-Die 236 hindurch und von dem oberen Die 230 weg zu fördern.
  • Außerdem kann es, wie ferner unten besprochen ist, mehrere Dummy-Dies 236 geben, die unterschiedliche Abmessungen einschließlich unterschiedlicher Höhen aufweisen können, die von physischen Merkmalen des Basis-Die 226 oder Dickenattribute der TIM-Schicht 232 abhängen können. Bei Ausführungsformen kann eine TIM-Schicht 232 thermisch mit dem Dummy-Die 236 und mit dem oberen Die 230 gekoppelt sein, um einen thermischen Energiefluss 240a, 240b, 240c zu dem IHS 234 zu fördern, der dem IHS 114 aus 1 ähnlich sein kann.
  • 3A und 3B veranschaulichen eine Seitenansicht und eine Draufsicht eines gestapelten Die-Gehäuses, das einen Basis-Die beinhaltet, der mit mehreren mit einem thermisch leitfähigen Material gefüllte TSVs beinhaltet, um einen thermischen Energiefluss von oberen Dies weg zu führen, die thermisch mit dem Basis-Die gekoppelt sind, gemäß Ausführungsformen. 3A zeigt eine Seitenansicht eines Basis-Die 326, der mit einem Substrat 322 gekoppelt ist, die dem Basis-Die 226 bzw. dem Substrat 222 aus 2A ähnlich sein können. Die oberen Dies 330, 331, 329, 333, die dem oberen Die 230 aus 2A ähnlich sein können, sind thermisch mit einer oberen Oberfläche des Basis-Die 326 gekoppelt. Die oberen Dies 330, 331, 329 und 333 sind auch thermisch mit einer TIM-Schicht 332 gekoppelt, die der TIM-Schicht 232 aus 2A ähnlich ist und die mit dem IHS 334 gekoppelt ist, der dem IHS 234 aus 2A ähnlich ist.
  • Wie mit Bezug auf 3B gezeigt, ist jeder der oberen Dies 330, 331, 329, 333 nahe den äußeren Rändern des Basis-Die 326 gekoppelt. Ein Dummy-Die 338 ist thermisch mit dem Basis-Die 326 gekoppelt und ist zwischen einem ersten Satz oberer Dies 330, 329 und einem zweiten Satz oberer Dies 331, 333 gekoppelt. Bei anderen Ausführungsformen könnte der Dummy-Die 338 in Abhängigkeit von der Stelle, Anordnung oder Geometrie der oberen Dies und einem thermischen Profil von Bereichen des Basis-Die während des Betriebs mit dem Basis-Die 326 in einer Vielzahl von Bereichen gekoppelt sein, um thermische Energie dort von dem Basis-Die zu extrahieren, wo sich kein oberer Die befindet. Es wird angemerkt, dass der IHS 334 und das TIM 334 der Klarheit halber in 3B nicht gezeigt sind.
  • Der Dummy-Die 338 beinhaltet mehrere TSVs 339, die wenigstens teilweise mit einem wärmeleitfähigen Material gefüllt sind, wie oben besprochen ist. Der Dummy-Die 338 kann ein Silicium-Die sein, wobei die TSVs 339 unter Verwendung eines herkömmlichen Prozesses hergestellt werden. Bei Ausführungsformen kann der Dummy-Die 338 aus einem Block aus einem anderen Material, wie etwa Silicium, einem Verguss oder einer anderen Verbindung, gefertigt sein, die TSVs 339 oder deren Äquivalente innerhalb des Blocks positioniert aufweisen. Bei Ausführungsformen kann der Dummy-Die 338 unter Verwendung einer alten Zwischenverbindungstechnologie, Lötkugeln, Mikrokontakthöckern und dergleichen, die eine hohe Wärmeleitfähigkeit ermöglichen, direkt mit dem Basis-Die 326 gekoppelt sein. Bei Ausführungsformen kann der Dummy-Die 338 direkt unter Verwendung eines Haftstoffs gekoppelt sein, der dazu gestaltet ist, einen Bereich thermischer Aktivität standzuhalten, die durch den Basis-Die 326 produziert wird. Bei anderen Ausführungsformen kann der Dummy-Die 338 in einzelne Dummy-Dies aufgeteilt sein, die auf die thermischen Gebiete 341a, 341b, 341c aufgebracht sind.
  • Bei Ausführungsformen können die TSVs 339 innerhalb des Dummy-Die 338 unter Verwendung unterschiedlicher Dichten in verschiedenen Gebieten des Dummy-Die 338 angehäuft sein. Zum Beispiel wird eine engere Anhäufung von TSVs 339 entsprechend Stellen 341a, 314c in dem Basis-Die 326 verwendet, die ein höheres Niveau an thermischer Energie produzieren. Die Stelle 341b des Basis-Die 326, die niedrigeren Niveaus an thermischer Energie entspricht, wird eine weniger dichte Anhäufung von TSVs 339 verwenden. Bei Ausführungsformen kann die Anhäufung von TSVs 339 auch basierend auf Verstärkungscharakteristiken bestimmt werden, die in dem Dummy-Die 338 erwünscht sind, um Wölbungen während eines Gehäusebetriebs zu kompensieren. Auf diese Weise kann der Dummy-Die 338 dazu dienen, sowohl thermische Energie 352 von den oberen Dies 330, 331, 329, 333 weg zu lenken als auch die thermische Energie 354 in den Dummy-Die 338 zu lenken und das Gehäuse zu verstärken, um die Operationsqualität des Gehäuses zu erhöhen.
  • 4A und 4B veranschaulichen eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht eines gestapelten Die-Gehäuses, das einen Basis-Die beinhaltet, der thermisch leitfähige Merkmale in einem passiven Bereich des Basis-Die beinhaltet, um einen thermischen Energiefluss von mehreren oberen Dies weg zu führen, die mit dem Basis-Die gekoppelt sind, gemäß Ausführungsformen. 4A zeigt eine Seitenansicht eines Basis-Die 426, der mit einem Substrat 422 gekoppelt ist, die dem Basis-Die 326 bzw. dem Substrat 322 aus 3A ähnlich sein können. Obere Dies 430, 431, die dem oberen Die 330 aus 3A ähnlich sein können, sind thermisch mit einer Oberfläche des Basis-Die 426 gekoppelt. Die oberen Dies 430, 431 sind thermisch mit einem TIM 432 gekoppelt, das wiederum thermisch mit einem IHS 434 gekoppelt ist, die dem TIM 332 bzw. dem IHS 334 aus 3A ähnlich sein können.
  • Der Basis-Die 426 beinhaltet TSVs 426a, die innerhalb eines passiven Teils 427 des Basis-Die 426 vorhanden sind. Der passive Teil 427 kann ein Volumen innerhalb des Basis-Die 426 beinhalten, wo es keine elektrischen oder anderen leitfähigen Merkmale gibt, die die Betriebsleistungsfähigkeit des Basis-Die 426 elektrisch beeinträchtigen.
  • Bei Ausführungsformen kann es mehrere TSVs 426a innerhalb des Teils 427 geben und können sie auf eine Weise ähnlich den TSVs 339 aus 3B gestaltet, angehäuft und/oder hergestellt sein. Bei Ausführungsformen kann es mehrere passive Teile 427 innerhalb des Basis-Die 426 geben und können sie sich irgendwo innerhalb des Basis-Die 426 befinden. Die TSVs 426a können wenigstens teilweise mit einem wärmeleitfähigen Material gefüllt sein, wie oben mit Bezug auf die TSVs 339 aus 3B beschrieben ist. Es wird angemerkt, dass der IHS 434 und das TIM 432 der Klarheit halber in 4B nicht gezeigt sind.
  • Ein thermischer Block 439 kann mit dem Basis-Die 426 in einem Gebiet nahe den TSVs 426a gekoppelt sein sowie thermisch mit dem TIM 432 gekoppelt sein. Bei Ausführungsformen kann der thermische Block 439 ein wärmeleitfähiges Vergussmaterial beinhalten, das zum Leiten thermischer Energie von dem Basis-Die 426 zu dem TIM 432 verwendet werden kann. Bei Ausführungsformen kann der thermische Block 439 an die oberen Dies 430, 431 angrenzen oder diese berühren oder kann der thermische Block 439 von den oberen Dies 430, 431 durch einen Luftspalt oder durch irgendein anderes (nicht gezeigtes) Wärmeisolationsmaterial separiert sein. Bei Ausführungsformen kann es mehrere thermische Blöcke 439 geben, die thermisch mit dem Basis-Die 426 gekoppelt sind, wo sich TSVs 426a befinden können. Bei anderen Ausführungsformen kann ein Dummy-Die, wie etwa der Dummy-Die 338 aus 3A, anstelle von oder zusätzlich zu einem oder mehreren thermischen Blöcken 439 verwendet werden, um die thermische Energie von den TSVs 426a wegzuziehen.
  • Die TSVs 426a werden verwendet, um thermische Energie 452, 454 von Wärmeerzeugungsquellen des Basis-Die 426 weg und in den thermischen Block 439 zu führen, um die thermische Energie 450 zu reduzieren, die zu den oberen Dies 430, 431 gesendet wird. Bei Ausführungsformen kann der Basis-Die 426 thermische Merkmale innerhalb des Die (nicht gezeigt) beinhalten, wie etwa Metallschichten, um thermische Energie 452 horizontal von dem linken Teil des Basis-Die 426 zu den TSVs 426a zu bewegen. Dies dient dem Reduzieren der thermischen Energie 450, die von dem Basis-Die 426 zu den oberen Dies 430, 431 fließt, dem Reduzieren der thermischen Energie 448, die von den oberen Dies 430, 431 zu dem TIM 432 und dem IHS 434 fließt. Weil die Wärmeleitfähigkeit oder der Leitungswärmetransfer eine Funktion des Materialwärmewiderstands ist, kann ein lateraler Wärmetransfer einfacher auftreten, falls TSVs 426a mit hoher Wärmeleitfähigkeit in einem passiven Teil 427 des Basis-Die 426 vorhanden sind. Dies steht im Gegensatz zu einer alten Implementierung, bei der nur das Volumensilicium eines passiven Gebiets 427 zum Transfer von Wärme genutzt wird und das eine geringere Wärmeleitfähigkeit als die TSVs 426a aufweist. Bei Ausführungsformen bewegen die TSVs 426a thermische Energie von dem zweiten Die 430 weg, um die thermische Energie 450 zu minimieren, die während des Betriebs von dem ersten Die 426 zu den oberen Dies 430, 431 transferiert wird, und um anschließend die thermische Energie 448 zu minimieren, die von dem zweiten Die 430 zu dem IHS 434 transferiert wird.
  • 5A und 5B veranschaulichen eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht eines gestapelten Die-Gehäuses, das mehrere Basis-Dies beinhaltet, die unter Verwendung von Embedded-Multi-Die-Interconnect-Bridge(EMIB)-Technologie verbunden sind und die thermisch mit mehreren oberen Dies einschließlich HBM-Dies (High Bandwidth Memory) gekoppelt sind, wobei TSVs in passiven Bereichen mancher der Basis-Dies und Dummy-Dies, die mit manchen der Basis-Dies gekoppelt sind, einen thermischen Energiefluss von den mehreren oberen Dies wegführen, gemäß Ausführungsformen.
  • 5A zeigt eine Seitenansicht von drei Basis-Dies 526, 527, 528, die dem Basis-Die 426 aus 4A ähnlich sein können und die mit den oberen Dies 540, 541, 542, 544, 546, 547 gekoppelt sind, die dem oberen Die 430 aus 4A ähnlich sein können. Die Basis-Dies 526, 527, 528 sind unter Verwendung von EMIB-Verbindern 550, 552, 554 verbunden. Der Basis-Die 527 ist mit dem HBM-Die 544 verbunden, wobei zusätzliche HBM-Dies 540, 542 vertikal auf dem HBM-Die 544 gestapelt sind. Der Basis-Die 528 ist mit einem oberen Die 541 gekoppelt und der Basis-Die 526 ist mit zwei Dies 546, 547 gekoppelt. In dieser Konfiguration wird eine derartige Führung thermischer Energie, die durch den Basis-Die 527 erzeugt wird, dass sie zu dem IHS 534 und um die HBM-Dies 540, 542, 544 herum fließt, eine HBM-Leistungsfähigkeit und Gesamtgehäusequalität verbessern.
  • Die Dummy-Dies 564, 566 wurden jeweils mit den Oberflächen der Basis-Dies 527, 528 gekoppelt. Die Dummy-Dies 564, 566 können den Dummy-Dies 438 aus 3B ähnlich sein. Es wird angemerkt, dass der IHS 534 und das TIM 532 der Klarheit halber in 5B nicht gezeigt sind. Bei Ausführungsformen beinhaltet der Dummy-Die 564 mehrere TSVs 564a, die den TSVs 439 aus 3B ähnlich sein können. Bei Ausführungsformen sind die TSVs 564a wenigstens teilweise mit einem hoch wärmeleitfähigen Material, wie etwa Kupfer oder Kupfersäulen, gefüllt. Jeder der Dummy-Dies 564, 566 ist thermisch mit einem einzigen thermischen Block 562 gekoppelt, der sich über die beiden Basis-Dies 527, 528 erstreckt. Bei dieser Ausführungsform kann der einzelne thermische Block, der dem oben beschriebenen thermischen Block ähnlich sein kann, verwendet werden, um die zwei Basis-Dies 527, 528 indirekt thermisch zu koppeln, da er Wärme durch das TIM 532 und zu dem IHS 534 führt. Bei anderen Ausführungsformen kann der thermische Block 562 in zwei distinkte thermische Blöcke aufgeteilt werden, die thermisch voneinander isoliert sind, wobei jeder jeweils den Basis-Die 527 und den Basis-Die 528 versorgen und die thermische Energie von jedem Basis-Die durch den IHS 534 führen.
  • Der Basis-Die 526 beinhaltet mehrere TSVs 526a in dem passiven Gebiet 527, das Wärme thermisch von dem Basis-Die 526 und von den oberen Dies 546, 547 weg extrahiert. Die TSVs 526a können dem TSV 426a aus 4A ähnlich sein. Die TSVs 526a sind wenigstens teilweise mit einem Material gefüllt, das hoch wärmeleitfähig ist, um thermische Energie in den thermischen Block 570 zur schlussendlichen Dissipation durch das TIM 532 und zu dem IHS 534 zu führen.
  • 5A und 5B geben ein Beispiel für die Flexibilität von Wärmeführungstechniken unter Verwendung von TSVs in Dummy-Dies und in passiven Bereichen eines Die. Wie gezeigt, können Kombinationen von Basis-Dies, insbesondere unter Verwendung von EMIB-Technologie, einzigartige Strukturen und Kombinationen aufweisen, die eine Positionierung alter Wärmeenergieentfernungstechniken beschränken. Während des Betriebs stellen zusätzliche Wärmeenergieentfernungs- und -umleitungsoptionen, die mit den TSV-Implementierungen in Dummy-Dies und in passiven Bereichen von Dies, wie hier beschrieben, verfügbar sind, eine erhöhte Gestaltungsflexibilität beim Anvisieren von bestimmten Hotspots innerhalb eines Basis-Die und Führen der erzeugten Wärme hindurch zu einem IHS 534 bereit.
  • Es versteht sich auch, dass die Begriffe „Basis-Die“ und „oberer Die“ durchgehend verwendet wurden, um einen Wärmeenergieerzeugung-Die bzw. einen anderen Die zu identifizieren, von dem wenigstens ein Teil der erzeugten thermischen Energie weg geführt werden sollte. Bei Ausführungsformen kann der „Basis-Die“ als ein „erster Die“ bezeichnet werden und kann der „obere Die“ als ein „zweiter Die“ bezeichnet werden. Bei diesen Ausführungsformen können der erste Die und der zweite Die eine beliebige räumliche, einschließlich oberhalb oder unterhalb oder Seite an Seite, aufweisen. Bei Ausführungsformen kann das Gehäuse, das den ersten Die und den zweiten Die beinhaltet, eine kleinere Komponente innerhalb eines größeren Systems sein, das einen IHS, wie etwa den IHS 234 aus 2A, beinhaltet oder nicht.
  • 6 veranschaulicht ein Beispiel für einen Prozess zum Anwenden eines thermischen Blocks, der Wärmeleitfähigkeitsmerkmale beinhaltet, auf einen ersten Die, um Wärme von einem zweiten Die wegzuleiten, der thermisch mit dem ersten Die gekoppelt ist, gemäß Ausführungsformen. Der Prozess 600 kann durch ein(e) oder mehrere Elemente, Techniken oder Systeme durchgeführt werden, auf die in 2A-5B Bezug genommen wurde.
  • Bei Block 602 kann der Prozess Koppeln einer ersten Seite eines ersten Die, der eine zweite Seite gegenüber der ersten Seite aufweist, mit einer zweiten Seite eines zweiten Die, der eine erste Seite gegenüber der zweiten Seite aufweist, beinhalten. Bei Ausführungsformen kann der erste Die ähnlich dem Basis-Die 226 aus 2A-2B, dem Basis-Die 326 aus 3A-3B, dem Basis-Die 426 aus 4A-4B oder den Basis-Dies 526, 527, 528 aus 5A-5B sein. Der zweite Die kann ähnlich dem oberen Die 230 aus 2A-2B, den oberen Dies 329, 330, 331, 333 aus 3A-3B, den oberen Dies 430, 431 aus 4A-4B oder den oberen Dies 540, 542, 544, 546, 547 aus 5A-5B sein.
  • Bei Ausführungsformen kann die Kopplung eine thermische Kopplung beinhalten, die durch einen Zwischenverbindungsprozess erreicht werden kann, der unter anderem Lötverbindungen oder Kugelgitteranordnungen (BGA) beinhalten kann. Bei Ausführungsformen können der erste Die und der zweite Die in einer Foveros-Gehäusearchitektur gestapelt sein.
  • Bei Block 604 kann der Prozess Koppeln einer zweiten Seite eines thermischen Blocks, der eine erste Seite gegenüber der zweiten Seite aufweist, mit der ersten Seite des ersten Die beinhalten, wobei der thermische Block ein oder mehrere Wärmeleitfähigkeitsmerkmale zum thermischen Koppeln der ersten Seite des ersten Die mit der ersten Seite des thermischen Blocks beinhaltet. Bei Ausführungsformen kann der thermische Bock ähnlich dem Dummy-Die 236 aus 2A-2B, dem Dummy-Die 338 aus 3A-3B oder den Dummy-Dies 564, 566 aus 5A-5B sein. Bei Ausführungsformen können die Wärmeleitfähigkeitsmerkmale in den Dummy-Dies TSVs 236a aus 2A, TSVs 339 aus 3 oder TSVs 564a aus 5A-5B beinhalten. Bei Ausführungsformen können die TSVs oder andere Wärmeleitfähigkeitsmerkmale auch wenigstens Silicium, Kupfer oder irgendeine andere Metalllegierung, Keramik oder ein anderes Material beinhalten, um eine Wärmeenergieführung durch den TSV oder ein anderes Wärmeleitfähigkeitsmerkmal zu fördern.
  • Bei Ausführungsformen kann der thermische Block ähnlich dem thermischen Block 439 aus 4A-4B oder dem thermischen Block 570 aus 5A-5B sein. Bei diesen Ausführungsformen kann der thermische Block thermisch mit einem passiven Bereich eines ersten Die, der TSVs beinhaltet, zum Beispiel dem Basis-Die 426 und den TSVs 426a aus 4A-4B oder dem Basis-Die 526 und den TSVs 526a aus 5A-5B, gekoppelt sein. Bei manchen Ausführungsformen kann der passive Bereich des ersten Die direkt thermisch mit einem TIM, wie etwa dem TIM 532 aus 5A, gekoppelt sein.
  • 7 veranschaulicht schematisch eine Rechenvorrichtung gemäß Ausführungsformen. Das wie dargestellte Computersystem 700 (auch als das elektronische System 700 bezeichnet) kann verbesserte Die-Erwärmungspfade unter Verwendung von TSVs gemäß beliebigen der einigen offenbarten Ausführungsformen und ihren Äquivalenten, wie in dieser Offenbarung dargelegt, umsetzen. Das Computersystem 700 kann eine Mobilvorrichtung, wie etwa ein Netbook-Computer, sein. Das Computersystem 700 kann eine Mobilvorrichtung, wie etwa ein Smartphone, sein. Das Computersystem 700 kann ein Desktop-Computer sein. Das Computersystem 700 kann ein Handlesegerät sein. Das Computersystem 700 kann ein Serversystem sein. Das Computersystem 700 kann ein Supercomputer oder ein Hochleistungsrechensystem sein.
  • Bei einer Ausführungsform ist das elektronische System 700 ein Computersystem, das einen Systembus 720 zum elektrischen Koppeln der verschiedenen Komponenten des elektronischen Systems 700 beinhaltet. Der Systembus 720 ist ein einzelner Bus oder eine beliebige Kombination aus Bussen gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Das elektronische System 700 beinhaltet eine Spannungsquelle 730, die Leistung an den integrierten Schaltkreis 710 liefert. Bei manchen Ausführungsformen liefert die Spannungsquelle 730 Strom durch den Systembus 720 an den integrierten Schaltkreis 710.
  • Der integrierte Schaltkreis 710 ist elektrisch mit dem Systembus 720 gekoppelt und beinhaltet einen beliebigen Schaltkreis oder eine Kombination aus Schaltkreisen gemäß einer Ausführungsform. Bei einer Ausführungsform beinhaltet der integrierte Schaltkreis 710 einen Prozessor 712, der von einem beliebigen Typ sein kann. Wie hier verwendet, kann der Prozessor 712 einen beliebigen Typ von Schaltkreis bedeuten, wie etwa unter anderem einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller, einen Grafikprozessor, einen Digitalsignalprozessor oder einen anderen Prozessor. Bei einer Ausführungsform beinhaltet der Prozessor 712 verbesserte Basis-Die-Erwärmungspfade unter Verwendung von TSVs, wie hier offenbart, oder ist mit diesen gekoppelt. Bei einer Ausführungsform sind SRAM-Ausführungsformen in Speicher-Caches des Prozessors anzutreffen. Andere Typen von Schaltkreisen, die in dem integrierten Schaltkreis 710 enthalten sein können, sind ein maßgeschneiderter Schaltkreis oder ein anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis (ASIC), wie etwa ein Kommunikationsschaltkreis 714 zur Verwendung in Drahtlosvorrichtungen, wie etwa Mobiltelefonen, Smartphones, Pagern, portablen Computern, Zweiwegfunkgeräten und ähnlichen elektronischen Systemen, oder ein Kommunikationsschaltkreis für Server. Bei einer Ausführungsform beinhaltet der integrierte Schaltkreis 710 einen On-Die-Speicher 716, wie etwa statischen Direktzugriffsspeicher (SRAM). Bei einer Ausführungsform beinhaltet der integrierte Schaltkreis 710 einen eingebetteten On-Die-Speicher 716, wie etwa eingebetteten dynamischen Direktzugriffsspeicher (eDRAM).
  • Bei einer Ausführungsform ist der integrierte Schaltkreis 710 mit einem anschließenden integrierten Schaltkreis 711 ergänzt. Nützliche Ausführungsformen beinhalten einen Doppelprozessor 713 und einen Doppelkommunikationsschaltkreis 715 und einen Doppel-On-Die-Speicher 717, wie etwa SRAM. Bei einer Ausführungsform beinhaltet der integrierte Doppelschaltkreis 710 einen eingebetteten On-Die-Speicher 717, wie etwa eDRAM
  • Bei einer Ausführungsform beinhaltet das elektronische System 700 auch einen externen Speicher 740, der wiederum ein oder mehrere Speicherelemente beinhalten kann, die für die bestimmte Anwendung geeignet sind, wie etwa einen Hauptspeicher 742 in der Form von RAM, ein oder mehrere Festplattenlaufwerke 744 und/oder ein oder mehrere Laufwerke, die Wechselmedien 746, wie etwa Disketten, Compact-Disks (CDs), Digital-Versatile-Disks (DVDs), Flash-Speicher-Laufwerke und andere in der Technik bekannte Wechselmedien, handhaben können. Der externe Speicher 740 kann auch ein eingebetteter Speicher 748, wie etwa der erste Die in einem Die-Stapel, gemäß einer Ausführungsform sein.
  • Bei einer Ausführungsform beinhaltet das elektronische System 700 auch eine Anzeigevorrichtung 750, einen Audioausgang 760. Bei einer Ausführungsform beinhaltet das elektronische System 700 eine Eingabevorrichtung, wie etwa eine Steuerung 770, die eine Tastatur, eine Maus, ein Trackball, ein Spielecontroller, ein Mikrofon, eine Spracherkennungsvorrichtung oder eine beliebige andere Eingabevorrichtung, die Informationen in das elektronische System 700 eingibt, sein kann. Bei einer Ausführungsform ist eine Eingabevorrichtung 770 eine Kamera. Bei einer Ausführungsform ist eine Eingabevorrichtung 770 ein digitales Tonaufzeichnungsgerät. Bei einer Ausführungsform ist eine Eingabevorrichtung 770 eine Kamera und ein digitales Tonaufzeichnungsgerät.
  • Wie hier gezeigt, kann der integrierte Schaltkreis 710 in einer Reihe verschiedener Ausführungsformen implementiert werden, einschließlich eines Gehäuses mit verbesserten Die-Erwärmungspfaden unter Verwendung von TSVs gemäß einer der einigen offenbarten Ausführungsformen und ihren Äquivalenten, eines elektronischen Systems, eines Computersystems, eines oder mehrerer Verfahren zum Fertigen eines integrierten Schaltkreises und eines oder mehrerer Verfahren zum Fertigen einer elektronischen Baugruppe, die ein Gehäuse mit verbesserten Basis-Die-Erwärmungspfaden unter Verwendung von TSVs beinhaltet, gemäß einer der einigen offenbarten Ausführungsformen, wie hier in den verschiedenen Ausführungsformen offenbart, und ihren in der Technik anerkannten Äquivalenten. Die Elemente, Materialien, Geometrien, Abmessungen und Abfolge von Operationen können alle variiert werden, um speziellen E/A-Kopplungsanforderungen zu entsprechen, einschließlich einer Arraykontaktzahl, Arraykontaktkonfiguration für einen mikroelektronischen Die, der in einem Prozessormontagesubstrat eingebettet ist, gemäß einem der einigen offenbarten Gehäuse mit verbesserten Basis-Die-Erwärmungspfaden unter Verwendung von TSVs gemäß Ausführungsformen und ihren Äquivalenten. Ein Fundamentsubstrat kann enthalten sein, wie durch die gestrichelte Linie aus 7 repräsentiert. Passive Vorrichtungen können auch enthalten sein, wie ebenfalls in 7 veranschaulicht ist.
  • BEISPIELE
  • Beispiel 1 ist ein Gehäuse, das Folgendes umfasst: einen ersten Die mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite gegenüber der ersten Seite; einen zweiten Die mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite gegenüber der ersten Seite, wobei die erste Seite des ersten Die mit der zweiten Seite des zweiten Die gekoppelt ist; einen thermischen Block mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite gegenüber der ersten Seite, wobei die zweite Seite des thermischen Blocks thermisch mit der ersten Seite des ersten Die gekoppelt ist; und wobei der thermische Block zum thermischen Koppeln der ersten Seite des ersten Die mit der ersten Seite des thermischen Blocks ausgelegt ist.
  • Beispiel 2 beinhaltet das Gehäuse aus Beispiel 1, wobei der thermische Block ein oder mehrere Wärmeleitfähigkeitsmerkmale beinhaltet, die sich von der ersten Seite des thermischen Blocks zu der zweiten Seite des thermischen Blocks erstrecken, um die erste Seite des thermischen Blocks mit der zweiten Seite des thermischen Blocks zu koppeln.
  • Beispiel 3 beinhaltet das Gehäuse aus Beispiel 2, wobei das eine oder die mehreren Wärmeleitfähigkeitsmerkmale ein ausgewähltes von Kupfer, Lot, Zinn, Silber oder Gold beinhalten.
  • Beispiel 4 beinhaltet das Gehäuse aus Beispiel 2, wobei das eine oder die mehreren Wärmeleitfähigkeitsmerkmale auf der zweiten Seite des thermischen Blocks jeweils mit einer oder mehreren Wärmequellen in dem ersten Die ausgerichtet sind.
  • Beispiel 5 beinhaltet das Gehäuse aus Beispiel 2, wobei das eine oder die mehreren Wärmeleitfähigkeitsmerkmale mit einem wärmeleitfähigen Material gefüllte Vias sind.
  • Beispiel 6 beinhaltet das Gehäuse aus einem der Beispiele 1-5, wobei der thermische Block ein ausgewählter von Folgendem ist: ein Die, ein Dummy-Die oder ein Verguss.
  • Beispiel 7 beinhaltet das Gehäuse aus einem der Beispiele 1-5, wobei der erste Die ein oder mehrere Wärmeleitfähigkeitsmerkmale beinhaltet, die sich zu der ersten Seite des ersten Die erstrecken und thermisch mit der zweiten Seite des thermischen Blocks koppeln, wobei Wärme innerhalb des ersten Die über das eine oder die mehreren Wärmeleitfähigkeitsmerkmale zu dem thermischen Block fließen soll.
  • Beispiel 8 beinhaltet das Gehäuse aus Beispiel 7, wobei das eine oder die mehreren Wärmeleitfähigkeitsmerkmale des ersten Die innerhalb eines Siliciumbereichs des ersten Die liegen.
  • Beispiel 9 beinhaltet das Gehäuse aus einem der Beispiele 1-5, wobei der thermische Block ein erster thermischer Block ist; und ferner umfassend: einen zweiten thermischen Block mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite gegenüber der ersten Seite, wobei die zweite Seite des zweiten thermischen Blocks thermisch mit der ersten Seite des ersten Die gekoppelt ist; und wobei der zweite thermische Block zum thermischen Koppeln der ersten Seite des ersten Die mit der ersten Seite des zweiten thermischen Blocks ausgelegt ist.
  • Beispiel 10 umfasst das Gehäuse aus einem der Beispiele 1-5, das ferner Folgendes umfasst: einen Wärmespreizer, der thermisch mit der ersten Seite des thermischen Blocks gekoppelt ist.
  • Beispiel 11 beinhaltet das Gehäuse aus Beispiel 10, das ferner ein Wärmeschnittstellenmaterial zwischen dem Wärmespreizer und der ersten Seite des thermischen Blocks umfasst, um eine Wärmeleitfähigkeit zwischen dem Wärmespreizer auf der ersten Seite des thermischen Blocks zu fördern.
  • Beispiel 12 ist ein Verfahren, das Folgendes umfasst: Koppeln einer ersten Seite eines ersten Die, der eine zweite Seite gegenüber der ersten Seite aufweist, mit einer zweiten Seite eines zweiten Die, der eine erste Seite gegenüber der zweiten Seite aufweist; Koppeln eines thermischen Blocks mit der ersten Seite des ersten Die, wobei der thermische Block ein oder mehrere Wärmeleitfähigkeitsmerkmale zum thermischen Koppeln der ersten Seite des thermischen Blocks mit der zweiten Seite des thermischen Blocks beinhaltet.
  • Beispiel 13 beinhaltet das Verfahren aus Beispiel 12, wobei das eine oder die mehreren Wärmeleitfähigkeitsmerkmale Siliciumdurchkontaktierungen (TSVs) beinhalten.
  • Beispiel 14 beinhaltet das Verfahren aus Beispiel 13, wobei das eine oder die mehreren Wärmeleitfähigkeitsmerkmale mit einem wärmeleitfähigen Material gefüllte Vias sind.
  • Beispiel 15 beinhaltet das Verfahren nach einem der Beispiele 12-14, wobei das wärmeleitfähige Material ein ausgewähltes von Kupfer, Lot, Zinn, Silber oder Gold beinhaltet.
  • Beispiel 16 ist ein System, das Folgendes umfasst: ein Substrat; eine erste Seite eines ersten Die, wobei die zweite Seite gegenüber der ersten Seite mit dem Substrat gekoppelt ist; einen zweiten Die mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite gegenüber der ersten Seite, wobei die erste Seite des ersten Die mit der zweiten Seite des zweiten Die gekoppelt ist; einen thermischen Block mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite gegenüber der ersten Seite, wobei die zweite Seite des thermischen Blocks thermisch mit der ersten Seite des ersten Die gekoppelt ist; und wobei der thermische Block zum thermischen Koppeln der ersten Seite des ersten Die mit der ersten Seite des thermischen Blocks ausgelegt ist.
  • Beispiel 17 beinhaltet das System nach Beispiel 16, das ferner einen Wärmespreizer umfasst, der thermisch mit der ersten Seite des thermischen Blocks gekoppelt ist und den ersten Die und den zweiten Die im Wesentlichen umgibt.
  • Beispiel 18 beinhaltet das System nach Beispiel 16, wobei der Wärmespreizer thermisch mit der ersten Seite des zweiten Die gekoppelt ist.
  • Beispiel 19 beinhaltet das System nach Beispiel 18, das ferner ein Wärmeschnittstellenmaterial zwischen dem Wärmespreizer und der ersten Seite des thermischen Blocks umfasst, um eine Wärmeleitfähigkeit zwischen dem Wärmespreizer auf der ersten Seite des thermischen Blocks zu fördern.
  • Beispiel 20 beinhaltet das System aus einem der Beispiele 16-19, wobei der thermische Block ein erster thermischer Block ist; und ferner umfassend: einen zweiten thermischen Block mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite gegenüber der ersten Seite, wobei die zweite Seite des zweiten thermischen Blocks thermisch mit der ersten Seite des ersten Die gekoppelt ist; und wobei die erste Seite des zweiten thermischen Blocks thermisch mit dem Wärmespreizer gekoppelt ist.
  • Die Absätze oben beschreiben Beispiele für verschiedene Ausführungsformen.
  • Verschiedene Ausführungsformen können eine beliebige geeignete Kombination der oben beschriebenen Ausführungsformen einschließlich alternativer (oder) Ausführungsformen von Ausführungsformen, die oben in konjunktiver Form (und) beschrieben sind (z. B. kann das „und“ ein „und/oder“ sein), beinhalten. Weiterhin können manche Ausführungsformen einen oder mehrere Herstellungsartikel (z. B. nicht flüchtige computerlesbare Medien) mit darauf gespeicherten Anweisungen beinhalten, die, wenn sie ausgeführt werden, zu Handlungen von beliebigen der oben beschriebenen Ausführungsformen führen. Zudem können manche Ausführungsformen Einrichtungen oder Systeme mit beliebigen geeigneten Mitteln zum Ausführen der verschiedenen Operationen der oben beschriebenen Ausführungsformen beinhalten.
  • Die obige Beschreibung von veranschaulichten Ausführungsformen, einschließlich dessen, was in der Zusammenfassung beschrieben ist, soll nicht erschöpfend sein oder Ausführungsformen auf die offenbarten genauen Formen beschränken. Während hier zur Veranschaulichung spezielle Ausführungsformen beschrieben sind, sind verschiedene äquivalente Modifikationen innerhalb des Schutzumfangs der Ausführungsformen möglich, wie einem Fachmann bekannt ist.
  • Diese Modifikationen können im Hinblick auf die obige ausführliche Beschreibung an den Ausführungsformen vorgenommen werden. Die in den folgenden Ansprüchen verwendeten Ausdrücke sollten nicht so ausgelegt werden, dass sie die Ausführungsformen auf die speziellen Implementierungen, die in der Beschreibung und den Ansprüchen offenbart sind, beschränken. Vielmehr soll der Schutzumfang der Erfindung vollständig durch die folgenden Ansprüche bestimmt werden, die gemäß eingeführter Lehren für die Anspruchsinterpretation ausgelegt werden sollen.

Claims (20)

  1. Gehäuse, das Folgendes umfasst: einen ersten Die mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite gegenüber der ersten Seite; einen zweiten Die mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite gegenüber der ersten Seite, wobei die erste Seite des ersten Die mit der zweiten Seite des zweiten Die gekoppelt ist; einen thermischen Block mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite gegenüber der ersten Seite, wobei die zweite Seite des thermischen Blocks thermisch mit der ersten Seite des ersten Die gekoppelt ist; und wobei der thermische Block zum thermischen Koppeln der ersten Seite des ersten Die mit der ersten Seite des thermischen Blocks ausgelegt ist.
  2. Gehäuse nach Anspruch 1, wobei der thermische Block ein oder mehrere Wärmeleitfähigkeitsmerkmale beinhaltet, die sich von der ersten Seite des thermischen Blocks zu der zweiten Seite des thermischen Blocks erstrecken, um die erste Seite des thermischen Blocks mit der zweiten Seite des thermischen Blocks zu koppeln.
  3. Gehäuse nach Anspruch 2, wobei das eine oder die mehreren Wärmeleitfähigkeitsmerkmale ein ausgewähltes von Kupfer, Lot, Zinn, Silber oder Gold beinhalten.
  4. Gehäuse nach Anspruch 2 oder 3, wobei das eine oder die mehreren Wärmeleitfähigkeitsmerkmale auf der zweiten Seite des thermischen Blocks jeweils mit einer oder mehreren Wärmequellen in dem ersten Die ausgerichtet sind.
  5. Gehäuse nach Anspruch 2, 3 oder 4, wobei das eine oder die mehreren Wärmeleitfähigkeitsmerkmale mit einem wärmeleitfähigen Material gefüllte Vias sind.
  6. Gehäuse nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, wobei der thermische Block ein ausgewählter von Folgendem ist: ein Die, ein Dummy-Die oder ein Verguss.
  7. Gehäuse nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, wobei der erste Die ein oder mehrere Wärmeleitfähigkeitsmerkmale beinhaltet, die sich zu der ersten Seite des ersten Die erstrecken und thermisch mit der zweiten Seite des thermischen Blocks koppeln, wobei Wärme innerhalb des ersten Die über das eine oder die mehreren Wärmeleitfähigkeitsmerkmale zu dem thermischen Block fließen soll.
  8. Gehäuse nach Anspruch 7, wobei das eine oder die mehreren Wärmeleitfähigkeitsmerkmale des ersten Die innerhalb eines Siliciumbereichs des ersten Die liegen.
  9. Gehäuse nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8, wobei der thermische Block ein erster thermischer Block ist; und ferner Folgendes umfassend: einen zweiten thermischen Block mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite gegenüber der ersten Seite, wobei die zweite Seite des zweiten thermischen Blocks thermisch mit der ersten Seite des ersten Die gekoppelt ist; und wobei der zweite thermische Block zum thermischen Koppeln der ersten Seite des ersten Die mit der ersten Seite des zweiten thermischen Blocks ausgelegt ist.
  10. Gehäuse nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder 9, das ferner Folgendes umfasst: einen Wärmespreizer, der thermisch mit der ersten Seite des thermischen Blocks gekoppelt ist.
  11. Gehäuse nach Anspruch 10, das ferner ein Wärmeschnittstellenmaterial zwischen dem Wärmespreizer und der ersten Seite des thermischen Blocks umfasst, um eine Wärmeleitfähigkeit zwischen dem Wärmespreizer auf der ersten Seite des thermischen Blocks zu fördern.
  12. Verfahren, das Folgendes umfasst: Koppeln einer ersten Seite eines ersten Die, der eine zweite Seite gegenüber der ersten Seite aufweist, mit einer zweiten Seite eines zweiten Die, der eine erste Seite gegenüber der zweiten Seite aufweist, Koppeln eines thermischen Blocks mit der ersten Seite des ersten Die, wobei der thermische Block ein oder mehrere Wärmeleitfähigkeitsmerkmale zum thermischen Koppeln der ersten Seite des thermischen Blocks mit der zweiten Seite des thermischen Blocks beinhaltet.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das eine oder die mehreren Wärmeleitfähigkeitsmerkmale Siliciumdurchkontaktierungen (TSVs) beinhalten.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das eine oder die mehreren Wärmeleitfähigkeitsmerkmale mit einem wärmeleitfähigen Material gefüllte Vias sind.
  15. Verfahren nach Anspruch 12, 13 oder 14, wobei das wärmeleitfähige Material ein ausgewähltes von Kupfer, Lot, Zinn, Silber oder Gold beinhaltet.
  16. System, das Folgendes umfasst: ein Substrat; eine erste Seite eines ersten Die, wobei die zweite Seite gegenüber der ersten Seite mit dem Substrat gekoppelt ist; einen zweiten Die mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite gegenüber der ersten Seite, wobei die erste Seite des ersten Die mit der zweiten Seite des zweiten Die gekoppelt ist; einen thermischen Block mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite gegenüber der ersten Seite, wobei die zweite Seite des thermischen Blocks thermisch mit der ersten Seite des ersten Die gekoppelt ist; und wobei der thermische Block zum thermischen Koppeln der ersten Seite des ersten Die mit der ersten Seite des thermischen Blocks ausgelegt ist.
  17. System nach Anspruch 16, das ferner einen Wärmespreizer umfasst, der thermisch mit der ersten Seite des thermischen Blocks gekoppelt ist und den ersten Die und den zweiten Die im Wesentlichen umgibt.
  18. System nach Anspruch 16 oder 17, wobei der Wärmespreizer thermisch mit der ersten Seite des zweiten Die gekoppelt ist.
  19. System nach Anspruch 17 oder 18, das ferner ein Wärmeschnittstellenmaterial zwischen dem Wärmespreizer und der ersten Seite des thermischen Blocks umfasst, um eine Wärmeleitfähigkeit zwischen dem Wärmespreizer auf der ersten Seite des thermischen Blocks zu fördern.
  20. System nach Anspruch 16, 17, 18 oder 19, wobei der thermische Block ein erster thermischer Block ist; und ferner Folgendes umfassend: einen zweiten thermischen Block mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite gegenüber der ersten Seite, wobei die zweite Seite des zweiten thermischen Blocks thermisch mit der ersten Seite des ersten Die gekoppelt ist; und wobei die erste Seite des zweiten thermischen Blocks thermisch mit dem Wärmespreizer gekoppelt ist.
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