半导体装置封装制造方法及图纸

一种半导体装置封装包含封装衬底、半导体组件、热散播器和导热结构。所述封装衬底具有表面。所述半导体组件安置于所述封装衬底的所述表面上方。所述热散播器安置于所述封装衬底的所述表面和所述半导体组件上方。所述导热结构在所述半导体组件与所述热散播器之间。所述导热结构包含第一聚合层，及安置于所述第一聚合层中的多个第一填充物。所述第一填充物中的每个由所述第一聚合层侧向地环绕，且所述第一填充物中的每个的两个端部从所述第一聚合层的相对表面暴露且分别与所述半导体组件和所述热散播器接触。

Semiconductor Device Packaging

A semiconductor device package comprises a packaging substrate, a semiconductor assembly, a heat diffuser and a thermal conductive structure. The packaging substrate has a surface. The semiconductor assembly is positioned above the surface of the packaging substrate. The heat diffuser is arranged on the surface of the encapsulated substrate and above the semiconductor assembly. The thermal conductive structure is between the semiconductor assembly and the thermal diffuser. The thermal conductive structure comprises a first polymer layer and a plurality of first fillers arranged in the first polymer layer. Each of the first filler is surrounded laterally by the first polymer layer, and each two ends of the first filler are exposed from the relative surface of the first polymer layer and are in contact with the semiconductor assembly and the heat disperser respectively.

【技术实现步骤摘要】
半导体装置封装
本专利技术涉及一种半导体装置封装，且更确切地说涉及一种具有在竖直方向上的热导率高于在侧向方向上的热导率的导热结构的半导体装置封装。
技术介绍
半导体行业已见证一些半导体装置封装中的多种电子组件的集成密度的增长。此增加的集成密度常常对应于半导体装置封装中的增加的功率密度。因为半导体装置封装的功率密度增长，所以在一些实施方案中热耗散可能变得合乎需要。因此，在一些实施方案中提供具有改进的热导率的半导体装置封装可为适用的。
技术实现思路
在一些实施例中，一种半导体装置封装包含封装衬底、半导体组件、热散播器和导热结构。所述封装衬底具有表面。所述半导体组件安置于所述封装衬底的所述表面上方。所述热散播器安置于所述封装衬底的所述表面和所述半导体组件上方。所述导热结构安置于所述半导体组件与所述热散播器之间。所述导热结构包含第一聚合层及多个第一填充物。所述第一填充物中的每个具有两个端部且由所述第一聚合层侧向地环绕。所述第一填充物中的每个的所述两个端部从所述第一聚合层的相对表面暴露且分别与所述半导体组件和所述热散播器接触。在一些实施例中，一种半导体装置封装包含封装衬底、半导体组件、热散播器和导热结构。所述封装衬底具有表面。所述半导体组件安置于所述封装衬底的所述表面上方。所述热散播器安置于所述封装衬底的所述表面和所述半导体组件上方。所述导热结构安置于所述半导体组件与所述热散播器之间。所述导热结构的在基本上垂直于所述封装衬底的所述表面的竖直方向上的热导率大于所述导热结构的在基本上平行于所述封装衬底的所述表面的侧向方向上的热导率。在一些实施例中，一种半导体装置封装包含封装衬底、半导体组件、热散播器和导热结构。所述封装衬底具有表面。所述半导体组件安置于所述封装衬底的所述表面上方。所述热散播器安置于所述封装衬底的所述表面和所述半导体组件上方。所述导热结构在中心区中具有第一厚度，且在边缘区中具有第二厚度，且所述第一厚度小于所述第二厚度。附图说明当结合附图阅读时，从以下具体实施方式最好地理解本专利技术的一些实施例的方面。应注意，各种结构可能未按比例绘制,且各种结构的尺寸可出于论述清楚起见任意增大或减小。图1是根据本专利技术的第一方面的半导体装置封装的一些实施例的横截面视图；图2A是根据本专利技术的一些实施例的呈初始状态的导热结构的一些实施例的横截面视图；图2B是根据本专利技术的一些实施例的呈变形状态的导热结构的横截面视图；图3A是根据本专利技术的第二方面的半导体装置封装的一些实施例的横截面视图；图3B是根据本专利技术的第二方面的半导体装置封装的一些实施例的部分俯视图；图4是根据本专利技术的一些实施例的粘着结构的横截面视图；图5A是根据本专利技术的第三方面的半导体装置封装的一些实施例的横截面视图；图5B是根据本专利技术的第三方面的半导体装置封装的一些实施例的部分俯视图；图6是根据本专利技术的第四方面的半导体装置封装的一些实施例的横截面视图；且图7是根据本专利技术的第五方面的半导体装置封装的一些实施例的横截面视图。具体实施方式以下公开提供用于实施所提供的主题的不同特征的许多不同实施例或实例。下文描述组件和布置的具体实例来阐释本专利技术的某些方面。当然，这些只是实例且并不意欲为限制性。举例来说，在以下描述中，第一特征在第二特上方或上的形成可包含第一特征与第二特征直接接触地形成或安置的实施例，并且还可包含额外特征可形成或安置于第一特征与第二特征之间从而使得第一特征与第二特征可以不直接接触的实施例。另外，本专利技术可在各种实例中重复参考标号及/或字母。此重复是出于简单性和清晰性的目的，且其本身并不指示所论述的各种实施例及/或配置之间的关系。除非另外说明，否则例如“上方”、“下方”、“上”、“左”、“右”、“下”、“顶部”、“底部”、“竖直”、“水平”、“侧面”、“高于”、“低于”、“上部”、“在……上”、“在……下”等等的空间描述是相对于图中所示的定向来指示的。应理解，本文中所使用的空间描述仅是出于说明的目的，且本文中所描述的结构的实际实施方案可以任何定向或方式在空间上布置，其限制条件为本专利技术的实施例的优点是不因此布置而有偏差。以下描述包含对一些半导体装置封装及其制造方法的描述。在一些实施例中，半导体装置封装包含具有聚合层和经竖直对准的填充物的导热结构。经竖直对准的填充物有助于使导热结构的在竖直方向上的热导率大于在侧向方向上的热导率。此可实现在操作期间由半导体组件产生的热经由短热路径而被快速及/或有效地传递到热散播器，如下文所论述。所述聚合层可有助于改进导热结构与半导体组件之间的接触。在一些实施例中，导热结构在中心区中具有第一厚度，且在边缘区中具有第二厚度，所述第一厚度小于所述第二厚度。图1是根据本专利技术的第一方面的半导体装置封装1的一些实施例的横截面视图。如图1中所展示，半导体装置封装1包含封装衬底10、一或多个半导体组件20、裸片附接层24、热散播器30和导热结构40。封装衬底10具有表面101(例如，上部表面)。在一些实施例中，封装衬底10可包含半导体衬底、内插器或其它合适衬底(例如，包含集成于其中的电路、一或多个导电层及/或导电结构的衬底)。在一或多个实施例中，表面101经配置以收纳半导体组件20。封装衬底10具有与表面101相对的另一表面102(例如，下部表面)，且表面102可经配置以提供在半导体组件20外部的电气连接。举例来说，表面102可暴露其上可形成或安置焊球或其它连接器的导电衬垫。半导体组件20安置于封装衬底10的表面101上方。在一些实施例中，半导体组件20可通过嵌入于封装衬底10中的电路、导电层或导电结构电连接到表面102，从而可实现将半导体装置封装1电连接到例如电路板的另一电子装置。在一些实施例中，半导体组件20包含一或多个半导体裸片或其类似者。半导体组件20可经由例如裸片附接层24(例如裸片附接膜及/或粘着剂，例如导电粘着剂)安置在封装衬底10上。热散播器30安置于封装衬底10的表面101和半导体组件20上方。在一些实施例中，热散播器30的材料可包含但不限于金属、金属合金或具有高热导率的另一材料。在一些实施例中，导热结构40插入于半导体组件20与热散播器30之间且与半导体组件20和热散播器30接触，且可将在操作期间由半导体组件20产生的热传递到热散播器30。在一些实施例中，导热结构40的区域(例如，导热结构40的顶部表面的区域或导热结构40的覆盖区的区域)等于或大于半导体组件20的区域(例如，半导体组件20的顶部表面的区域或半导体组件20的覆盖区的区域)的约90％，例如，半导体组件20的区域的至少约92％、半导体组件20的区域的至少约94％、半导体组件20的区域的至少约96％、半导体组件的区域的至少约98％、半导体组件20的区域的约100％或在半导体组件20的区域的约90％到半导体组件20的区域的约100％的范围内的任何值。此可有助于改进热耗散效率。在一些实施例中，半导体组件20具有主动表面20A，所述主动表面20A具有输入/输出(I/O)端子，例如接合衬垫或其它导电结构，其被配置成将半导体组件20电连接到封装衬底10。在一些实施例中，半导体组件20的主动表面20A可面对热散播器30。在一些实施例中，半导体装置封装1可进一步包含将主动表面20A电连接到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置封装，其包括：封装衬底，其具有表面；半导体组件，其安置于所述封装衬底的所述表面上方；热散播器，其安置于所述封装衬底的所述表面和所述半导体组件上方；及导热结构，其安置于所述半导体组件与所述热散播器之间，其中所述导热结构包括：第一聚合层；及多个第一填充物，其各自具有两个端部且安置于所述第一聚合层中，其中所述第一填充物中的每个由所述第一聚合层侧向地环绕，且所述第一填充物中的每个的所述两个端部从所述第一聚合层的相对表面暴露且分别与所述半导体组件和所述热散播器接触。

【技术特征摘要】
2017.06.16 US 15/625,9151.一种半导体装置封装，其包括：封装衬底，其具有表面；半导体组件，其安置于所述封装衬底的所述表面上方；热散播器，其安置于所述封装衬底的所述表面和所述半导体组件上方；及导热结构，其安置于所述半导体组件与所述热散播器之间，其中所述导热结构包括：第一聚合层；及多个第一填充物，其各自具有两个端部且安置于所述第一聚合层中，其中所述第一填充物中的每个由所述第一聚合层侧向地环绕，且所述第一填充物中的每个的所述两个端部从所述第一聚合层的相对表面暴露且分别与所述半导体组件和所述热散播器接触。2.根据权利要求1所述的半导体装置封装，其中所述第一填充物在基本上垂直于所述封装衬底的所述表面的竖直方向上对准。3.根据权利要求1所述的半导体装置封装，其中所述导热结构的在基本上垂直于所述封装衬底的所述表面的竖直方向上的热导率大于所述导热结构的在基本上平行于所述封装衬底的所述表面的侧向方向上的热导率。4.根据权利要求1所述的半导体装置封装，其中所述第一填充物的热导率大于所述第一聚合层的热导率。5.根据权利要求1所述的半导体装置封装，其进一步包括环绕所述导热结构的边缘且连接到所述半导体组件和所述热散播器的至少一个粘着结构。6.根据权利要求5所述的半导体装置封装，其中所述粘着结构包括第二聚合层和安置于所述第二聚合层中的多个第二填充物。7.根据权利要求6所述的半导体装置封装，其中所述导热结构的所述第一聚合层和所述粘着结构的所述第二聚合层包括相同材料，且所述导热结构的所述第一填充物和所述粘着结构的所述第二填充物包括不同材料。8.根据权利要求5所述的半导体装置封装，其中所述粘着结构的宽度等于或小于所述半导体组件的宽度的约10％。9.根据权利要求1所述的半导体装置封装，其中所述热散播器包含第一部分和第二部分，所述第一部分与所述第一填充物接触，且所述第二部分从所述第一部分朝向所述封装衬底延伸。10.根据权利要求1所述的半导体装置封装，其中所述半导体组件具有面对所述热散播器的主动表面，且所述半导体装置封装包括：多个电线，其将所述主动表面电连接到所述封装衬底；及裸片附接层，其在所述半导体组件与所述封装衬底之间。11.根据权利要求1所述的半导体装置封装，其中所述半导体组件具有面对所述封装衬底的主动表面，且所述半导体装置封装包括：多个导电结构，其将所述主动表面电连接到所述封装衬底；及底部填充层，其环绕所述导电结构且安置于所述半导体组件与所述封装衬底之间。12.根据权利要求1所述的半导体装置封装，其进一步包括囊封所述半导体组件、所述导热结构和所述热散播器的囊封物。13.根据权利要求1所述的半导体装置封装，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡逸群，何佳容，杨金凤，洪志斌，
申请(专利权)人：日月光半导体制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71