特表 2024-525568 電子アセンブリおよびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-07-12

(54)【発明の名称】電子アセンブリおよびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/36 20060101AFI20240705BHJP

【ＦＩ】

H01L23/36 D

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024500259

(86)(22)【出願日】2022-06-28

(85)【翻訳文提出日】2024-02-29

(86)【国際出願番号】 US2022035264

(87)【国際公開番号】W WO2023283076

(87)【国際公開日】2023-01-12

(31)【優先権主張番号】63/219,205

(32)【優先日】2021-07-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】510192916

【氏名又は名称】テスラ，インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000659

【氏名又は名称】弁理士法人広江アソシエイツ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】リー，ヨン ガオ

(72)【発明者】

【氏名】バンダリ，リシャブ

(72)【発明者】

【氏名】ノバヴァティ，アイディン

(72)【発明者】

【氏名】クリシヴァサン，ヴィジャイクマー

(72)【発明者】

【氏名】チャン，ウィリアム

【テーマコード（参考）】

5F136

【Ｆターム（参考）】

5F136BA30

5F136BC03

5F136BC06

5F136DA50

5F136FA02

5F136FA03

(57)【要約】

ウェハアセンブリおよび関連する製造方法が開示される。そのようなアセンブリおよび方法は、ウェハ上に配置された電子モジュールの様々な高さを考慮することができる。一実施形態では、ウェハアセンブリは、冷却システムと、ウェハと、第１の電子モジュールと、第２の電子モジュールと、高さ調整構造とを含む。第１の熱界面材料（ＴＩＭ）を、第１の電子モジュールと冷却システムの第１の部分との間に配置することができる。第２のＴＩＭは、第２の電子モジュールと冷却システムの第２の部分との間に配置することができる。高さ調整構造は、第１の電子モジュールと第２の電子モジュールとの高低差を補償することができる。他のウェハアセンブリおよび製造方法も開示される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウェハアセンブリであって、
冷却システムと、
ウェハと、
前記ウェハの第１の位置に取り付けられ、前記冷却システムの第１の部分に結合された第１の電子モジュールであって、該第１の電子モジュールおよび前記冷却システムの前記第１の部分は、前記第１の電子モジュールと前記冷却システムの前記第１の部分との間に第１の熱界面材料（ＴＩＭ）が置かれるように配置されている、第１の電子モジュールと、
前記第１の位置とは異なる前記ウェハの第２の位置に取り付けられ、前記冷却システムの第２の部分に結合された第２の電子モジュールであって、該第２の電子モジュールおよび前記冷却システムの前記第２の部分は、前記第２の電子モジュールと前記冷却システムの前記第２の部分との間に第２のＴＩＭが置かれるように配置されている、第２の電子モジュールと、
前記ウェハの前記第１の位置と前記冷却システムの前記第１の部分との間に配置された高さ調整構造であって、前記第１の電子モジュールと前記第２の電子モジュールとの間の高低差を補償するように構成されている、高さ調整構造と、を備えるウェハアセンブリ。

【請求項2】

前記第１の電子モジュールが電圧調整モジュール（ＶＲＭ）である、請求項１に記載のウェハアセンブリ。

【請求項3】

前記高さ調整構造が、前記第１の電子モジュール上に配置されたクラウンを備える、請求項１に記載のウェハアセンブリ。

【請求項4】

前記高さ調整構造が、前記冷却システムの前記第１の部分から延びる突出部を備える、請求項１に記載のウェハアセンブリ。

【請求項5】

前記ウェハの前記第２の位置と前記冷却システムの前記第２の部分との間に配置された第２の高さ調整構造をさらに備え、前記第２の高さ調整構造の高さが、前記第１の高さ調整構造の高さとは異なる、請求項１に記載のウェハアセンブリ。

【請求項6】

前記高さ調整構造が、前記第１のＴＩＭの一部分を含む、請求項１に記載のウェハアセンブリ。

【請求項7】

放熱構造をさらに備え、該放熱構造は、前記ウェハが前記冷却システムと該放熱構造との間に位置されるように配置されている、請求項１に記載のウェハアセンブリ。

【請求項8】

ウェハアセンブリであって、
中央領域と、前記中央領域の周りにある縁部領域とを有するウェハと、
複数の電子モジュールであって、前記中央領域内に位置される、前記複数の電子モジュールのうちの第１のグループの電子モジュールの平均高さが、前記縁部領域内に位置される、前記複数の電子モジュールのうちの第２のグループの電子モジュールの平均高さよりも大きくなるように前記ウェハ上に取り付けられた、様々な高さを有する、複数の電子モジュールと、
前記複数の電子モジュールに結合された冷却システムであって、該冷却システムおよび前記複数の電子モジュールは、前記冷却システムと前記複数の電子モジュールとの間に熱界面材料（ＴＩＭ）が置かれるように配置され、前記ウェハは、前記ウェハの前記縁部領域が前記ウェハの前記中央領域よりも前記冷却システムに近くなるように湾曲されている、冷却システムと、を備える、ウェハアセンブリ。

【請求項9】

前記第１のグループの電子モジュールの高さは、前記第２のグループの電子モジュールの高さよりも大きい、請求項８に記載のウェハアセンブリ。

【請求項10】

放熱構造をさらに備え、該放熱構造は、前記ウェハが前記冷却システムと前記放熱構造との間に位置するように配置されている、請求項８に記載のウェハアセンブリ。

【請求項11】

前記複数の電子モジュールが、複数の電圧調整モジュール（ＶＲＭ）を備える、請求項８に記載のウェハアセンブリ。

【請求項12】

ウェハアセンブリを製造する方法であって、
複数の電子モジュールから第１のグループの電子モジュールおよび第２のグループの電子モジュールを、前記第１のグループの電子モジュールの高さの差異および前記第２のグループの電子モジュールの高さの差異の両方が前記複数の電子モジュールの高さの差異よりも小さくなるように選択する工程と、
前記第１のグループの電子モジュールを第１のウェハ上に、前記第２のグループの電子モジュールを第２のウェハ上に取り付ける工程と、
第１の冷却システムと前記第１のグループの電子モジュールとの間に第１の熱界面材料が配置されるように前記第１の冷却システムと前記第１のグループの電子モジュールとを結合する工程と、
第２の冷却システムと前記第２のグループの電子モジュールとの間に第２の熱界面材料が配置されるように、前記第２の冷却システムと前記第２のグループの電子モジュールとを結合する工程と、を含む、方法。

【請求項13】

前記複数の電子モジュールが、複数の電圧調整モジュール（ＶＲＭ）を備える、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記第１のウェハは、前記第１のグループの電子モジュールの対応するものと位置合わせされた集積回路ダイを備える、請求項１２に記載の方法。

【請求項15】

前記第１のグループの電子モジュールの高さの差異および前記第２のグループの電子モジュールの高さの差異はそれぞれ、前記複数の電子モジュールの高さの差異の半分未満である、請求項１２に記載の方法。

【請求項16】

前記第１の冷却システムと前記第１のグループの電子モジュールとを結合する工程は、前記第１の冷却システムに力を加えて前記第１の熱界面材料を圧縮することを含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項17】

前記第１のウェハが前記第１の冷却システムと第１の放熱構造との間に配置されるように前記第１の放熱構造を設ける工程をさらに含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項18】

前記第１の放熱構造および前記第１の冷却システムを第１の締結具で固定する工程と、
第２の放熱構造および前記第２の冷却システムを第２の締結具で固定する工程と、をさらに含み、
前記第２の締結具が前記第１の締結具よりも長い、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

第３のグループの電子モジュールの高さの差異が前記複数の電子モジュールの前記高さの差異よりも小さくなるように、前記複数の電子モジュールから前記第３のグループの電子モジュールを選択する工程と、
前記第３のグループの電子モジュールを第３のウェハ上に取り付ける工程と、
第３の冷却システムと前記第３のグループの電子モジュールとの間に第３の熱界面材料が配置されるように、前記第３の冷却システムと前記第３のグループの電子モジュールとを結合する工程と、をさらに含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項20】

前記第１のグループの電子モジュールを前記第１のウェハ上に取り付ける工程は、
前記第１のグループの電子モジュールのうちの第１のサブグループを前記第１のウェハの中央領域内に取り付けることと、
前記中央領域の周りにある前記第１のウェハの縁部領域内に前記第１のグループの電子モジュールのうちの第２のサブグループを取り付けることと、を含み、
前記第１のサブグループの電子モジュールの平均高さは、前記第２のサブグループの電子モジュールの平均高さよりも大きく、前記ウェハは、前記縁部領域が前記中央領域よりも小さい距離だけ前記冷却システムから離れるように湾曲されている、請求項１２に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

・関連出願の相互参照
本出願は、２０２１年７月７日に出願された「ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ ＡＳＳＥＭＢＬＩＥＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＯＦ ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ ＴＨＥ ＳＡＭＥ（電子アセンブリおよびその製造方法）」と題する米国仮特許出願第６３／２１９，２０５号の利益を主張し、その開示はその全体があらゆる目的のために参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本開示は、概して、電子アセンブリおよびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0003】

システム・オン・ウェハ（ＳｏＷ）アセンブリは、ＳｏＷと、ＳｏＷに結合された放熱構造とを含むことができる。放熱構造とＳｏＷとの間に電圧調整モジュール（ＶＲＭ）および熱界面材料を含めることができる。ＳｏＷと放熱構造とを接合する際には、大きな圧力が加えられる。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

一態様では、ウェハアセンブリが開示される。アセンブリは、冷却システムと、ウェハと、第１の電子モジュールと、第２の電子モジュールと、高さ調整構造とを含む。第１の電子モジュールは、ウェハの第１の位置に取り付けられ、冷却システムの第１の部分に結合される。第１の電子モジュールおよび冷却システムの第１の部分は、第１の熱界面材料（ＴＩＭ）が第１の電子モジュールと冷却システムの第１の部分との間に置かれるように配置される。第２の電子モジュールは、第１の位置とは異なるウェハの第２の位置に取り付けられ、冷却システムの第２の部分に結合される。第２の電子モジュールおよび冷却システムの第２の部分は、第２のＴＩＭが第２の電子モジュールと冷却システムの第２の部分との間に置かれるように配置される。高さ調整構造は、ウェハの第１の位置と冷却システムの第１の部分との間に置かれる。高さ調整構造は、第１の電子モジュールと第２の電子モジュールとの間の高低差を補償するように構成される。

【0005】

一実施形態では、第１の電子モジュールは電圧調整モジュール（ＶＲＭ）である。

【0006】

一実施形態では、高さ調整構造は、第１の電子モジュール上に配置されるクラウン（ｃｒｏｗｎ）を含む。

【0007】

一実施形態では、高さ調整構造は、冷却システムの第１の部分から延びる突出部を含む。

【0008】

一実施形態では、アセンブリは、ウェハの第２の位置と冷却システムの第２の部分との間に置かれた第２の高さ調整構造をさらに含む。第２の高さ調整構造の高さは、第１の高さ調整構造の高さと異なる。

【0009】

一実施形態では、高さ調整構造は、第１のＴＩＭの一部分を含む。

【0010】

一実施形態では、アセンブリは放熱構造をさらに含み、この放熱構造は、ウェハが冷却システムと放熱構造との間に位置するように配置される。

【0011】

一態様では、ウェハアセンブリが開示される。アセンブリは、中央領域と、中央領域の周りにある縁部領域とを有するウェハを含む。アセンブリは複数の電子モジュールを含み、複数の電子モジュールは、中央領域内に配置された、複数の電子モジュールのうちの第１のグループの電子モジュールの平均高さが、縁部領域内に配置された、複数の電子モジュールのうちの第２のグループの電子モジュールの平均高さよりも大きくなるように、ウェハ上に取り付けられた様々な高さを有する。アセンブリは、複数の電子モジュールに結合された冷却システムを含む。冷却システムおよび複数の電子モジュールは、熱界面材料（ＴＩＭ）が冷却システムと複数の電子モジュールとの間に置かれるように配置される。ウェハは、ウェハの縁部領域がウェハの中央領域よりも冷却システムに近くなるように湾曲されている。

【0012】

一実施形態では、第１のグループの電子モジュールの高さは、第２のグループの電子モジュールの高さよりも大きい。

【0013】

一実施形態では、アセンブリは放熱構造をさらに含み、この放熱構造は、ウェハが冷却システムと放熱構造との間に位置するように配置される。

【0014】

一実施形態では、複数の電子モジュールは、複数の電圧調整モジュール（ＶＲＭ）を含む。

【0015】

一態様では、ウェハアセンブリを製造する方法が開示される。本方法は、第１のグループの電子モジュールの高さの差異および第２のグループの電子モジュールの高さの差異の両方が複数の電子モジュールの高さの差異よりも小さくなるように、複数の電子モジュールから第１のグループの電子モジュールおよび第２のグループの電子モジュールを選択することを含む。本方法は、第１のグループの電子モジュールを第１のウェハ上に、第２のグループの電子モジュールを第２のウェハ上に取り付けることを含む。本方法は、第１の冷却システムと第１のグループの電子モジュールとの間に第１の熱界面材料が配置されるように、第１の冷却システムと第１のグループの電子モジュールとを結合することを含む。本方法は、第２の冷却システムと第２のグループの電子モジュールとの間に第２の熱界面材料が配置されるように、第２の冷却システムと第２のグループの電子モジュールとを結合することを含む。

【0016】

一実施形態では、複数の電子モジュールは、複数の電圧調整モジュール（ＶＲＭ）を含む。

【0017】

一実施形態では、第１のウェハは、第１のグループの電子モジュールの対応するものと位置合わせされた集積回路ダイを含む。

【0018】

一実施形態では、第１のグループの電子モジュールの高さの差異および第２のグループの電子モジュールの高さの差異はそれぞれ、複数の電子モジュールの高さの差異の半分未満である。

【0019】

一実施形態では、第１の冷却システムと第１のグループの電子モジュールとを結合することは、第１の熱界面材料を圧縮するために冷却システムに力を加えることを含む。

【0020】

一実施形態では、本方法は、第１のウェハが第１の冷却システムと第１の放熱構造との間に配置されるように第１の放熱構造を設けることをさらに含む。

【0021】

一実施形態では、本方法は、第１の放熱構造および第１の冷却システムを第１の締結具で固定することと、第２の放熱構造および第２の冷却システムを第２の締結具で固定することとをさらに含む。第２の締結具は、第１の締結具よりも長い。

【0022】

一実施形態では、本方法は、第３のグループの電子モジュールの高さの差異が複数の電子モジュールの高さの差異よりも小さくなるように、複数の電子モジュールから第３のグループの電子モジュールを選択することと、第３のグループの電子モジュールを第３のウェハに取り付けることと、第３の冷却システムと第３のグループの電子モジュールとの間に第３の熱界面材料が配置されるように、第３の冷却システムと第３のグループの電子モジュールとを結合することとをさらに含む。

【0023】

一実施形態では、第１のグループの電子モジュールを第１のウェハに取り付けることは、第１のグループの電子モジュールのうちの第１のサブグループを第１のウェハの中央領域内に取り付けることと、第１のグループの電子モジュールのうちの第２のサブグループを中央領域の周りにある第１のウェハの縁部領域内に取り付けることとを含む。第１のサブグループの電子モジュールの平均高さは、第２のサブグループの電子モジュールの第２のサブグループの平均高さよりも大きい。ウェハは、縁部領域が中央領域よりも小さい距離だけ冷却システムから離れるように湾曲されている。

【図面の簡単な説明】

【0024】

次に、限定ではなく例として提供される添付図面を参照して、特定の実施形態を説明する。

【0025】

【図1】冷却システムをＳｏＷ上のＶＲＭと結合する前の、システム・オン・ウェハ（ＳｏＷ）アセンブリの概略側断面図である。

【0026】

【図2】冷却システムをＶＲＭと結合した後の、図１のＳｏＷアセンブリの概略側断面図である。

【0027】

【図3】一実施形態によるＳｏＷアセンブリの概略側断面図である。

【0028】

【図4A】一実施形態による、冷却システムをＳｏＷ上の第１のグループのＶＲＭと結合する前の、ＳｏＷアセンブリの概略側断面図である。

【0029】

【図4B】別の実施形態による、冷却システムをＳｏＷ上の第２のグループのＶＲＭと結合する前の、ＳｏＷアセンブリの概略側断面図である。

【0030】

【図4C】冷却システムをＳｏＷ上の第１のグループのＶＲＭと結合した後の、図４ＡのＳｏＷアセンブリの概略側断面図である。

【0031】

【図4D】冷却システムをＳｏＷ上の第２のグループのＶＲＭと結合した後の、図４ＢのＳｏＷアセンブリの概略側断面図である。

【0032】

【図5A】一実施形態による、高さ調整構造を薄くする前の、高さ調整構造を有するＳｏＷアセンブリの概略側断面図である。

【0033】

【図5B】高さ調整構造を薄くした後で、冷却システムをＳｏＷ上のＶＲＭと結合する前の、図５ＡのＳｏＷアセンブリの概略側断面図である。

【0034】

【図5C】冷却システムをＳｏＷ上のＶＲＭと結合した後の、図５ＢのＳｏＷアセンブリの概略側断面図である。

【0035】

【図6A】一実施形態による、冷却システムをＳｏＷ上のＶＲＭと結合する前の、高さ調整構造を有する冷却システムを含むＳｏＷアセンブリの概略側断面図である。

【0036】

【図6B】冷却システムをＳｏＷ上の第１のグループのＶＲＭと結合した後の、図６ＡのＳｏＷアセンブリの概略側断面図である。

【0037】

【図7A】ＳｏＷアセンブリの概略側断面図と、ＳｏＷアセンブリに関連する測定結果を示すグラフとを示す。

【0038】

【図7B】一実施形態によるＳｏＷアセンブリの概略側断面図と、ＳｏＷアセンブリに関連する測定結果を示すグラフとを示す。

【0039】

【図8】様々なサイズとされた熱界面材料（ＴＩＭ）層によってＳｏＷ上のＶＲＭと結合された冷却システムを含むＳｏＷアセンブリの概略側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0040】

特定の実施形態の以下の詳細な説明は、具体的な実施形態の様々な説明を提示する。しかしながら、本明細書に記載される革新的技術は、例えば、特許請求の範囲によって定義され包含されるような多数の様々な態様で実施することができる。この説明では図面を参照するが、図面において、同様の参照番号および／または用語は同一または機能的に同様の要素を示すことができる。図面に示されている要素は、必ずしも縮尺通りに描かれていないことが理解されよう。さらに、特定の実施形態は、図面に示されているよりも多くの要素および／または図面に示されている要素のサブセットを含むことができることが理解されよう。さらに、いくつかの実施形態は、２つ以上の図面からの特徴の任意の適切な組合せを組み込むことができる。

【0041】

システム・オン・ウェハ（ＳｏＷ）アセンブリは、ＳｏＷと、ＳｏＷに結合された冷却システムとを含むことができる。ＳｏＷは、集積回路ダイのアレイを含むことができる。ＳｏＷは外からの力に敏感であり得る。ＳｏＷおよび放熱構造は、それらの間に配置された電圧調整モジュール（ＶＲＭ）などの電子モジュールのアレイを含むことができる。熱界面材料（ＴＩＭ）は、ＶＲＭと放熱構造との間に配置され得る。ＳｏＷと放熱構造とを結合するために圧力を加えることができる。ＶＲＭが様々な高さを有する場合、不均一なＴＩＭ圧縮は、ＳｏＷに不均一な力を与える可能性があり、ＳｏＷを損傷させるおそれがある。特定のＶＲＭは、高さに比較的大きな差異がある。そのようなＶＲＭに関連する不均一なＴＩＭ圧縮を低減または排除することにより、ウェハの応力および歪みのおそれを低減することができる。

【0042】

本明細書に開示される実施形態は、複数のＶＲＭ間の高低差を補償するＳｏＷアセンブリ、そうでなければ高低差を考慮するＳｏＷアセンブリ、およびその製造方法に関する。そのような実施形態は、組立て中に加えられる不均一な圧力に起因してＳｏＷアセンブリ内の敏感な要素（例えば、ＳｏＷ）が損傷するおそれを防止および／または緩和することができる。本明細書で開示される特定の実施形態は、ＳｏＷと、放熱構造と、ＴＩＭと、高さ調整構造とを含むＳｏＷアセンブリに関する。高さ調整構造は、電子モジュール上にまたは電子モジュールと共に含まれ得る。代替的または追加的に、高さ調整構造は、冷却システム上にまたは冷却システムと共に含まれ得る。高さ調整構造は、ＶＲＭなどの電子モジュール間の高低差を補償することができる。本明細書で開示されるいくつかの実施形態は、ＳｏＷがＳｏＷ上の不均一な圧力から損傷するおそれを低減するように配置された様々な高さを有する複数のＶＲＭを含むＳｏＷアセンブリに関する。本明細書に開示される特定の実施形態は、ＳｏＷに加えられる不均一な圧力を低減するために、それぞれが特定の範囲内の対応する高さを有するＶＲＭを含むＳｏＷアセンブリを製造する方法に関する。そのような方法は、高さによってＶＲＭをグループ分け（ｂｉｎｎｉｎｇ）することと、ＶＲＭの高さに対応する様々な締結具高さを有する締結具を有する様々なＳｏＷアセンブリにおいて様々なグループのＶＲＭを使用することとを含むことができる。

【0043】

図１は、冷却システム１８をＳｏＷ１４上のＶＲＭ１６と結合する前のシステム・オン・ウェハ（ＳｏＷ）アセンブリ１の概略側断面図である。図２は、冷却システム１８をＶＲＭ１６と結合した後のＳｏＷアセンブリ１の概略側断面図である。図１および図２に示すように、ＳｏＷアセンブリ１は、放熱構造１２、ＳｏＷ１４、ＶＲＭ１６、冷却システム１８、ＴＩＭ２０、およびＴＩＭ２２を含む。

【0044】

ＳｏＷアセンブリ１は、冷却システム１８とＶＲＭ１６との間にＴＩＭ２０を含む。ＴＩＭ２０は、冷却システム１８とＶＲＭ１６との間の熱伝導率を向上させることができる。ＴＩＭ２０は、冷却システム１８とＶＲＭ１６との間に接着性を与えることができる。図１に示すように、ＴＩＭ２０には冷却システム１８を設けることができる。

【0045】

ＳｏＷ１４および放熱構造１２は、図２に示すように互いに結合され得る。ＴＩＭ２２は、放熱構造１２とＳｏＷ１４との間に設けられ得る。放熱構造１２は、ＳｏＷ１４から熱を放散することができる。放熱構造１２は、ヒートスプレッダを含むことができる。そのようなヒートスプレッダは、金属プレートを含むことができる。代替的または追加的に、放熱構造１２はヒートシンクを含むことができる。放熱構造１２は、銅および／またはアルミニウムなどの金属を含むことができる。

【0046】

ＳｏＷ１４は、集積回路（ＩＣ）ダイのアレイを含むことができる。ＩＣダイは、成形材料に埋め込まれ得る。ＩＣダイは、シリコンダイなどの半導体ダイであってもよい。ＩＣダイのアレイは、任意の適切な数のＩＣダイを含むことができる。例えば、ＩＣダイのアレイは、１６個のＩＣダイ、２５個のＩＣダイ、３６個のＩＣダイ、又は４９個のＩＣダイを含むことができる。ＳｏＷ１４は、例えば、統合ファンアウト（ＩｎＦＯ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｆａｎ－Ｏｕｔ）ウェハとすることができる。ＩｎＦＯウェハは、ＩＣダイのアレイ上に複数のルーティング層を含むことができる。例えば、ＩｎＦＯウェハは、特定の用途において４、５、６、８、または１０のルーティング層を含むことができる。ＩｎＦＯウェハのルーティング層は、ＩＣダイ間の信号接続および／または外部構成要素への信号接続をもたらすことができる。

【0047】

ＶＲＭ１６は、各ＶＲＭがＳｏＷ１４のＩＣダイと積層されるように配置され得る。特定の用途では、ＶＲＭ１６はかなりの電力を消費する可能性がある。ＶＲＭ１６は、直流（ＤＣ）供給電圧を受け取り、より低い出力電圧をＳｏＷ１４の対応するＩＣダイに供給するように構成され得る。

【0048】

ＶＲＭ１６はそれぞれある高さを有し得る。例えば、ＶＲＭ１６ａは高さｈ１ａを有し、ＶＲＭ１６ｂは高さｈ１ｂを有する。ＶＲＭ１６は、例えば製造上の公差のために様々な高さを有する可能性がある。ＶＲＭ１６間の平均高低差は、約＋／－３００ミクロンであり得る。ＶＲＭ１６間の平均差は、最も高いＶＲＭ１６ａの高さの約８％～１２％の範囲内など、ＳｏＷアセンブリ１内のＶＲＭ１６の最も高いＶＲＭ１６ａの高さの約＋／－１０％であり得る。冷却システム１８、ＶＲＭ１６、およびＳｏＷ１４を共に結合する前に、各ＶＲＭ１６のＴＩＭ２０は、同一またはほぼ同等の高さｈ２を有し得る。冷却システム１８およびＳｏＷ１４が一緒にされると、ＶＲＭ１６のうちの最も高いＶＲＭ１６ａが最初に、対応するＴＩＭ２０ａと接し、ＶＲＭ１６のうちの最も低いＶＲＭ１６ｂが最後に、対応するＴＩＭ２０ｂと接し得る。冷却システム１８がＳｏＷ１４に対して圧縮されてＶＲＭ１６とＴＩＭ２０との間を接触させると、ＶＲＭ１６のうちの最も高いＴＩＭ１６ａにおけるＴＩＭ ２０ａは、増大した圧縮力を受ける。圧縮力は、ＶＲＭ１６を介してＳｏＷ１４に伝えられ、これは、ＳｏＷ１４を損傷するおそれがある不均一な圧力をＳｏＷに加え得る。場合によっては、最も高いＶＲＭ１６ａに接するＳｏＷの部分は、最も高いＶＲＭ１６ａに接するＳｏＷの部分が損傷を受けるおそれがあるように、最も低いＶＲＭ１６ｂに接するＳｏＷの部分よりも著しく高い圧縮力を受ける可能性がある。場合によっては、ＳｏＷ１４および冷却システム１８が互いに結合された後、ＴＩＭ２０ａはＴＩＭ２０ｂよりも高い密度を有する可能性があり、および／またはＴＩＭ２０ａはＴＩＭ２０ｂの設置面積よりも大きい設置面積を有する可能性がある。

【0049】

図１および図２に示すように、ＳｏＷ１４は、反った形状または湾曲した形状を有することができる。このような湾曲により、ＳｏＷ１４の外縁部は、ＳｏＷ１４の中央部よりも放熱構造１２から遠くに配置される。したがって、ＶＲＭ１６が同一の高さを有するとき、ＶＲＭ１６のうちのあるＶＲＭの上面は、ＶＲＭ１６のうちの別のＶＲＭの上面より下にあることがあり、結合プロセス中、ＶＲＭ１６のうちの１つまたは複数は、ＶＲＭ１６の残りのものの前にＴＩＭ２０のうちの対応する１つまたは複数と接することがある。冷却システム１８がＳｏＷ１４に押し付けられてＶＲＭ１６とＴＩＭ２０との間を接触させると、上面が他のＶＲＭの上にあるＶＲＭは、圧縮力の増加を受ける可能性がある。圧縮力は、ＶＲＭ１６を介してＳｏＷ１４に伝えられ、ＳｏＷ１４を損傷するおそれがある。言い換えるならば、冷却システム１８をＳｏＷ１４上のＶＲＭ１６と結合するための結合プロセス中、ＶＲＭ１６間の高低差は、ＳｏＷ１４への圧縮力の不均一な分布を引き起こし、ＳｏＷ１４を損傷させるおそれがある。

【0050】

冷却システム１８は、任意の適切な放熱構造を含むことができる。冷却システム１８は、ＶＲＭ１６に能動冷却をもたらすことができる。能動冷却は、冷却システム１８を通って流れる液体冷却剤などの冷却剤を含むことができる。冷却システム１８は、熱伝達流体が流れるための流路を有する金属を含むことができる。一例として、冷却システム１８は、銅などの機械加工された金属を含むことができる。冷却システム１８は、高い冷却効率のために、１つまたは複数のろう付けフィンアレイを含むことができる。完全に組み立てられたＳｏＷアセンブリ１では、冷却システム１８を放熱構造１２にボルト止めすることができる。冷却システム１８および放熱構造１２をボルト止めすることにより、ＳｏＷ１４の構造的支持を提供することができ、および／またはＳｏＷ１４が破損するおそれを低減することができる。

【0051】

図３は、一実施形態によるシステム・オン・ウェハ（ＳｏＷ）アセンブリ３の概略側断面図である。この実施形態では、互いに同等の高さを有するＶＲＭ１６がＳｏＷアセンブリ３で使用されるように、ＶＲＭがグループ分けされている。より高いＶＲＭは、ＳｏＷ１４の湾曲を考慮してＳｏＷ１４の中央領域３０に配置されている。特に明記しない限り、図３のＳｏＷアセンブリ３の構成要素は、本明細書に開示される任意のＳｏＷアセンブリの同様の構成要素と同一またはほぼ同等であり得る。

【0052】

ＳｏＷアセンブリ３は、放熱構造１２と、放熱構造１２の上に配置されたＳｏＷ１４とを含むことができる。放熱構造１２およびＳｏＷ１４は、それらの間にＴＩＭ２２を有することができる。ＳｏＷアセンブリ３は、ＳｏＷ１４の上に配置されたＶＲＭ１６と、ＶＲＭ１６の上に配置された冷却システム１８とを含むことができる。ＶＲＭ１６および冷却システム１８は、それらの間にＴＩＭ２０を有することができる。

【0053】

より高いＶＲＭがＳｏＷ１４の中央領域３０の近くに配置され、より低いＶＲＭがＳｏＷ１４の縁部領域３２の近くに配置されて、ＳｏＷ１４の反った形状または湾曲形状を補償するように、ＶＲＭ１６は、選択され、ＳｏＷ１４上に配置される。破線で図３に示すように、ＶＲＭ１６の上面は、互いに対して同一またはほぼ同等の高さにある。したがって、冷却システム１８とＳｏＷ１４とを互いに結合するために力が加えられると、ＶＲＭ１６の各々および対応する各ＴＩＭ２０にほぼ均一な圧縮力、同一の圧縮力、またはほぼ同一の圧縮力を加えることができる。そのようなほぼ均一な圧縮力、同一の圧縮力、またはほぼ同一の圧縮力は、冷却システム１８をＳｏＷ１４に結合することに起因するＳｏＷ１４が損傷するおそれを軽減することができる。図示実施形態では、ＶＲＭ１６はＳｏＷ１４上に配置されているが、ＶＲＭ１６は、ＳｏＷ１４以外の任意の適切な支持体またはウェハ上に配置することができる。

【0054】

図４Ａは、一実施形態による、冷却システム１８をＳｏＷ１４上の第１のグループのＶＲＭ３６と結合する前のＳｏＷアセンブリ４の概略側断面図である。図４Ｂは、一実施形態による、冷却システム１８をＳｏＷ１４上の第２のグループのＶＲＭ３８と結合する前のＳｏＷアセンブリ５の概略側断面図である。図４Ｃは、冷却システム１８をＳｏＷ１４上の第１のグループのＶＲＭ３６と結合した後のＳｏＷアセンブリ４の概略側断面図である。図４Ｄは、冷却システム１８をＳｏＷ１４上の第２のグループのＶＲＭ３８と結合した後のＳｏＷアセンブリ５の概略側断面図である。図４Ａ～図４Ｄは、高さの差異があるＶＲＭが高さによってグループ分けされ得ることを示す。この後、様々なグループは、色々なサイズとされた締結具を有する様々なＳｏＷアセンブリで使用され得る。このようなグループ分けにより、特定のＳｏＷアセンブリのＶＲＭの高さの差異は、様々なＳｏＷアセンブリのすべてのＶＲＭの最大差異よりも大幅に小さくなり得る。図４Ａ～図４Ｂは、高さによってグループ分けされたＶＲＭの２つの異なるグループに関連付けられたＳｏＷを示しているが、各ＳｏＷアセンブリにおけるＶＲＭのグループの高さの差異を低減するために、ＶＲＭを任意の適切な数にグループ分けすることもできる。特に明記しない限り、図４Ａ～図４ＤのＳｏＷアセンブリ４、５の構成要素は、本明細書に開示された任意のＳｏＷアセンブリの同様の構成要素と同一またはほぼ同等であり得る。

【0055】

ＳｏＷアセンブリ４およびＳｏＷ５は各々、放熱構造１２と、放熱構造１２の上に配置されたＳｏＷ１４とを含むことができる。放熱構造１２とＳｏＷ１４との間には、ＴＩＭ２２が介在され得る。ＳｏＷアセンブリ４は、ＳｏＷ１４の上に配置された第１のグループのＶＲＭ３６と、第１のグループのＶＲＭ３６の上に配置された冷却システム１８とを含むことができる。ＴＩＭ２０は、第１のグループのＶＲＭ３６と冷却システム１８との間に配置され得る。ＳｏＷアセンブリ５は、ＳｏＷ１４の上に配置された第２のグループのＶＲＭ３８と、第２のグループのＶＲＭ３８の上に配置された冷却システム１８とを含むことができる。ＴＩＭ２０は、第２のグループのＶＲＭ３８と冷却システム１８との間に配置され得る。

【0056】

ＶＲＭは、ＶＲＭの高さに基づいて、第１のグループのＶＲＭ３６および第２のグループのＶＲＭ３８にグループ分けすることができる。第１のグループのＶＲＭ３６および第２のグループのＶＲＭ３８は、第１のグループのＶＲＭ３６および第２のグループのＶＲＭ３８の各々が複数のＶＲＭ間の高低差または公差よりも小さい高低差または公差を有するように、複数のＶＲＭから選択することができる。いくつかの実施形態では、３つ以上のグループのＶＲＭを複数のＶＲＭから選択することができる。例えば、第３のグループのＶＲＭから第ｎのグループのＶＲＭも選択することができる。ここで、ｎは４以上の整数である。

【0057】

いくつかの実施形態では、複数のＶＲＭはｘの平均高低差を有することができ、複数のＶＲＭからｎ個のＶＲＭグループを選択することができる。そのような実施形態では、ＶＲＭのｎ個のグループにおける各グループは、約ｘ／ｎ未満の平均ＶＲＭ高低差を有する可能性がある。例えば、２つにグループ分けされた複数のＶＲＭでは、各グループ間の高低差は、複数のＶＲＭの高低差の約１／２未満であり得る。別の例として、３つにグループ分けされた複数のＶＲＭでは、各グループ間の高低差は、複数のＶＲＭの高さの差の約１／３未満であり得る。

【0058】

一例として、ＶＲＭの高さは約２０％変化し得る。ＶＲＭのＮ個のグループでは、個々のグループのＶＲＭ間の高さの差異は２０％／Ｎ以内であり得る。例えば、ＶＲＭの２つのグループでは、各グループは、ＶＲＭの高さの約１０％以内の高さの差異を有し得る。別の例として、ＶＲＭの４つのグループでは、各グループは、ＶＲＭの高さの約５％以内の高さの差異を有し得る。

【0059】

いくつかの実施形態では、複数のＶＲＭの各ＶＲＭの高さを測定することができ、複数のＶＲＭのうちの最も高いものからの第１の数のＶＲＭを第１のグループのＶＲＭ３６として選択することができ、複数のＶＲＭのうちの最も低いものからの第２の数のＶＲＭ３８を第２のグループのＶＲＭ３８として選択することができる。ＶＲＭの製造中にＶＲＭの高低差が生じる可能性がある。各ＶＲＭは、受動部品層を有する受動部分と、２つ以上の能動部品層を有する能動部分とを含むことができる。受動部分および能動部分は両方とも製造上の公差を有し得る。これらの製造上の公差は付加的なものであり得る。

【0060】

図４Ａおよび図４Ｂに示すように、第１のグループのＶＲＭ３６間の高低差および第２のグループのＶＲＭ３８間の高低差は比較的小さくすることができる。第１のグループのＶＲＭ３６間の平均高低差および第２のグループのＶＲＭ３８間の平均高低差は、第１および第２のグループのＶＲＭ３６、３８の両方を含むよりも大きなグループの平均高低差よりも小さくすることができる。いくつかの実施形態では、第１のグループのＶＲＭ３６間の平均高低差および第２のグループのＶＲＭ３８間の平均高低差は、第１および第２のグループのＶＲＭ３６、３８の両方を含むグループにおける平均高低差の約半分とすることができる。いくつかの実施形態では、第１のグループのＶＲＭ３６の平均高さ公差および第２のグループのＶＲＭ３８の平均高さ公差は、冷却システム１８を第１および第２のグループのＶＲＭ３６、３８と結合するために加えられる圧縮力に少なくとも部分的に基づいて決定される特定の値の範囲内とすることができる。

【0061】

放熱構造１２、ＳｏＷ１４、および冷却システム１８は、締結具４０、４１によって互いに結合することができる。いくつかの実施形態では、締結具４０、４１は、段付きボルトなどのボルトを含むことができる。締結具４０、４１は、放熱構造１２の一部分および冷却システム１８の一部分を通って延びることができる。ＳｏＷアセンブリ４における放熱構造１２と冷却システム１８との間の間隔は、ＳｏＷアセンブリ５における放熱構造１２と冷却システム１８との間の間隔よりも大きくすることができる。ＳｏＷアセンブリ４の締結具４０は、ＳｏＷアセンブリ５の締結具４１よりも長くすることができる。より長い締結具４０は、より高いＶＲＭ３６を受け入れることができる。一方、より短い締結具４１は、より低いＶＲＭ３８を受け入れることができる。

【0062】

本明細書に開示されるＳｏＷアセンブリの様々な実施形態は、高さ調整構造を含むことができる。いくつかの実施形態では、高さ調整構造は、冷却システムとＳｏＷとの間に配置されたクラウン（図５Ａ～図５Ｃを参照）と、冷却システムから延び冷却システムとＳｏＷとの間に配置された突出部（図６Ａおよび図６Ｂを参照）と、冷却システムとＳｏＷとの間に配置され、別のＴＩＭとは異なる厚さを有するＴＩＭの少なくとも一部分（図８を参照）とであるとすることができる。高さ調整構造は、第１のＶＲＭと第２のＶＲＭとの間の高低差を補償することができる。クラウンは、第１のＶＲＭ上に配置することができる。第１のＶＲＭおよびクラウンの合計高さは、第２のＶＲＭと同一または同等である（または第２のＶＲＭおよび第２のＶＲＭ上の別のクラウンの合計高さ）。突出部は、冷却システムから延び、第１のＶＲＭと冷却システムとの間に配置することができる。第１のＶＲＭおよび突出部の全高は、第２のＶＲＭ（または第２のＶＲＭおよび別の突出部の全高）と同一または同等であり得る。クラウンおよび／または突出部は、ＳｏＷアセンブリ内の様々なＴＩＭ間の厚さの差を減じることができる。高さ調整構造は、冷却システムとＳｏＷとを互いに結合するために力が加えられたときに、ほぼ均一な圧縮力、同一の圧縮力、またはほぼ同一の圧縮力を、ＶＲＭの各々およびＳｏＷアセンブリ内の対応するＴＩＭに加えることを可能にすることができる。いくつかの実施形態では、高さ調整構造は、ＶＲＭと冷却システムとの間に配置されたＴＩＭが同一または同等の設置面積を有することを可能にすることができる。いくつかの実施形態では、高さ調整構造は、ＳｏＷ１４と冷却システム１８とを結合するプロセス中のＴＩＭの設置面積の過度の増加を防止または緩和することができる。

【0063】

図５Ａは、別の実施形態による、高さ調整構造５０を薄くする前の高さ調整構造５０（例えば、クラウン）を有するＳｏＷアセンブリ６の概略側断面図である。図５Ｂは、高さ調整構造５０を薄くした後、冷却システム１８をＳｏＷ１４上のＶＲＭ１６と結合する前のＳｏＷアセンブリ６の概略側断面図である。図５Ｃは、冷却システム１８をＳｏＷ１４上のＶＲＭ３６と結合した後のＳｏＷアセンブリ６の概略側断面図である。図５Ａ～図５Ｃは、ＶＲＭの高さの差異を補償するために高さ調整構造５０がＶＲＭ１６に追加された実施形態の特徴を示す。特に明記しない限り、図５Ａ～図５ＣのＳｏＷアセンブリ６の構成要素は、本明細書に開示される任意のＳｏＷアセンブリの同様の構成要素と同一またはほぼ同等であり得る。

【0064】

ＳｏＷアセンブリ６は、放熱構造１２と、放熱構造１２の上に配置されたＳｏＷ１４とを含むことができる。放熱構造１２およびＳｏＷ１４は、それらの間に配置されたＴＩＭ２２を有することができる。ＳｏＷアセンブリ６は、ＳｏＷ１４の上に配置されたＶＲＭ１６と、ＶＲＭ１６の上に配置された冷却システム１８とを含むことができる。ＶＲＭ１６および冷却システム１８は、それらの間に配置されたＴＩＭ２０を有することができる。高さ調整構造５０は、冷却システム１８とＳｏＷ１４との間に配置され得る。高さ調整構造５０は、ＶＲＭ１６間の高低差を補償することができる。高さ調整構造５０により、冷却システム１８とＳｏＷ１４とを結合する際に、より均一な力が加えられ得る。高さ調整構造５０は、製造中の圧縮力を等しくすることにより、様々なＶＲＭ１６と冷却システム１８との間のＴＩＭ２０間の厚さの違いを減じることができる。

【0065】

高さ調整構造５０は、図示実施形態では、ＶＲＭ１６の第１～第５のＶＲＭ１６ａ～１６ｅ上にそれぞれ配置された第１～第５のクラウン５０ａ～５０ｅを備えることができる。しかしながら、高さ調整構造５０は、ＶＲＭ１６の下、ＴＩＭ２０と冷却システム１８との間、または任意の他の適切な位置に配置され得る。高さ調整構造５０は、比較的高い熱伝導率を有する材料を含むことができる。例えば、高さ調整構造５０は、特定の用途においてＴＩＭ２０と同一またはほぼ同等の熱伝導率を有することができる。高さ調整構造５０の材料は、ＴＩＭ２０の材料と異なっていてもよい。ＶＲＭ１６の機能回路素子上の非機能構造は、非機能構造が機能回路素子と一体化されているか、または機能回路素子から分離されているかにかかわらず、クラウンと称され得る。

【0066】

図５Ａにおいて、第１～第５のクラウン５０ａ～５０ｅは、異なる高さを有する第１～第５のＶＲＭ１６ａ～１６ｅの上に設けることができる。図５Ａの第１～第５のクラウン５０ａ～５０ｅは同一またはほぼ同等の高さを有するので、第１のクラウン５０ａおよび第１のＶＲＭ１６ａ、第２のクラウン５０ｂおよび第２のＶＲＭ１６ｂ、第３のクラウン５０ｃおよび第２のＶＲＭ１６ｃ、第４のクラウン５０ｄおよび第４のＶＲＭ１６ｄ、ならびに第５のクラウン５０ｅおよび第５のＶＲＭ１６ｅの全高は異なり得る。

【0067】

図５Ｂにおいて、第１のクラウン５０ａおよび第１のＶＲＭ１６ａ、第２のクラウン５０ｂおよび第２のＶＲＭ１６ｂ、第３のクラウン５０ｃおよび第２のＶＲＭ１６ｃ、第４のクラウン５０ｄおよび第４のＶＲＭ１６ｄ、ならびに第５のクラウン５０ｅおよび第５のＶＲＭ１６ｅの全高を互いに同一またはほぼ同一にするために、第１のクラウン５０ａ～第５のクラウン５０ｅの一部分が除去され得る。第１～第５のクラウン５０ａ～５０ｅの一部分を除去した後、第１～第５のクラウン５０ａ～５０ｅの上面の相対的な高さは、同一またはほぼ同等であり得る。言い換えるならば、高さ調整構造５０は、冷却システム１８と高さ調整構造５０との間のＴＩＭ２０についての間隔にほぼ一致するように、少なくともＶＲＭ高低差を補償することができる。高さ調整構造５０はまた、ＳｏＷ１４の湾曲を考慮することができる。

【0068】

冷却システム１８は、図５Ｃに示すように、ＳｏＷ１４上のＶＲＭ３６と結合され得る。ＳｏＷアセンブリ６の冷却システム１８と放熱構造１２とが互いに結合されるように統合されると、第１～第５のＶＲＭ１６ａ～１６ｅ、第１～第５のクラウン５０ａ～５０ｅ、および各対応するＴＩＭ２０のそれぞれに、ほぼ均一な圧縮力、同一の圧縮力、またはほぼ同一の圧縮力が加えられ得る。そのようなほぼ均一な圧縮力、同一の圧縮力、またはほぼ同一の圧縮力は、冷却システム１８をＳｏＷ１４に結合することからＳｏＷ１４が損傷するおそれを軽減することができる。

【0069】

いくつかの実施形態では、高さ調整構造５０は、第１～第５のＶＲＭ１６ａ～１６ｅの最も高いＶＲＭ（複数可）のうちの１つまたは複数から省略することができる。いくつかの実施形態では、第１～第５のクラウン５０ａ～５０ｅの高さは、第１～第５のＶＲＭ１６ａ～１６ｅの高さの間の高低差に少なくとも部分的に基づいて決定され得る。例えば、ＶＲＭの上に配置されたクラウンの高さは、少なくとも最も高いＶＲＭの高さとＶＲＭの高さとの間の差とすることができる。クラウンの高さを決定するときに、ＳｏＷ１４のウェハの反りまたは湾曲も考慮に入れることができる。

【0070】

図６Ａは、一実施形態による、冷却システム１８ａをＳｏＷ１４上のＶＲＭ１６と結合する前の高さ調整構造６０を有する冷却システム１８ａを含むＳｏＷアセンブリ７の概略側断面図である。図６Ｂは、冷却システム１８ａをＳｏＷ１４上の第１のグループのＶＲＭ３６と結合した後のＳｏＷアセンブリ７の概略側断面図である。図６Ａおよび図６Ｂは、高さ調整構造６０が冷却システム１８ａから延びてＶＲＭ１６の高さの差異を補償する実施形態の特徴を示す。特に明記しない限り、図６Ａおよび図６ＢのＳｏＷアセンブリ７の構成要素は、本明細書に開示される任意のＳｏＷアセンブリの同様の構成要素と同一またはほぼ同等であり得る。

【0071】

ＳｏＷアセンブリ７は、放熱構造１２と、放熱構造１２の上に配置されたＳｏＷ１４とを含むことができる。放熱構造１２およびＳｏＷ１４は、それらの間に配置されたＴＩＭ２２を有することができる。ＳｏＷアセンブリ７は、ＳｏＷ１４の上に配置されたＶＲＭ１６と、ＶＲＭ１６の上に配置された冷却システム１８ａとを含むことができる。ＶＲＭ１６および冷却システム１８ａは、それらの間に配置されたＴＩＭ２０を有することができる。

【0072】

いくつかの実施形態では、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、冷却システム１８ａは、高さ調整構造６０を備えることができる。高さ調整構造６０は、図示実施形態では、冷却システム１８ａの平坦部分６２から延びる第１～第５の突出部６０ａ～６０ｅを含むことができる。突起６０ａ～６０ｅは、台座と称され得る。いくつかの他の実施形態では、高さ調整構造６０は、冷却システム１８ａとは別個に形成され得る。いくつかの実施形態では、高さ調整構造６０は、冷却システム１８ａの平坦部分６２に形成されたトレンチまたは溝を備えることができる。いくつかの実施形態では、高さ調整構造６０は、１つまたは複数の突出部と１つまたは複数のトレンチとの組合せを備えることができる。

【0073】

ＳｏＷアセンブリ７では、ＶＲＭ１６は様々な高さを有し得る。冷却システム１８ａをＳｏＷ１４上のＶＲＭ１６と結合するための結合プロセス中、冷却システム１８ａの高さ調整構造６０は、ＶＲＭの高低差を補償して、ＳｏＷ１４に加えられる圧縮力の分布をより均一にすることができる。これにより、結合プロセス中にＳｏＷ１４を損傷するおそれを低減することができる。さらに、これは、様々なＶＲＭ１６と冷却システム１８との間のＴＩＭ２０間の厚さの差を低減することができる。

【0074】

ＳｏＷアセンブリ７の冷却システム１８ａと放熱構造１２とが互いに結合されるように統合されると、第１～第５のＶＲＭ１６ａ～１６ｅ、第１～第５の突出部６０ａ～６０ｅ、および各対応するＴＩＭ２０のそれぞれに、ほぼ均一な圧縮力、同一の圧縮力、またはほぼ同一の圧縮力が加えられ得る。そのようなほぼ均一な圧縮力、同一の圧縮力、またはほぼ同一の圧縮力は、ＳｏＷ１４が損傷するおそれを軽減することができる。

【0075】

いくつかの実施形態では、高さ調整構造６０の突出部は、第１～第５のＶＲＭ１６ａ～１６ｅの最も高いＶＲＭ（複数可）のうちの１つまたは複数に隣接して省略することができる。いくつかの実施形態では、第１～第５の突出部６０ａ～６０ｅの高さは、第１～第５のＶＲＭ１６ａ～１６ｅの高さの間の高低差に少なくとも部分的に基づいて決定することができる。いくつかの実施形態では、ＳｏＷ１４と冷却システム１８、１８ａとの間のＶＲＭについて、２つ以上の別個の高さ調整構造が設けられ得る。例えば、高さ調整構造６０と高さ調整構造５０との組合せはＳｏＷアセンブリに含められ得る。

【0076】

図７Ａは、ＳｏＷアセンブリ８の概略側断面図である。ＳｏＷアセンブリ８は、ウェハ８４、ウェハ８４上に配置された第１～第４のＶＲＭ８６ａ～８６ｄ、冷却システム８８、および第１～第４のＶＲＭ８６ａ～８６ｄと冷却システム８８との間に配置された第１～第４のＴＩＭ２０ａ～２０ｄを含む。図７Ａはまた、ウェハ８４と冷却システム８８との間で測定された圧縮圧力をｘ軸上に示し、抵抗をｙ軸上に示すグラフと、冷却システム８８に加えられる力をｘ軸上に示し、ウェハ８４と冷却システム８８との間で測定された圧縮圧力をｙ軸上に示すグラフとを含む。

【0077】

図７Ｂは、一実施形態によるＳｏＷアセンブリ７´の概略側断面図である。ＳｏＷアセンブリ７´は、ウェハ８４、ウェハ８４上に配置された第１～第４のＶＲＭ８６ａ～８６ｄ、冷却システム１８ａ´、および第１～第４のＶＲＭ８６ａ～８６ｄと冷却システム１８ａ´との間に配置された第１～第４のＴＩＭ２０ａ～２０ｄを含む。冷却システム１８ａ´は、高さ調整構造６０´を含むことができる。高さ調整構造６０´は、冷却システム１８´の平坦部分６２´から突出する第１～第３の突出部６０ａ´～６０ｃ´を含むことができる。特に明記しない限り、図７ＢのＳｏＷアセンブリ７´の構成要素は、本明細書に開示される任意のＳｏＷアセンブリの同様の構成要素と同一またはほぼ同等であり得る。図７Ｂはまた、ウェハ８４と冷却システム１８ａ´との間で測定された圧縮圧力をｘ軸上に示し、抵抗をｙ軸上に示すグラフと、冷却システム１８ａ´に加えられる力をｘ軸上に示し、ウェハ８４と冷却システム１８ａ´との間で測定された圧縮圧力をｙ軸上に示すグラフとを含む。

【0078】

図７Ａに示すＳｏＷアセンブリ８では、第３のＴＩＭ２０ｃが受ける圧縮圧力は、第２のＴＩＭ２０ｂが受ける圧縮圧力よりも著しく高い。これらの２つのＴＩＭ２０ｂ、２０ｃで測定された異なる圧縮圧力は、冷却システム８８と第２のＶＲＭ８６ｂとの間、および冷却システム８８と第３のＶＲＭ８６ｃとの間の間隔の差に起因し得る。対照的に、ＳｏＷアセンブリ７´では、第３のＴＩＭ２０ｃが受ける圧縮圧力と第２のＴＩＭ２０ｂが受ける圧縮圧力とはほぼ同等である。第２の突出部６０ｂ´は、第３のＴＩＭ２０ｃが受ける圧縮圧力と第２のＴＩＭ２０ｂが受ける圧縮圧力とをほぼ同等にするのに寄与していることが分かる。本明細書に開示されている任意の適切な原理および利点を利用することによって、ウェハ上の各ＶＲＭにおけるＴＩＭの間隔を同一またはほぼ同等にすることによって、ＶＲＭを介してウェハに加えられる力は差異がより少なくなり、より均一に分散されて、ウェハが損傷するのを防止または緩和することができる。

【0079】

図８は、様々なサイズとされたＴＩＭ層２０´によってＳｏＷ１４上のＶＲＭ１６ａ～１６ｅと結合された冷却システム１８を含むＳｏＷアセンブリ９の概略側断面図である。様々なサイズとされたＴＩＭ層２０´は、ＶＲＭの高さの差異を補償するために様々な厚さを有することができる。様々なサイズとされたＴＩＭ層２０´は、第１～第５のＴＩＭ層２０´ａ～２０´ｅを含むことができる。特に明記しない限り、図８のＳｏＷアセンブリ９の構成要素は、本明細書に開示される任意の他の適切なＳｏＷアセンブリの同様の構成要素と同一またはほぼ同等であり得る。

【0080】

様々なサイズとされたＴＩＭ層２０´（第１～第５のＴＩＭ層２０´ａ～２０´ｅ）は、様々な高さを有し、高さ調整構造として機能する第１～第５のＶＲＭ１６ａ～１６ｅの上に設けられ得る。例えば、より薄いＴＩＭ層には、ＶＲＭ１６ａ～１６ｅの中でより厚いＶＲＭを設けることができ、より厚いＴＩＭ層には、ＶＲＭ１６ａ～１６ｅの中でより薄いＶＲＭを設けることができる。これにより、第１～第５のＶＲＭ１６ａ～１６ｅおよびそれぞれの第１～第５のＴＩＭ層２０´ａ～２０´ｅの全厚を同一またはほぼ同等に調整することができる。より厚いＴＩＭの部分は、ＶＲＭ高低差を補償する高さ調整構造とすることができる。いくつかの実施形態では、第１～第５のＴＩＭ層２０´ａ～２０´ｅのうちの１つまたは複数は、別個の部分を有することができる。例えば、第１のＴＩＭ層２０´ａは、介在層（図示せず）によって介在され得る２つ以上の部分を有することができる。複数の部分の厚さの合計は、第１のＴＩＭ層２０´ａの厚さを定めることができる。

【0081】

ＳｏＷアセンブリ９の放熱構造１２および冷却システム１８が互いに結合されるように統合されると、第１～第５のＶＲＭ１６ａ～１６ｅの各々および様々なサイズとされたＴＩＭ層２０´の各々にほぼ均一な圧縮力、同一の圧縮力、またはほぼ同一の圧縮力が加えられ得る。そのようなほぼ均一な圧縮力、同一の圧縮力、またはほぼ同一の圧縮力は、冷却システム１８をＳｏＷ１４に結合することからＳｏＷ１４が損傷するおそれを軽減することができる。ＳｏＷ１４および冷却システム１８が互いに結合された後、様々なサイズとされたＴＩＭ層２０´は、同一またはほぼ同等の密度、および／または設置面積を有することができる。

【0082】

本明細書に開示される任意の適切な原理および利点は、ウェハレベルパッケージングおよび／または高密度マルチダイパッケージングに適用可能であり得る。本明細書に開示される実施形態は、例としてＶＲＭを使用したが、任意の適切な電気モジュール、構成要素、ダイ、チップなどをウェハに実装し、本明細書に開示される任意の適切な原理および利点を利用することができる。本明細書に開示される２つ以上の実施形態の特徴の任意の適切な組合せを実施することができる。例えば、ＳｏＷモジュールは、図３に関して説明した選択および取付機能、図４Ａ～図４Ｄに関して説明したグループ分け機能、図５Ａ～図５Ｃに関して説明した高さ調整機能、または図６Ａ～図６Ｂに関して説明した高さ調整機能の任意の適切な組合せを有することができる。

【0083】

本明細書に開示されるＳｏＷアセンブリは、処理システムに含まれ得る。ウェハに加えられる不均一な圧力を低減するための技術のいずれかなどの本開示の特徴は、任意の適切な処理システムで実施され得る。処理システムは、高い演算密度を有することができ、処理システムによって生成された熱を放散することができる。処理システムは、特定の用途において毎秒数兆回の動作を実行することができる。処理システムは、ニューラルネットワークトレーニングおよび／または処理、機械学習、人工知能などの高性能コンピューティングおよび／または計算集約的な用途に使用および／または具体的に構成することができる。処理システムは、冗長性を実現することができる。いくつかの用途では、処理システムは、車両（例えば、自動車）、他の自律型車両機能、または先進運転支援システム（ＡＤＡＳ）機能のためのオートパイロットシステムのデータを生成するためのニューラルネットワークトレーニングに使用することができる。

【0084】

文脈上明らかに他の意味に解釈すべき場合を除き、明細書および特許請求の範囲を通して、「備える、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「備えている、含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」などの語は、排他的または網羅的な意味とは対照的に、包括的な意味で解釈されるべきである。すなわち、「限定されないが、含んでいる」という意味である。本明細書で一般的に使用される「結合され（ｃｏｕｐｌｅｄ）」という語は、直接接続されるか、または１つまたは複数の中間要素によって接続され得る２つ以上の要素を指す。同様に、本明細書で一般的に使用される「接続され（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」という語は、直接接続されているか、または１つまたは複数の中間要素によって接続されている２つ以上の要素を指す。さらに、「本明細書」、「上記」、「以下」という語、および同様の意味の語は、本出願で使用される場合、本出願全体を指すものとし、本出願の特定の部分を指すものではない。文脈が許す場合、単数または複数の数字を使用する上記の詳細な説明の語はまた、それぞれ複数または単数を含むことができる。２つ以上の項目のリストに関連する「または」という語は、その語の以下の解釈のすべて、すなわち、リスト内の項目のいずれか、リスト内の項目のすべて、およびリスト内の項目の任意の組合せを網羅するものである。

【0085】

さらに、本明細書で使用される条件付き文言、特に、「できる、得る（ｃａｎ）」、「できた（ｃｏｕｌｄ）」、「してもよい、かもしれない（ｍｉｇｈｔ）」、「かもしれない、してもよい（ｍａｙ）」、「例えば（ｅ．ｇ．）」、「例えば（ｆｏｒ ｅｘａｍｐｌｅ）」、「など、のような（ｓｕｃｈ ａｓ）」などは、特に明記しない限り、または使用される文脈内で他の意味で理解されていない限り、一般に、他の実施形態は含まない一方、特定の実施形態が特定の特徴、要素、および／または状態を含むことを伝えることを意図している。したがって、そのような条件付き文言は、一般に、特徴、要素、および／または状態が１つまたは複数の実施形態に何らかの形で必要とされることを暗示することを意図するものではない。

【0086】

上記の説明は、特定の実施形態を参照して説明されたものである。しかしながら、上記の例示的な説明は、網羅的であること、または本発明を記載された正確な形態に限定することを意図するものではない。上記の教示を考慮して、多くの修正および変形が可能である。それにより、当業者は、様々な用途に適した様々な変更を伴う技術および様々な実施形態を最良に利用することが可能になる。

【0087】

本開示および例を添付図面を参照して説明したが、様々な変更および修正が当業者には明らかになるであろう。そのような変更および修正は、本開示の範囲内に含まれると理解されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【国際調査報告】