专利名称：内存模块组件及其制造方法
技术领域：
本发明与扩充个人计算机(PC)和其它计算机系统内存容量的业界标准内存模块相关，特别是与包括有散热片结构的内存模块组件相关。
背景技术：
散热片已经广为使用在电子组件的散热上。某些微处理器拥有附加的散热片，以允许较高频率的操作。其它的电子组件例如内存模块等，也可以从散热片获益。
大部份的个人计算机都包括了一个以上的内存模块的插槽，因此它们的拥有者可以稍后加入额外的内存模块，增加个人计算机的内存容量。其它非个人计算机的装置也可以使用此类为个人计算机设计的内存模块。高产量的生产和产品竞争会驱使内存模块的成本降低，使消费者受益。
内存模块可以制造为不同的业界标准尺寸和容量，旧式的30接脚模块已经由72接脚、168接脚和其它尺寸的模块所取代。接脚原先是由模块的边缘所延伸出来的针脚，但是现在大部份的模块皆为无针脚型模块，它们可以拥有金属接触垫来作接脚。模块的尺寸相当小，例如有一种大约只有长5.25吋和高1.2或1.7吋。
传统内存模块包括一个小型印刷电路板(PCB)的底板和数个表面装嵌组件(如内存)，装设在底板的一或两侧表面。底板通常拥有多层交替的玻璃纤维隔绝薄板层和铝箔或金属导电薄板层。接触垫(或其它接触结构)通常是排放在底板的接头(底部)边缘。相连层定义了在表面装嵌组件和接触垫之间提供讯号的路线。表面装嵌组件(如内存)是焊接或附加在底板的一或两侧表面上，每一组件通常包括一或多个封装的小型IC，像是小尺寸J型脚(SOJ)封装、塑料接脚芯片载体(PLCC)、薄小尺寸封装(TSOP)或小尺寸(SO)封装等低价格的表面装嵌IC。装嵌在内存模块底板上的内存IC的数目，需依内存IC的容量及数据位宽度，以及内存模块的尺寸而定。
图13是显示一先前技术已知的含动态随机存取内存(DRAM)的内存模块的示意图。内存模块1’的底板11’包含有直接装嵌在它的前侧表面的装置12’(如DRAM)，而更多的装置(未显示)则通常装嵌在它的背侧表面。金属接触垫13’则是沿着内存模块接头(底部)边缘的前侧及背侧表面放置。当内存模块装嵌在主机系统(如个人计算机)时，金属接触垫13’会与主机上模块插槽的垫片(未显示)搭配，将模块与主机系统的主机板作电子电性的连接。区隔孔14’及凹口15’可以用来确定模块已正确地放置在插槽中。例如，区隔孔14’可与底板11’的中央偏离，以确保内存模块无法反向插入插槽中。凹口15’与模块插槽的夹钳搭配，可以确保内存模块已稳固地放置在插槽中。
随着处理器速度增加，对于更快速率内存的需求也越加重要。内存会使用各种不同的频宽改进方法和内存接口。内存IC也会比以前拥有更高的密度，以更高的频率运作，也会产生更多的热量反而阻碍它们高频率的运作。因此，便有将这些热量由内存模块移除的需要。
传统内存模块组件通常包括了三种组件内存模块的印刷电路板组件(PCBA，PCB Assembly)和两个金属散热片，以及将它们固定在一起的一或多个固定物(例如夹钳或夹钩)。印刷电路板组件和两个金属散热片之间的接触，通常是将一条热导接口材质(TIM，Thermal Interface Material)夹在中间来协助导热。为了制造这类的内存模块组件，他人先前已设计了各种不同的金属散热片。参考美国专利编号6,362,966、6,424,532和6,449,156以及其它文件，可以看到一些实例。内存模块的夹钩式固定散热片也是为已知的。例如，OCZ科技制造出了一种铜制散热片并附加有弹性的宽金属带的夹钩，可以将内存模块与在它的前方及后方表面的两个散热片夹住。这些夹钳和夹钩式的设计，会增加制造成本及相关内存模块的复杂性，因为它们很难用在自动化的生产在线。此外，使用夹钳或类似结构，可以很容易让使用者拆卸散热片，导致意想不到的状况。另外，夹钳和热导接口材质的出现增加了内存模块组件的整体厚度，因此占据了宝贵的主机板空间。
某些内存模块散热片提供了顶端封密设计，防止了散热片和内存模块底板之间小缝隙的空气流通散热。通常散热片的整个顶部边缘是密闭的，而底部边缘则是开放的，让空气只能由散热片的底部边缘流通。侧边可以为开放的或是部份开放的，但是侧边比内存模块的顶部或底部边缘小了许多，因此限制了可能的空气流通散热。
所需要者为黏着(而非夹固)在内存模块的印刷电路板组件表面的集成电路上，同时拥有保护性和散热性的金属散热片，它们能保护印刷电路板组件，又能散发由集成电路所产生的热量，并且可以使用不昂贵的自动化生产方法。
发明内容
本发明是针对包括有一或两个散热片，使用接合剂直接附加在一个内存模块的印刷电路板组件(PCBA)的一或多个集成电路(IC)上的内存模块组件进行研发，其中该散热片可同时保护内存模块的印刷电路板组件并散发由其中的集成电路所产生的热量。借由直接将散热片附加在内存模块的集成电路上，本发明可以促成简化的自动化制造方法以大幅降低整体的生产成本。
本发明的内存模块组件使用了与业界标准相同的内存模块，因此可以让本发明运用在现有的电子装置或产品上。也就是说，与传统内存模块类似，集成电路是装嵌在印刷电路底板的一侧或两侧表面上。底板包括了沿着接头(底部)边缘排放的金属接触垫，并有多个导线线迹在集成电路和接触垫之间提供讯号路径。
本发明的一项重要观点是，集成电路是封装并表面装嵌在印刷电路底板上，因此这些集成电路的上表面，都定义了一个与它所装嵌的平面印刷电路底板的表面大致平行的平面，不过每个集成电路的高度可能有些变化。要特别说明的是，这些集成电路的平面上表面可以借由接合剂，来将内存模块固定在散热片的平面底部表面。
具体来说，本发明的一种内存模块组件，其特征在于，包含有一个内存模块，它包括一个拥有相背对的第一表面及第二表面的底板、数个装嵌在该底板第一表面的第一IC装置，以及在该第一表面及第二表面上的若干电路线迹，其中该第一IC装置的上表面与该底板的第一表面平行，而且至少某些所述电路线迹与沿着该底板接头边缘的金属接触垫及该底板第一表面上的第一IC装置相连；
一个拥有平整底表面的第一散热片；以及数个涂布接合剂的第一接合部份，其中该每一个第一接合部份都夹在该第一散热片的平整底表面和该第一IC装置的上表面之间，让该第一散热片能牢固地由该数个第一接合部份涂布的接合剂固定在该内存模块上。
本发明的一种内存模块组件还可以包括数个装嵌在该内存模块底板的第二表面上的第一IC装置，其特征在于该每一个第一IC装置的上表面都与该底板的第二表面平行，而且至少某些该电路线迹与沿着该底板接头边缘的金属接触垫及该底板第二表面上的第一IC装置相连；一个拥有平整底表面的第二散热片；以及数个涂布接合剂的第一接合部份，其特征在于该每一个第一接合部份都夹在该第二散热片的平整底表面和该第一IC装置的上表面之间，让该第二散热片能牢固地由该多数个第一接合部份涂布的接合剂固定在该内存模块上。
依据本发明的具体实施例，接合剂是一种热活化(例如用热塑性塑料为基础的热接合胶)或热硬化(例如由以硅树脂弹性体为主的糊状树脂)的接合剂，可以适用在一或多个集成电路的上方表面，或是应用在散热片的平面底部表面上。在应用时，接合剂是有粘性的，并拥有相对较低的粘着力，以方便调整对位散热片护盖在内存模块的印刷电路板组件上，直到达成想要的方位为止。然后使用固定夹具将散热片与集成电路之间的接合剂加以压缩，并维持在压缩状态。之后固定夹具会携带内存模块组件一起通过一个维持在特定温度(例如在摄氏温度范围125到225度之间相等或较低于内存模块的最大安全加热温度)的烤箱，以活化或硬化接合剂。在一种具体实施例中，使用热活化的接合剂在加热到高温时会展现出比加热前相对较低的粘着力，而热活化接合剂会在后续冷却后展现高度的粘着力。在这种情况下，若想在事后从内存模块印刷电路板组件上移除散热片，就需要以预先设定的温度重新加热，以重新移动接合剂。在另一种具体实施例中，加热程序是用来硬化相对高导热性的接合剂，事后将散热片分离则需要使用化学溶剂将热硬化的接合剂溶解。在这两种情况下，使用者都很难进行未经授权的修改(例如移除散热片以接触集成电路)，并且比传统使用夹固式的内存模块组件更容易侦测到这种未经授权的修改。此外，热硬化的接合剂相当薄且可以导热，以降低集成电路和散热片之间的热抗性，因此可以促成集成电路的相对高热量流动率，以维持相对低的操作温度。所以，使用热活化或热硬化的接合剂可获得较薄的含散热片的内存模块组件，并可以简化组装程序，以降低整体制造成本，并防止未经授权的修改，又可将散热片固定，以保护内存模块的印刷电路板组件(PCBA)。
根据本发明的另一具体实施例，一或两个散热片仅由附加在散热片护盖和一或多个集成电路之间的接合剂固定在内存模块的印刷电路板组件上。不像传统式的组件运用了夹钳或夹钩将散热片护盖固定在内存模块的底板或彼此固定，本具体实施例仅依靠接合剂将散热片护盖固定在内存模块上，因此大幅简化了生产过程。在另一种具体实施例中，除了接合剂外尚可以使用一或多个固定物，以提供内存模块的印刷电路板组件和散热片之间更牢固的连接。
依据本发明的另一种具体实施例，可使用接合剂来附加一或多个第一IC在相对应的散热片上。在一或多个第二IC和相对应的散热片间则夹了传统的热导接口材质(TIM)，可从第二IC提供更大(或更少)的热导流至相对应的散热片。在一种特定具体实施例中，热导接口材质可展现比接合剂更高的热传导能力，因此可对第二IC提供更大的散热效果。
依据本发明的另一种具体实施例，散热片护盖包含开放的(或有开口的)边缘，以提供IC最大的散热功能。散热片护盖边缘是沿着内存模块底板顶边，及侧边的上半部排放的。在一或多个具体实施例中，侧边是开放的，顶边和内存模块的印刷电路板组件之间有一段空间(或开口)的，以便让空气在印刷电路板组件和散热片之间流通(如透过IC之间的小隙缝)，因此可以在操作时，使内存模块最大限度的散热。
图1A所示为本发明内存模块组件的相关构件的分解示意图。
图1B所示为本发明内存模块组件组装后的立体外观示意图。
图2所示为本发明内存模块组件的内存模块的上观示意图。
图3所示为本发明内存模块组件的散热片的上观示意图。
图4A所示为本发明内存模块组件组装后的上观示意图。
图4B所示为依图4A中4-4剖面线所视得的剖面示意图。
图5所示为依图4A中5-5剖面线所视得的剖面示意图显示内存模块组件插置于主机系统。
图6所示为本发明内存模块组件制造方法的流程图。
图7所示为是本发明内存模块组件制造方法所使用的固定治具的实施例图。
图8所示为本发明第二较佳内存模块组件实施例的顶部外观示意图。
图9所示为本发明第三较佳内存模块组件实施例的剖面示意图。
图10所示为本发明第四较佳内存模块组件实施例的剖面示意图。
图11所示为本发明第五较佳内存模块组件实施例的相关构件的分解示意图。
图12所示为本发明第六较佳内存模块组件实施例的上观示意图。
图13所示为先前技术已知的内存模块的上观示意图。
附图标号说明内存模块1’；底板11’；装嵌装置12’；金属接触垫13’；区隔孔14’；凹口15’；内存模块组件1；内存模块11；底板111；第一表面112；第二表面113；IC装置114；金属接触垫115；接头边缘116；凹口117；侧边缘118；上边缘119；电子组件110；洞孔11A；区隔孔11B；散热片12；外围区域121；凹入区域122；底表面123；狭缝124；底边缘125；侧边缘126；上边缘127；凹缺侧128；侧壁129；散热片13；外围区域131；凹入区域132；底表面133；底边缘135；侧边缘136；上边缘137；凹缺侧138；肋架14；支撑臂15；主机系统2；主机板21；模块插槽22；插槽垫片221；固定治具3；空穴31；固定配件32；夹钳33；接合部位A；热导界面材质部份B；螺丝S；开口G。
具体实施例方式
本发明是与内存模块组件(如内存模块的印刷电路板组件和一或多个散热片)的改进有关。下列所呈上的描述，是为了让拥有先前技术的一般技巧的人士，能够针对特定应用及其需求而制作并使用本发明。对已熟知此类技术的人来说，察觉各种对于呈上的具体实施例的修改是很容易的，所以这里所定义的一般性原则，也可套用在其它具体实施例上。正因如此，呈上的发明将不限于所展示及描述的具体实施例，而是意指与此处所论述的原则及新功能观念相符合、最广范围的发明。
图1A至图5为本发明一个具体实施例，显示一简化的内存模块组件。内存模块组件1通常包括了一内存模块11和一或两个散热片12、13。图1A和图1B分别是显示内存模块组件1基本组件的分解图及组装示意图。图2是显示内存模块11相关组件的上观示意图，而图3是显示散热片12的上观示意图。图4A和图4B分别是显示装嵌在内存模块11的印刷电路板上的散热片12、13的组装的上观示意图和剖面示意图。图5是一个沿着图4A的剖面线5-5所剖切的剖面示意图。虽然下列所描述的具体实施例是运用了两个散热片12、13装嵌在内存模块11的印刷电路板的相对应两侧，但仅有一个散热片12或散热片13也可以依据下列描述的方式，附加在内存模块11的一侧。
请参考图1A和图2所示，内存模块11包括了一个印刷电路板的底板111，它有一个第一表面112和一个在另一侧的第二表面113，以及多个IC 114(如DRAM)装嵌在第一表面112和第二表面113中至少一个的侧表面上。底板111包括了一个位于该表面(112或113)的电路导线网络，并依据已知制造技术，延伸穿越隔绝材质(例如FR4)的薄板层。选定的导线线迹会在选定的IC 114的接脚，以及沿着底板111的第一表面112和第二表面113的接头边缘116排放的相对应金属接触垫115之间相连。金属接触垫115可让内存模块组件1以可插拔的方式连接主机系统(如一台PC或其它计算机系统)，而可以用IC114来增加主机的内存容量。请参考图5所示，当内存模块组件1装嵌在主机系统2时，金属接触垫115会与模块插槽22上的垫片221搭配，以便将内存模块11以电子电性方式与主机系统2的主机板21相连。沿着侧边缘118和接头边缘116，内存模块11会提供选择性的凹口117、洞孔11A和区隔孔11B，以确保内存模块11正确地插入模块插槽22当中。上边缘119则是相对位在接头边缘116的另一边。
虽然在此处是指内存IC，IC 114还可以包括一或多个额外的控制器IC，像处理器、特定应用IC(ASIC)，或是可程序设计的逻辑装置(PLD)等。此外，除了IC 114外，使用已知技巧装嵌在底板111上还可以包括额外的电子组件110(如图1A所示)，像是电容器、电阻器和电感器等。
依据本发明的一种具体实施例，每一IC 114都经过封装，因此它的上表面是平整的(例如薄小尺寸封装(TSOP))，并维持每一平整上表面都与底板111平行。例如，如图1(A)所示，每一IC 114装嵌在第一表面112上，因此它的平整上表面能维持与第一表面112平行。以此类推，每一IC 114装嵌在第二表面113上，因此它的平整上表面可维持与第二表面113平行。
请参考图1A和图3所示，散热片12、13是以金属结构制成的，例如由适合的钣金所构成(例如铜或铝)。如图1A所示，在一种具体实施例中，散热片12包括了一个平整的外围区域121围绕着一个凹入区域122，以及凹入区域122的外侧所形成的一个平整的底表面123。以此类推，散热片13包括了一个平整的外围区域131围绕着一个凹入区域132(未标示于图中)，以及凹入区域132的外侧所形成的一个平整的底表面133。散热片12、13的底表面123、133会以下列所描述的方法固定在一或多个相对应的IC 114上。请注意，如图4B中散热片12、13的凹入区域122、132会包围覆盖IC 114(如平整底表面123、133会接触IC 114的上表面全部)。如图3所示，一或两个散热片(如散热片12)可包括一或多个狭缝124，以供散热应用。每一个散热片12、13拥有底边缘125、135、侧边缘126、136和一个上边缘127、137。又如图3所示，每一个散热片12、13的侧边缘126、136都经过修改，以露出底板111所形成的凹口117(如图4A所示，散热片12、13包括有凹缺侧缘128、138，以露出凹口117)。
如图1B、图4A、图B和图5所示，当散热片12、13装嵌在内存模块11上时，散热片12、13基本上会以能保护IC 114的方式与印刷电路板表面重迭，但是金属接触垫115则会露出，以便让金属接触垫115以可插拔的方式插入主机系统2的主机板21的模块插槽22中(如图5所示)。例如，如图4A和图5所示，散热片12、13的底边缘125、135是排放在底板111的接头边缘116上方的，因此金属接触垫115会延伸至散热片12、13的底边缘125、135之下，而散热片12、13的上边缘127、137则会突出于底板111的上边缘119之上。请参考图5所示，在散热片12、13和邻接上边缘127、137的底板111之间提供了一个开口G，以便让由IC 114所加热的空气可以逸出。请注意散热片12、13的侧边缘126、136和上边缘127、137可以向内、向下弯曲，让其中的空间(如开口G)变窄，以提供电子组件较佳的保护，但是这也会降低空气的流通。由自由对流所带来的向上空气流通(如图5中虚线箭头所示)会加强IC 114的散热，因此降低了内存模块组件1的操作温度。当然，除了此自由对流的向上空气流通的散热之外，热量也可以由环绕的空气，借由自由对流和辐射由散热片12、13的外部表面消散。
请参考图1A、图1B、图4A、图4B和图5所示，接合部份A可适用在选择的IC 114的平整上表面，或散热片12、13的平整底表面123、133上，然后以能够将散热片12、13固定在内存模块11的方式，将接合部份A夹在其中。例如，如图1B所示，一个接合部份A(以虚线所示)是夹在散热片12的平整底表面123和相对应IC 114(也以虚线表示)的上表面之间的，因此散热片12能够因为接合部份A而固定在内存模块11上。以此类推，另一个接合部份A是夹在散热片13的平整底表面133和相对应IC 114(也以虚线表示)的上表面之间的，因此散热片13能够因为接合部份A而固定在内存模块11上。借由使用接合部份A，而不使用固定物将内存模块11固定在散热片12、13上，生产内存模块组件1的制造过程会大幅简化，此外可以更容易地侦测并且更可靠地防止未经授权的修改(例如移除散热片12、13以接触IC 114)。
依据本发明的一种具体实施例，接合部份A是由适用在一或多个IC 114的上表面，或是散热片12、13的平整底表面123、133的热活化的接合剂提供。在本具体实施例中，热活化的接合剂会在加热到高温(例如相等或低于内存模块组件1的最大安全加热温度)时软化(例如展现相对较低的粘着力)，而热活化接合剂会在后续冷却后展现高度的粘着力。这种热活化接合剂的优点是它们可以借由加热移除，因此可以再进行重新加工。在这种情况下，若想在事后从内存模块11移除散热片12、13，就需要以预先设定的温度重新加热，以重新软化接合剂。这种类型的热活化接合剂通常是以薄膜或胶带的型式制造，可以用在产生较少热量的IC 114，而散热片12、13的主要目的是归类为保护IC 114。这种热活化接合剂材质可在散热片12、13和IC 114的上表面之间，形成薄而连续的接口层。因为新形成的接口层非常的薄，而且基本上是以无中空形态造成的(例如非常少的空气泡)，因此穿透接合层的热阻抗会相对变小。另外，能够透过例如加热而重新加工的能力，也会成为一项重要的考虑。选用热塑料为基础的接合剂材质，像是由美国明尼苏达州圣保罗市的3M所制造的热接合胶膜(例如产品编号TBF668)，或是由美国康涅迪克州RockyHill城的Henkel Loctite Corporation所制造的热融胶膜(例如产品编号7802)，就可以在这种应用中用来当做接合剂。
虽然热活化接合剂提供可借由重新加热以达成重新加工的优点，但是这种接合剂通常只能展现相对较低的热传导性，因此它们在需要透过散热片达成高度散热的应用中较不受欢迎。
在另一种具体实施例中，接合部份A是由可以在加热过程中「硬化」的接合剂材质所组成的(例如，在适用时展现初始相对较低的粘着力，而在加热硬化之后展现相对较高粘着力)。这种热硬化接合剂通常有比热活化的接合剂相对较高的热传导能力，因此在需要透过散热片12、13达成高度散热的应用中较受欢迎。热硬化接合剂材质是以糊状型式适用的，而且可以在压力下重新散布，经由加热硬化来将IC 114和散热片12、13是结在一起。硬化过程可以在高温中进行，而且可以使用催化剂来加快速度。重新散布的过程会导致接合剂材质流动并填满散热片12、13和IC 114表面上的空隙，造成其中薄而且良好的接触，降低从热源(IC 114)到散热片12、13之间的热阻抗。可以使用点胶机来确保接合剂材质的平均散布。在另一种具体实施例中，热硬化接合剂是由以硅树脂弹性体为主的树脂所组成，以便在电子组件可能遇到的高温下保有重新加工性和存活性。亦可以由加入金属填充物，以改进热传导性。Dow Corning公司提供了适合的热硬化接合剂(例如产品编号3-6752)。这种热硬化接合剂是需要使用化学溶剂来溶解移除，以方便重新加工的。
虽然热活化和热硬化接合剂材质为散热片和内存模块11之间提供了卓越的连接，其它类型的接合剂也能够以此处所说明的方法来提供适当的连接。因此，除非在附加的专利申请权利范围中有特别不同的指明，接合部份一词乃是指任何可以可靠地连接此处所言的散热片12、13和内存模块11的非腐蚀性接合剂。
此外，虽然本发明已如上述说明了某些仅以接合部份A将散热片12、13附加在内存模块11上的优点，但在某些具体实施例上，可以运用选择性的固定物(如图1B中以虚线所示的螺丝S、铆钉或夹钳)或夹子，以进一步加强组件连接。
图6是显示一种依据本发明的内存模块组件制造方法的流程图。其实施步骤如下步骤601-制出内存模块，是先借由将内存IC和其它IC及其它组件装嵌在印刷电路底板111上，以制出内存模块11，例如双排直插式内存模块(DIMM)。
步骤602-涂布接合剂，是将接合剂涂布在内存IC 114的上表面，或是在散热片12、13的平整底表面123、133上。在使用时，接合剂是有粘性且拥有相对较低的接合力，或是以拥有少量粘性的薄膜或胶带形成，可方便散热片12、13和内存模块11的对位调整，直到达成想要的妥当方位为止。
步骤603-散热片排置装嵌，是将散热片12、13排置及装嵌在内存模块11上，以装组成内存模块组件1。
步骤604-内存模块组件施以加热程序，是将组装好的内存模块组件1固定在固定治具3上，之后施以加热程序来活化或硬化接合剂。如图7所示固定治具3包括一个定义了尺寸合适，可以容纳内存模块组件1的空穴31的组件(例如金属或陶瓷材质)，也包括了一个固定机构(例如使用螺丝或其它固定配件32来夹紧，具有弹簧助力的夹钳33)以牢靠地维持内存模块组件1(如散热片12、13分别压在位于内存模块11相反两侧作对应的IC 114上)；而以加热程序来活化或硬化接合剂是将固定内存模块组件1和固定治具3的整体结构加热，例如借由将固定治具3结构传送至维持在一定温度的烤箱(例如在摄氏温度范围125到225度之间相等或低于内存模块组件1的最大安全加热温度(例如IC 114可以不受损的温度))，以活化或硬化接合剂。请注意，内存模块组件1是由固定治具3所携带的，它们会由输送带装置携带来通过烤箱，因此得以确实地加热至指定的温度，以促成相接合的加热过程。多数个固定治具3可以制作成一个固定治具嵌板(未图示)，以便提供高产量的生产。
步骤605-冷却内存模块组件，是在活化或硬化了接合剂之后，将固定治具3结构从烤箱移出以进行冷却(例如在摄氏温度范围0到50度之间)，然后就可以将内存模块组件1从固定治具3移除，以制出本发明的内存模块组件。
上述参考图1A至图5所示的具体实施例包括了能借由散热片12、13下方不受阻的空气流通，将散热效率增加到最大的散热片12、13的边缘的设计特征(例如在散热片12、13和底板111之间的开口)。即使散热片12、13和底板111之间的区域十分狭小，且大部份由IC 114(例如内存和控制器)所占据，但相邻IC 114之间的小缝隙都可以让空气流通，直接冷却IC 114，并同时从底部表面和较大且暴露的顶部表面冷却散热片12、13。本发明借由在内存模块组件1的上边缘维持开口G(如图5所示)，可促进空气由IC 114间的狭小通道流通。这些开口G可以让空气由底板111和散热片12、13之间逸出。空气由接近下方接头边缘116的开放底部边缘进入散热片12、13和底板111间的缝隙，并在IC 114间流通，流出顶部边缘的开口G。因此可以增进散热的作用。
图8到图10显示了另一些具体实施例，其中散热片12、13边缘的形状是已经过修改，包括了向内存模块11弯曲的肋架或支撑臂，因此牺牲了在IC114上的最大的空气流通，为了可以改进保护装嵌在内存模块11上的IC 114。
图8是显示另一种内存模块组件1由顶部所视得的示意图，其中含有散热片12、13，而数个类似肋架的结构则由散热片12、13上方边缘127、137延伸至印刷电路底板111，每一对相邻肋架14都由可促进空气流通的开口区域所分隔。亦可制作肋架14让反向肋架14的尾端可以如图8中所显示的方式相接触，或是由小缝隙所分隔。此外，散热片12、13也包括了由侧边缘126、136延伸至底板111的侧壁129。
图9是显示另一种内存模块组件1的剖面示意图，该散热片12、13的上方边缘127、137通常对位排置在底板111的上边缘119，而支撑臂15则由散热片12、13的上方边缘127、137以相对于平整底表面123、133的锐角(例如45°)延伸，因此，同时提供了空气流通的开口G，以及对内存模块11的IC 114的一些保护。
虽然上述的具体实施例包括了延伸至超过相对应内存模块11上边缘119的散热片12、13，但也可以使用其它的具体实施例。
如图10是显示另一种内存模块组件1的剖面示意图，该散热片12、13的上边缘127、137是对位排置在底板111的上边缘119，支撑臂15是由散热片12、13的上边缘127、137延伸，并接触与内存模块11的上边缘119相邻的第一表面112、第二表面113。支撑臂15和第一表面112、第二表面113之间的接触，增加了内存模块11和散热片12、13之间连接的稳固。在一种特定具体实施例中，支撑臂15是密封的(例如在散热片12、13和底板111的上边缘119之间并无缝隙)，以达到对IC 114最大的保护。这种特定的具体实施例可以用在例如产生较小热量的内存模块，而且散热片12、13外部表面的空气自由对流和辐射已可以提供足够的散热。在另一种特定的具体实施例中，支撑臂15的下边缘可以调整尺寸，让它们不致于完全接触第一表面112、第二表面113，因此留下狭窄的缝隙可供空气流通散热。又在另一种特定的具体实施例中，可以在支撑臂15中制作些类似图8中所显示的开口，以提供较高的空气流通散热。
图11显示依据本发明的另一具体实施例的内存模块组件。内存模块组件1可以运用在例如由内存模块11的每一IC 114所产生的热量不相等时(例如第一IC 114所产生的热量大于或小于第二IC 114时)。全缓冲双排直插式内存模块(FBDIMM，Fully Buffered DIMM)是这种内存模块组件1的一个范例，其中第一IC 114是内存，第二IC 114是控制器。
请参考图11中类似之前描述的具体实施例，内存模块组件1包括了内存模块11和散热片12、13，以及数个第一IC 114，都以接合部份A的方式，夹在底板111的第一表面112和散热片12的平整底表面123之间(相对应地，在另一侧未显示的第二表面113和散热片13的平整底表面133之间，也提供了相同的接合方式)。
依据本发明的另一具体实施例，内存模块组件1尚包括至少一个的热导接口材质部份B(例如导热油膏、导热铺垫、导热薄膜)，夹在至少一个的第二IC 114的上表面和散热片12平整底表面123之间(相对应地，在另一侧未显示的第二IC 114的上表面和散热片13的平整底表面133之间，也提供了相同的热导接口材质部份B)。依据本具体实施例，热导界面材质部份B是与涂布在接合部份A上的接合剂不同的，它们拥有相对较高的热传导性，而且不提供第二IC 114和散热片12、13之间的粘着力。因此，在会产生较高热量的第二IC 114上使用热导接口材质部份B，而在产生相对较低热量的第一IC 114上使用接合剂A。热导接口材质B可以导热油脂(Vantec热糊)或导热接合剂(DowCorning 3-6752热导性化合物)的形式提供，以类似上述接合部份A上涂布接合剂的参考方式夹在第二IC 114和散热片12、13之间。这种热导接口材质B在内存模块组件1每次重新加工时需更替换新。
图12显示一个经修改的内存模块组件的上观示意图，是依据本发明的另一具体实施例所绘的。该内存模块组件1与之前描述的内存模块组件1不同，它包含了一个小尺寸双排直插式内存模块(SODIMM)型式的内存模块11。这种SODIMM类型的内存模块11大部份包括薄小尺寸封装(TSOP)的内存IC，并且是应用在笔记型计算机上。IC 114的数目通常会减半，该内存模块组件1的每一侧只能包括最多至四个的内存IC。接合剂是依据之前描述的具体实施例，在散热片12接合到在内存模块11之前，施用在IC 114上表面或散热片12底表面123上。该内存模块组件1的所有其它功能都与之前描述的内存模块组件1类似。除了图12中的小尺寸双排直插式内存模块(SODIMM)之外，本发明也可以运用在任何单排直插式内存模块(SIMM)、双排直插式内存模块(DIMM)，以及全缓冲双排直插式内存模块(FBDIMM)装置上。
发明人已考虑了数种其它的具体实施例。例如散热片可以由各种不同的热传导材质，像是铝、铝合金、铜、黄铜、青铜、不锈钢等制成。也可用不同几何形状的散热片来代替。
除了接合剂之外，也可以使用铆钉或其它固定物来将散热片护盖与内存模块底板相连。例如，也可以使用小螺栓和螺栓帽，或螺丝钉和螺钉帽。这些固定物提供了比暂时而非永久性的附加固定物更牢固的相连功能。可以在内存模块底板上增加洞孔供这些固定物来使用。这些固定物洞孔通常是不会出现在标准内存模块中。
可以将两个、三个或四个DRAM IC堆栈在内存模块底板上的每一个内存位置上。某些DRAM IC可以拥有超过一个的芯片选择(CS)输入。在内存模块操作时，某些这类CS输入的组合可以用来选择在堆栈中的DRAM IC。
底板每一侧的DRAM IC、电容器、缓冲器和其它组件数目都可以有所变化。一、二、四、八或更多数据位宽或窄的DRAM IC也可以互相替代。其它类型的集成电路(IC)或芯片也可以装嵌在底板上，像是地址或排址译码器、奇偶位产生器、错误侦测器，或是用来识别内存模块的串序可程序设计的装置(SPD)。
依据本发明所制作的内存模块组件可以选用改良的DRAMIC，像是同步化DRAM(SDRAM)、双数据速率(DDR)SDRAM、第二代双数据速率(DDR2)SDRAM、Rambus DRAM(RDRAM)、直接式Rambus DRAM(DRDRAM)或同步化管线式DRAM(SPDRAM)等。依据本发明所制作的内存模块组件也可以包括SIMM和FBDIMM类型的内存模块。也可以使用其它内存类型(如SRAM、ROM、EPROM)替代DRAM。使用电子抹除及写存式只读存储器(EEPROM)技术，或其它技术(如铁电性FRAM、磁阻性MRAM等)的闪存，也可以由内存模块所使用。
本发明可以用来堆栈DRAM以外的其它类型的内存IC，像是闪存或是SRAM。本发明可以适用在内存模块以外的其它类型模块，也可以用来堆栈其它类型的IC，像是缓冲器、缓存器、门闩器、处理数组等等。
对位于模块底部边缘的金属接触垫(或接脚)的功能或电子讯号的指派，通常是由业界标准设定委员会(例如JEDEC)来决定的。JEDEC会指定接脚的顺序和模块的大小，让模块拥有替代性以便可以替换模块而仍能与插槽搭配进行操作。DRAMIC通常会与离它最近的数据讯号接脚相连，以将数据线路长度降到最小，并减低讯号延迟。较旧的72接脚模块已经由168接脚和较大的模块所取代。多层印刷电路底板也可以将讯号线迹与电源和地极板层共享，使所用的层板的数目由八层降低为六层，或甚至降低为四层。此外，本发明的内存模块组件还可以有许多其它的设定。
上述对于本发明具体实施例的描述，只是为了说明及描述目的而呈上的。它并非想从论述中详尽说明，或是精确地限制发明涵盖的范围。依照上述的讲义，还可以有许多的修改及变化。正因如此，本发明将不被这份描述所限制，而是意指与此处所论述的原则及新功能观念相符合、最广范围的发明。
权利要求
1.一种内存模块组件，其特征在于，包含有一个内存模块，它包括一个拥有相背对的第一表面及第二表面的底板、数个装嵌在该底板第一表面的第一IC装置，以及在该第一表面及第二表面上的若干电路线迹，其中该第一IC装置的上表面与该底板的第一表面平行，而且至少某些所述电路线迹与沿着该底板接头边缘的金属接触垫及该底板第一表面上的第一IC装置相连；一个拥有平整底表面的第一散热片；以及数个涂布接合剂的第一接合部份，其中该每一个第一接合部份都夹在该第一散热片的平整底表面和该第一IC装置的上表面之间，让该第一散热片能牢固地由该数个第一接合部份涂布的接合剂固定在该内存模块上。
2.如权利要求1的内存模块组件，其特征在于该每一个第一接合部份涂布的接合剂为热活化接合剂，在加热至第一个相对高的温度范围125到225摄氏度之间时会呈现相对低的粘着力，并在后续冷却至温度范围0到50摄氏度之间时会呈现相对高的粘着力。
3.如权利要求1的内存模块组件，其特征在于该每一个第一接合部份涂布的接合剂为热硬化接合剂，在应用时会呈现初始相对低的粘着力，并在加热后呈现相对高的粘着力。
4.如权利要求1的内存模块组件，还包括至少一个在该第一散热片和该内存模块之间连接的固定物。
5.如权利要求1的内存模块组件，其特征在于该第一散热片是装嵌在该内存模块上覆盖该多个第一IC装置与该第一表面重迭，而该内存模块的接头边缘及金属接触垫会外露，以方便插入主机系统的模块插槽中。
6.如权利要求1的内存模块组件，其特征在于该第一散热片包括一外围区域围绕着一凹入区域，且该凹入区域拥有一平整底表面。
7.如权利要求6的内存模块组件，其特征在于该第一散热片的凹入区域的平整底表面可以接触该第一IC装置的上表面。
8.如权利要求7的内存模块组件，其特征在于该第一散热片的上边缘延伸至超出该内存模块底板的上边缘，以便在该第一散热片与该底板的第一表面间制作至少一个空气流通散热开口。
9.如权利要求8的内存模块组件，其特征在于该第一散热片尚包括多个肋架，是由该第一散热片上边缘延伸至该底板。
10.如权利要求8的内存模块组件，其特征在于该第一散热片尚包括多个支撑臂，是由该第一散热片上边缘以相对于该第一散热片平整底表面的锐角延伸。
11.如权利要求7的内存模块组件，其特征在于该第一散热片的上边缘沿着该内存模块底板上边缘排置，且该第一散热片尚包括至少一个由上边缘延伸的支撑臂，以及至少一个由侧边缘延伸的支撑臂，且此等支撑臂是以相对于该第一散热片平整底表面的垂直角延伸。
12.如权利要求11的内存模块组件，其特征在于至少一个该支撑臂会接触该底板的第一表面。
13.如权利要求1的内存模块组件，其特征在于，还包括数个装嵌在该内存模块底板的第二表面上的第一IC装置，其特征在于该每一个第一IC装置的上表面都与该底板的第二表面平行，而且至少某些该电路线迹与沿着该底板接头边缘的金属接触垫及该底板第二表面上的第一IC装置相连；一个拥有平整底表面的第二散热片；以及数个涂布接合剂的第一接合部份，其特征在于该每一个第一接合部份都夹在该第二散热片的平整底表面和该第一IC装置的上表面之间，让该第二散热片能牢固地由该多数个第一接合部份涂布的接合剂固定在该内存模块上。
14.如权利要求13的内存模块组件，其特征在于还包括至少一个在该第一散热片、该第二散热片和该内存模块之间连接的固定物。
15.如权利要求1的内存模块组件，其特征在于还包括至少一个装嵌在该内存模块底板的第一表面上的第二IC装置以及夹在该第一散热片平整底表面和该第二IC装置上表面之间的热导接口材质，其中该热导接口材质则拥有较该第一接合部份涂布的接合剂相对高的热传导性。
16.如权利要求1的内存模块组件，其特征在于还包括至少一个装嵌在该内存模块底板的第一表面上的第二IC装置以及夹在该第一散热片平整底表面和该第二IC装置上表面之间的热导接口材质，其中该热导接口材质则拥有较该第一接合部份涂布的接合剂相对低的接合力。
17.如权利要求13的内存模块组件，其特征在于还包括至少一个装嵌在该内存模块底板的第二表面上的第二IC装置以及夹在该第二散热片平整底表面和该第二IC装置上表面之间的热导接口材质，其中该热导接口材质则拥有较该第一接合部份涂布的接合剂相对高的热传导性。
18.如权利要求13的内存模块组件，其特征在于还包括至少一个装嵌在该内存模块底板的第二表面上的第二IC装置以及夹在该第二散热片平整底表面和该第二IC装置上表面之间的热导接口材质，其中该热导接口材质则拥有较该第一接合部份涂布的接合剂相对低的接合力。
19.如权利要求1的内存模块组件，其特征在于该内存模块可包括单排直插式内存模块(SIMM)、双排直插式内存模块(DIMM)、小尺寸双排直插式内存模块(SODIMM)、微小尺寸双排直插式内存模块(Micro DIMM)等其中的一种。
20.如权利要求19的内存模块组件，其特征在于该内存模块可包括单数据速率(SDR)装置、双数据速率(DDR)装置、第二代双数据速率(DDR2)装置、第三代双数据速率(DDR3)装置、全缓冲(Fully Buffered)装置等其中的一种。
全文摘要
一种包括一或两个散热片并且使用接合剂直接附加在内存模块的一或多个集成电路(IC)(例如内存IC)上的内存模块组件。接合剂是以热活化或热硬化来起作用的。接合剂可以用在内存IC上或散热片上，然后使用固定治具在散热片和内存模块之间以夹钳方式施加挤压，并且将固定治具和内存模块组件一起送入烤箱，以活化或硬化接合剂。冷却之后可以拆卸固定治具，留下散热片与内存模块固定在一起的内存模块组件。
文档编号H01L23/367GK1866512SQ20051007071
公开日2006年11月22日 申请日期2005年5月17日 优先权日2005年5月17日
发明者王光宇, 倪金南, 邱人康, 李威若, 朱子益 申请人:大智电子科技公司