半导体封装结构和基板结构制造技术

技术编号:19124555 阅读:5 留言:0更新日期:2018-10-10 06:25
本发明专利技术公开一种半导体封装结构,包括:基板,具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面,其中所述基板包括布线结构;第一半导体晶粒,设置在所述基板的第一表面上,并电耦合至所述布线结构;第二半导体晶粒,设置在所述基板的第一表面上,并电耦合至所述布线结构,其中所述第一半导体晶粒和所述第二半导体晶粒之间设有模制材料分隔;以及第一孔和第二孔,形成在所述基板的第二表面上。形成在基板中的孔可以给基板的形变留出空间,解决由热膨胀系数不匹配引起的翘曲或开裂的问题。因此,将降低半导体封装结构内部的电连接损坏的可能性,并且可以提高半导体封装结构的可靠性和寿命。

【技术实现步骤摘要】
半导体封装结构和基板结构
本专利技术涉及半导体
,尤其涉及一种半导体封装结构和基板结构。
技术介绍
半导体封装不仅可以为半导体晶粒提供环境污染物的保护,而且还可以提供半导体封装所封装的半导体晶粒与基板(例如印刷电路板(PCB,printedcircuitboard))之间的电连接。例如,半导体晶粒可以封装在封装材料(encapsulatingmaterial)中,并且以迹线(trace)电连接到基板。然而,这样的半导体封装的问题在于在封装过程中半导体封装经受了不同的温度。由于各种基板和半导体晶粒材料的不同热膨胀系数(CTE,coefficientsofthermalexpansion),半导体封装可能会承受很高地应力。结果,半导体封装可能会出现翘曲(warping)或破裂(cracking),从而可能损坏半导体晶粒和基板之间的电连接,并且可能降低半导体封装的可靠性。在相对较大的封装,例如50mm×50mm或更大的封装的情况中,这种问题更加严重。因此,希望有一种新型的半导体封装结构。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术提供一种半导体封装结构和基板结构,以降低半导体封装出现翘曲或破裂的问题的可能性,提高半导体封装的可靠性。根据本专利技术的第一方面,公开一种半导体封装结构,包括:基板,具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面,其中所述基板包括布线结构;第一半导体晶粒,设置在所述基板的第一表面上,并电耦合至所述布线结构;第二半导体晶粒,设置在所述基板的第一表面上,并电耦合至所述布线结构,其中所述第一半导体晶粒和所述第二半导体晶粒之间设有模制材料分隔;以及第一孔和第二孔,形成在所述基板的第二表面上。根据本专利技术的第二个方面,公开一种半导体封装结构,包括:基板,具有布线结构;第一半导体晶粒,设置在所述基板上,并电耦合至所述布线结构;第二半导体晶粒,设置在所述基板之上,并电耦合至所述布线结构,其中,所述第一半导体晶粒和所述第二半导体晶粒并排布置;以及多个孔,形成在所述基板的表面上,其中所述孔位于所述基板上的所述第一半导体晶粒和所述第二半导体晶粒的投影内。根据本专利技术的第三个方面,公开一种基板结构,包括:布线结构,布置在基板中,其中所述布线结构耦合到布置在所述基板上方的多个半导体晶粒;以及多个孔,形成在所述基板的表面上,其中所述孔位于所述基板上的所述半导体晶粒的投影内。本专利技术的半导体封装结构由于包括设置在基板的第二表面上的第一孔和第二孔,可以帮助释放基板中的应力,特别是集中在两个半导体晶粒之间的界面下方的区域中的应力。由于基板和半导体晶粒的不同热膨胀系数,半导体封装结构可能受到很高地应力,形成在基板中的孔可以给基板的形变留出空间,解决由热膨胀系数不匹配引起的翘曲或开裂的问题。因此,将降低半导体封装结构内部的电连接损坏的可能性,并且可以提高半导体封装结构的可靠性和寿命。在阅读了随后以不同附图展示的优选实施例的详细说明之后,本专利技术的这些和其它目标对本领域普通技术人员来说无疑将变得明显。附图说明图1A是根据本专利技术的一些实施例的半导体封装结构的横截面图;图1B是根据本专利技术的一些其他实施例的半导体封装结构的横截面图;图1C是图1A所示的半导体封装结构的基板中孔的布置的平面图;图2A至2B是示出根据本专利技术的一些实施例的半导体封装结构的基板中孔的形状的平面图;图3A至3B是示出根据本专利技术的一些实施例的半导体封装结构的基板中的孔的布置的平面图;图4A至4B是示出根据本专利技术的一些实施例的半导体封装结构的基板中的孔的位置的平面图;图5是示出根据本专利技术的一些实施例的半导体封装结构的基板中的孔的位置的平面图。具体实施方式在说明书和随后的权利要求书中始终使用特定术语来指代特定组件。正如本领域技术人员所认识到的,制造商可以用不同的名称指代组件。本文件无意于区分那些名称不同但功能相同的组件。在以下的说明书和权利要求中,术语“包含”和“包括”被用于开放式类型,因此应当被解释为意味着“包含,但不限于...”。此外,术语“耦合”旨在表示间接或直接的电连接。因此,如果一个设备耦合到另一设备,则该连接可以是直接电连接,或者经由其它设备和连接的间接电连接。以下描述是实施本专利技术的最佳设想方式。这一描述是为了说明本专利技术的一般原理而不是用来限制的本专利技术。本专利技术的范围通过所附权利要求书来确定。下面将参考特定实施例并且参考某些附图来描述本专利技术,但是本专利技术不限于此,并且仅由权利要求限制。所描述的附图仅是示意性的而并非限制性的。在附图中,为了说明的目的,一些元件的尺寸可能被夸大,而不是按比例绘制。在本专利技术的实践中,尺寸和相对尺寸不对应于实际尺寸。图1A是根据本专利技术的一些实施例的半导体封装结构100a的横截面图。图1C是图1A所示的半导体封装结构100a的基板101中的孔布置的平面图,并且图1A是沿着图1C中的虚线I-I'截取的半导体封装结构100a的横截面图。附加的特征可以添加到半导体封装结构100a。对于不同的实施例,下面描述的一些特征可以替换或消除。为了简化图示,在图1A和1C中仅示出了半导体封装结构100a的一部分。在一些实施例中,半导体封装结构100a可以包括晶圆级(wafer-level)半导体封装,例如倒装芯片(flip-chip)半导体封装。参照图1A至1C,半导体封装结构100a可以安装在基座(图未示)上。在一些实施例中,半导体封装结构100a可以是系统级芯片(SOC,system-on-chip)封装结构。而且,基座可以包括印刷电路板(PCB,printedcircuitboard)并且可以由聚丙烯(PP,polypropylene)形成。在一些实施例中,基座可以包括封装基板。半导体封装结构100a通过接合(bonding)工艺安装在基座上。例如,半导体封装结构100a包括凸块结构111。在一些实施例中,凸块结构111可以是导电球结构(例如球栅阵列(BGA,ballgridarray)),导电柱(pillar)结构或导电膏(paste)结构,并且通过接合工艺电耦合到基座。在本实施例中,半导体封装结构100a包括基板101。基板101中具有布线(wiring)结构。在一些实施例中,基板101中的布线结构是扇出(fan-out)结构,并且可以包括一个或多个导电焊盘103、导电通孔105、导电层107和导电柱109。在这种情况下,基板101中的布线结构可以设置在一个或多个金属间介电(IMD,inter-metaldielectric)层中。在一些实施例中,IMD层可以由有机材料形成,所述有机材料包括聚合物基础材料(polymerbasematerial),包括氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)、石墨烯等的非有机材料(non-organicmaterial)。例如,IMD层由聚合物基材制成。应该注意的是,图中示出的IMD层、导电焊盘103、导电通孔105、导电层107和导电柱109的数量和构造仅是一些示例,而不是对本专利技术的限制。此外,半导体封装结构100a还包括通过多个导电结构119接合到基板101上的第一半导体晶粒115a和第二半导体晶粒115b。基板101具有第一表面101a和与第一表面101a相对的第二表面101b,其中第一表面101a面向第一半导体本文档来自技高网...
半导体封装结构和基板结构

【技术保护点】
1.一种半导体封装结构,其特征在于,包括:基板,具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面,其中所述基板包括布线结构;第一半导体晶粒,设置在所述基板的第一表面上,并电耦合至所述布线结构;第二半导体晶粒,设置在所述基板的第一表面上,并电耦合至所述布线结构,其中所述第一半导体晶粒和所述第二半导体晶粒之间设有模制材料分隔;以及第一孔和第二孔,形成在所述基板的第二表面上。

【技术特征摘要】
2017.03.14 US 62/470,915;2018.02.27 US 15/906,0981.一种半导体封装结构,其特征在于,包括:基板,具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面,其中所述基板包括布线结构;第一半导体晶粒,设置在所述基板的第一表面上,并电耦合至所述布线结构;第二半导体晶粒,设置在所述基板的第一表面上,并电耦合至所述布线结构,其中所述第一半导体晶粒和所述第二半导体晶粒之间设有模制材料分隔;以及第一孔和第二孔,形成在所述基板的第二表面上。2.如权利要求1所述的半导体封装结构,其特征在于,所述第一半导体晶覆盖粒所述第一孔,所述第二半导体晶粒覆盖所述第二孔。3.如权利要求1所述的半导体封装结构,其特征在于,所述第一孔和所述第二孔设置为比所述基板的边缘更靠近所述第一半导体晶粒和所述第二半导体晶粒之间的中心线。4.如权利要求1所述的半导体封装结构,其特征在于,所述第一孔与所述第二孔为矩形或圆形。5.如权利要求1所述的半导体封装结构,其特征在于,还包括:第三孔和第四孔,形成在所述基板的第二表面上,所述第一半导体晶粒覆盖所述第三孔,所述第二半导体晶粒覆盖所述第四孔,其中所述第一孔、所述第二孔、所述第三孔和所述第四孔径向地围绕所述基板的中心布置。6.如权利要求1所述的半导体封装结构,其特征在于,还包括:第三孔和第四孔,形成在所述基板的第二表面上,所述第一半导体晶粒覆盖所述第三孔,所述第二半导体晶粒覆盖所述第四孔,其中所述第一孔和所述第三孔布置成第一排,并且所述第二孔和所述第四孔布置成第二排,所述第一排和所述第二排平行于所述第一半导体晶粒与所述第二半导体晶粒之间的中心线。7.如权利要求6所述的半导体封装结构,其特征在于,还包括:第五孔和第六孔,形成在所述基板的第二表面上,所述第一半导体晶粒覆盖所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员:林子闳张嘉诚彭逸轩刘乃玮
申请(专利权)人:联发科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾,71

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