系统模块和包括该系统模块的移动计算装置制造方法及图纸

提供了一种系统模块和一种包括该系统模块的移动计算装置。所述系统模块包括：印刷电路板(PCB)；第一半导体芯片，嵌入在PCB中；半导体封装件，通过多个堆球连接到PCB；第二半导体芯片，在PCB与半导体封装件之间的空间中设置在PCB的表面上。

【技术实现步骤摘要】
系统模块和包括该系统模块的移动计算装置本申请要求于2015年12月23日提交到韩国知识产权局的第10-2015-0184700号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
本专利技术构思的示例性实施例涉及系统模块，更具体地讲，涉及包括系统板的系统模块和包括该系统模块的移动计算装置，其中，系统板具有嵌入在系统板中的处理器芯片和电源管理集成电路(PMIC)中的一种。
技术介绍
半导体封装用于物理地保护半导体芯片、相互布线和电源。例如，半导体封装可以保护半导体芯片免受各种外部因素(例如，高温、高湿度、化学品、震动和冲击)的影响。随着可穿戴电子装置变得更加常见，已经研制出嵌入的封装上封装(ePoP)。ePOP是通常包括动态随机存取存储器(DRAM)芯片、NAND闪存芯片和控制器芯片并且适用于小型可穿戴电子装置的半导体封装件。ePOP可以堆叠在应用处理器上。减小ePOP的尺寸能够使利用ePOP的可穿戴电子装置的尺寸减小。
技术实现思路
根据本专利技术构思的示例性实施例，一种系统模块包括：印刷电路板(PCB)；第一半导体芯片，嵌入在PCB中；半导体封装件，通过多个堆球连接到PCB；第二半导体芯片，在PCB与半导体封装件之间的空间中设置在PCB的表面上。根据本专利技术构思的示例性实施例，一种系统模块包括：印刷电路板(PCB)；处理器芯片，嵌入在PCB中；半导体封装件，通过多个堆球连接到PCB并设置在面对处理器芯片的位置处。根据专利技术构思的示例性实施例，一种移动计算装置包括：系统模块；外围装置，连接到系统模块；电池，连接到系统模块。该系统模块包括：印刷电路板(PCB)；第一半导体芯片，嵌入在PCB中；半导体封装件，通过多个堆球连接到PCB；第二半导体芯片，在PCB与半导体封装件之间的空间中设置在PCB的表面上。第一半导体芯片是电源管理集成电路(PMIC)和处理器芯片中的一种，第二半导体芯片是PMIC和处理器芯片中的另一种。根据本专利技术构思的示例性实施例，一种系统模块包括：印刷电路板(PCB)；第一半导体芯片，在PCB的上表面与PCB的下表面之间完全嵌入在PCB内；半导体封装件，设置在PCB的上表面上并通过多个堆球连接到PCB；第二半导体芯片，在半导体封装件下方设置在PCB的上表面上。半导体封装件与第一半导体芯片和第二半导体芯片叠置。附图说明图1是根据本专利技术构思的示例性实施例的包括具有嵌入的第一半导体芯片的第一印刷电路板(PCB)的系统模块的剖视图。图2示出根据本专利技术构思的示例性实施例的图1中示出的半导体装置的内部结构。图3至图5是根据本专利技术构思的示例性实施例的包括具有嵌入的第一半导体芯片的第一PCB的系统模块的剖视图。图6和图7是根据本专利技术构思的示例性实施例的包括具有嵌入的第一半导体芯片的第一PCB的系统模块的剖视图。图8和图9是根据本专利技术构思的示例性实施例的包括具有嵌入的第二半导体芯片的第一PCB的系统模块的剖视图。图10至图13是根据本专利技术构思的示例性实施例的包括具有嵌入的第二半导体芯片的第一PCB的系统模块的剖视图。图14和图15是根据本专利技术构思的示例性实施例的包括具有嵌入的第二半导体芯片的第一PCB的系统模块的剖视图。图16是根据本专利技术构思的示例性实施例的包括系统模块的移动计算装置的框图。图17是根据本专利技术构思的示例性实施例的包括图5中示出的系统模块的图16的移动计算装置的框图。图18是根据本专利技术构思的示例性实施例的包括图15中示出的系统模块的图16的移动计算装置的框图。具体实施方式参照图1至图7和图17，第一半导体芯片120(例如，电源管理集成电路(IC)(通常也称为芯片120)嵌入在各系统模块100A、100B、100C、100D、100E和100F的第一印刷电路板(PCB)110中。因此，根据专利技术构思的示例性实施例，可以改善系统模块100A、100B、100C、100D、100E和100F中的每个的厚度、尺寸、功率完整性(PI)和信号完整性(SI)。PCB110由非导电材料形成。PCB110使用如在下面进一步描述的导电线、焊盘等来机械地支撑并电连接安装在PCB110上的电子组件。在这里，也可以将系统模块100A、100B、100C、100D、100E和100F称为半导体装置。如图8至图15和图18中所示，第二半导体芯片130(例如，处理器IC)(通常也被称为芯片130)嵌入在系统模块100G、100H、100I、100J、100K、100L、100M和100N中的每个的第一PCB110B或110C中。因此，根据专利技术构思的示例性实施例，可以改善系统模块100G、100H、100I、100J、100K、100L、100M和100N中的每个的厚度、尺寸、功率完整性(PI)和信号完整性(SI)。根据这里描述的专利技术构思的示例性实施例，第一半导体芯片可以指嵌入在第一PCB110、110B或110C中的半导体芯片，第二半导体芯片可以指未嵌入在第一PCB110、110B或110C中的半导体芯片。图1是根据本专利技术构思的示例性实施例的包括具有嵌入的第一半导体芯片的第一PCB的系统模块的剖视图。参照图1，系统模块100A可以包括第一PCB110、第一半导体芯片120、第二半导体芯片130、半导体封装件140、多个IC151-1、151-2、151-3和151-4、无源元件161-1、161-2、163-1和165以及连接端子170-1和170-2。第一PCB110可以包括嵌入在其中的多个通孔VIA、多个焊盘PAD、接地线GND、电压供应线POWER和用于传输信号的信号传输线SIGNAL。例如，第一PCB110可以指系统板。图1中示出的接地线GND可以共同地或概念地代表一条或更多条接地线，电压供应线POWER可以共同地或概念地代表一条或更多条电压供应线，信号传输线SIGNAL可以共同地或概念地代表一条或更多信号传输线。位于图1至图15示出的第一PCB110、110B或110C中的PCB层、通孔VIA、焊盘PAD、用于供应接地电压的接地线GND、用于供应操作电压的电压供应线POWER以及信号传输线SIGNAL是示例性的。本专利技术构思的示例性实施例不限于图1至图15示出的第一PCB110、110B或110C的内部结构。即，尽管这里描述的PCB层中的每个可以指接地线GND、电压供应线POWER或信号传输线SIGNAL，但专利技术构思的示例性实施例不限于此。在示例性实施例中，如下面进一步描述的，第一半导体芯片120可以指电源管理集成电路(PMIC)，第二半导体芯片130可以指处理器芯片。因此，这里可以可交换地使用术语第一半导体芯片120和PMIC120以及术语第二半导体芯片130和处理器芯片130。第二半导体芯片130/处理器芯片130也可以被称为中央处理单元(CPU)130或处理器130。嵌入在第一PCB110中的PMIC120可以通过设置在第一PCB110中的通孔VIA、焊盘PAD、接地线GND和电压供应线POWER来向组件130、140、151-1、151-2、151-3和151-4中的每个供应相应的操作电压(例如，操作电压和接地电压)。另外，PMIC120可以通过设置在第一PCB110中的通孔VIA、焊盘PAD、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统模块，所述系统模块包括：印刷电路板；第一半导体芯片，嵌入在印刷电路板中；半导体封装件，通过多个堆球连接到印刷电路板；以及第二半导体芯片，在印刷电路板与半导体封装件之间的空间中设置在印刷电路板的表面上。

【技术特征摘要】
2015.12.23 KR 10-2015-01847001.一种系统模块，所述系统模块包括：印刷电路板；第一半导体芯片，嵌入在印刷电路板中；半导体封装件，通过多个堆球连接到印刷电路板；以及第二半导体芯片，在印刷电路板与半导体封装件之间的空间中设置在印刷电路板的表面上。2.根据权利要求1所述的系统模块，其中，第一半导体芯片是电源管理集成电路和处理器芯片中的一种，第二半导体芯片是电源管理集成电路和处理器芯片中的另一种。3.根据权利要求2所述的系统模块，所述系统模块还包括：多个第一焊盘，设置在印刷电路板的所述表面上并连接到第一半导体芯片，其中，印刷电路板的所述表面是印刷电路板的上表面，其中，第一焊盘中的至少两个是测试焊盘，所述测试焊盘用于在第一半导体芯片的测试操作期间向第一半导体芯片传输多个测试信号。4.根据权利要求3所述的系统模块，所述系统模块还包括：第三半导体芯片，连接到第一焊盘中的一些第一焊盘，其中，第一焊盘中的所述一些第一焊盘是连接焊盘，所述连接焊盘将第三半导体芯片连接到印刷电路板的上表面。5.根据权利要求4所述的系统模块，所述系统模块还包括：多个第二焊盘，设置在印刷电路板的下表面上，其中，第二焊盘包括连接到第一半导体芯片的至少一个第二焊盘和将印刷电路板连接到外围装置的至少一个第二焊盘、用于执行调试操作的至少一个第二焊盘或者作为通用输入/输出焊盘的至少一个第二焊盘。6.根据权利要求1所述的系统模块，所述系统模块还包括：第一集成电路和第二集成电路，附于印刷电路板的所述表面，其中，印刷电路板的所述表面为印刷电路板的上表面；多个无源元件，附于印刷电路板的上表面；以及保护材料，包封第一集成电路、第二集成电路、无源元件和半导体封装件。7.根据权利要求6所述的系统模块，所述系统模块还包括：导电电磁干扰屏蔽材料，形成在保护材料上并连接到嵌入在印刷电路板中的接地线。8.根据权利要求7所述的系统模块，其中，保护材料被导电电磁干扰屏蔽材料分成第一部分和第二部分，其中，第一集成电路设置在第一部分中，第二集成电路、无源元件和半导体封装件设置在第二部分中，其中，由导电电磁干扰屏蔽材料屏蔽第一部分与第二部分之间的导电电磁干扰。9.根据权利要求6所述的系统模块，其中，保护材料被金属材料分成第一部分和第二部分，其中，第一集成电路设置在第一部分中，第二集成电路、无源元件和半导体封装件设置在第二部分中，其中，由金属材料屏蔽第一部分与第二部分之间的导电电磁干扰。10.根据权利要求1所述的系统模块，其中，半导体封装件包括：易失性存储芯片；非易失性存储芯片；以及控制器，控制非易失性存储芯片的操作，其中，控制器支持嵌入的多媒体卡协议或通用闪存协议。11.一种系统模块，所述系统模块包括：印刷电路板；处理器芯片，嵌入在印刷电路板中；以及半导体封装件，通过多个堆球来连接到印刷电路板并设置在面对处理器芯片的位置处。12.根据权利要求11所述的系统模块，其中，所述半导体封装件包括：易失性存储芯片；非易失性存储芯片；以及控制器，控制非易失性存储芯片的操作，其中，控制器支持嵌入的多媒体卡协议或通用闪存协议。13.根据权利要求12所述的系统模块，所述系统模块还包括：多个第一焊盘，设置在印刷电路板的上表面上并连接到处理器芯片，以及集成电路，安装在印刷电路板的上表面上，其中，第一焊盘中的至少两个是测试焊盘，所述测试焊盘用于在处理器芯片的测试操作期间向处理器芯片传输多个测试信号，以及第一焊盘中的一些第一焊盘是连接焊盘，所述连接焊盘将...

【专利技术属性】
技术研发人员：权兴奎，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR