柔性和可堆叠的半导体管芯封装、使用该封装的系统以及制造封装的方法技术方案

本发明专利技术公开了半导体管芯封装、系统和其制造方法。示范的封装包括：图形导电层，导电层具有第一表面、第二表面和介于第一和第二表面之间的第一厚度；半导体管芯设置在图形导电层的第一表面上并与其电气地连接；多个导电体设置在图形导电层的第二表面上并与其电气地连接，各个导电体的厚度大于第一厚度；以及电气绝缘材料本体设置在半导体管芯和一部分的图形导电层的第一表面上。另一实施例还包括设置在图形导电层第二表面上并与其电气地偶联的第二半导体管芯。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】柔性和可堆叠的半导体管芯封装、使用该封装的系统以及制造封装的方法相关申请的交叉引用无。
技术介绍
诸如移动电话、个人数据助理、数字照相机、笔记本电脑之类的个人携带式电子产品，通常包括若干个组装在一起的半导体IC芯片和组装到互连基底上的表面安装部件，基底例如是印刷电路板和柔性基底。人们日益要求将更多功能和特性纳入到个人便携式电子产品中，而同时要减小如此管芯的体积。这对互连基底的设计、尺寸和组装又提出不断提高的要求。由于组装部件数量增多，基底面积和成本就增加，同时较小的形状因素的要求也提尚O
技术实现思路
就专利技术人作出其专利技术来说，本专利技术人已经认识到，需要解决上述问题，并且要有利地找到各种方法来提高电子产品的功能性，而不造成基底面积和成本的提高和产量的降低。就专利技术人作出其专利技术来说，本专利技术人还认识到，许多电子产品具有好多个电气部件，特别是半导体管芯，它们可组合在一起成为提供特殊功能的若干个小组。本专利技术人还发现，将半导体管芯和其它部件组合在模制的封装内，一个模制的封装可堆叠在另一个顶上来减小电路板的体积并增加其功能性，而每个如此封装的厚度小于1毫米，这样可显著地减小电路组所需的基底面积。因此，根据本专利技术的第一通用示范实施例是涉及半导体管芯封装，其包括图形导电层，导电层具有第一表面、第二表面和介于第一和第二表面之间的第一厚度；半导体管芯设置在图形导电层的第一表面上并与其电气地连接；多个导电体设置在图形导电层的第二表面上并与其电气地连接，各个导电体的厚度大于第一厚度；以及，电气绝缘材料本体设置在半导体管芯和一部分的图形导电层的第一表面上。另一实施例还包括第二半导体管芯， 其设置在图形导电层的第二表面上并与其电气地连接。对于该示范的结构，半导体管芯封装可以薄到如它所容纳的半导体管芯的厚度加上图形导电层的厚度，并使信号由导电体传输通过管芯。各种表面安装的部件可添加到这里所揭示的该实施例和其它实施例中。在另一实施例中，封装的第二个实例不带有电气绝缘材料本体，该第二实例可堆叠在封装下方，使相应的导电体对齐并电气地连接在一起。对于该示范的结构，一个模制的封装可堆叠在另一个顶上来电气地互连若干个电气部件，以在单个部件封装的占据面积内提高功能性。诸封装中图形导电层的布置可以变化，以在堆叠的部件中提供所要求的互连。作为该示范实施例的另一好处，诸如半导体管芯的具有相同电路的电气部件可以堆叠起来并平行地电气连接，与使用封装在较大占据面积封装内的大管芯相比，可在单个封装占据面积内提供添加的特性。例如，各个管芯上的小型功率开关 MOSFET晶体管可被容纳在类似封装内，该封装带有具有同样小的占据面积的功率IC控制器，晶体管可堆叠起来并平行地电气连接，以提供容纳在较大占据面积封装内的大得多的 MOSFET管芯的功率操控性能。根据本专利技术的另一通用示范实施例是涉及制造半导体管芯封装的方法，该方法包括在金属基底上形成图形导电层，该图形导电层具有第一表面、第二表面和介于第一和第二表面之间的第一厚度，以及多个迹线，金属基底具有设置在导电层第二表面上的第一表面、第二表面以及介于第一和第二表面之间的第二厚度，第一厚度小于第二厚度；将半导体管芯和图形导电层的第一表面组装在一起，使得半导体管芯表面上的多个导电区域偶联到图形导电层的多个迹线上；对于该示范的结构，将电气绝缘材料本体放置在半导体管芯和图形导电层的一部分的第一表面上；以及在其第二表面上图形蚀刻金属基底以形成导电区域和露出图形导电层的第二表面的一部分。另一实施例还包括将第二半导体管芯和图形导电层的暴露的第二表面组装在一起，使得第二半导体管芯表面上的多个导电区域电气地连接到图形导电层的多个迹线上； 以及沿着第二半导体模s具的至少侧边布置电气绝缘材料本体。本专利技术还包括多个系统，它们包括根据本专利技术的封装和封装组件，每个这样的系统具有互连的基底以及附连到互连基底上的根据本专利技术的封装或封装组件，并与它们形成电气连接。在以下的详细描述中，将参照附图来描述本专利技术上述示范实施例和其它实施例。 在附图中，相同的附图标记可涉及相同的元件，对某些元件的描述可以不再重复。附图说明图1示出根据本专利技术的示范半导体管芯封装的仰视平面图。图2示出根据本专利技术的图1所示的示范半导体管芯封装的剖视图。图3示出根据本专利技术的图1所示的示范半导体管芯封装的选定元件的俯视平面图。图4示出根据本专利技术的另一示范半导体管芯封装的剖视图。图5示出根据本专利技术的另一示范半导体管芯封装的剖视图。图6示出根据本专利技术的示范系统侧视图。图7-15示出根据本专利技术的示范实施例、在不同加工阶段过程中封装组件的各个视图。具体实施例方式下面将参照附图，更完整地描述本专利技术，其中，示出了本专利技术的示范实施例。然而， 本专利技术可以不同形式来实施，不应认为就局限于文中所阐述的实施例。相反，提供这些实施例是使本专利技术的揭示彻底和完整，并将本专利技术的范围完全地传达给本
内的技术人员。在附图中，导电层厚度和区域大小可能为了清晰起见而夸大了。在全部的说明书中，使用相同的附图标记来表示相同的元件。对于不同的实施例，诸元件可具有不同的互相关系和不同的位置。还应理解到，当说到一导电层是“在”另一层或基底上时，它可以是直接在其它层或基底上，或者也可存在有中间层。还应理解到，当说到诸如导电层、区域或基底之类的元5件是“在”另一元件上，“连接到”、“电气连接到”、“偶联到”或“电气偶联到”另一元件上时， 它可以是直接在其它元件上、连接到或偶联到其它元件，或者可以存在有一个或多个中间元件。相比之下，当说到元件是“直接在”、“直接连接到”或“直接偶联到”另一元件或层上时，就不存在中间元件或中间层。这里所用的术语“和/或”包括相关所列物项的任何一种或多种以及它们的所有组合。这里采用术语仅是为了说明本专利技术之目的，不应认为限制本专利技术的含义或范围。 如本说明书中所使用的，除非文中明确地指明特定的情形，单数形式可以包括复数形式。还有，本说明书中所用的表达语“包括”和/或“包含”既不定义提及的形状、数量、步骤、动作、 操作、构件、元件和/或它们的组群，也不排斥一个或多个其它不同形状、数量、步骤、操作、 构件、元件和/或它们的组群或它们的添加的存在或添加。为了便于描述，本文中可采用诸如“之上”、“上方”、“上”、“下” “以下”、“下面”、“低于”之类的空间相对关系的术语，以描述图中所示的一个元件或特征相对于的另一元件或特征的关系。应该理解到，除了图中示出的定向之外，空间相对关系的术语还用来包括使用或操作中的管芯(例如，封装)的不同定向。例如，如果图中的管芯被翻过来的话，则被描述为“下”或“之下”或“下方”的元件将被定向为在其它元件或特征的“上方”或“之上”。因此，示范术语“上方”可包括上方的和下方的定向。如文中所采用的，诸如“第一”、“第二”之类的术语是被用来描述各种构件、部件、 区域、导电层和/或各部分。然而，很显然的是，各种构件、部件、区域、导电层和/或各部分不应由这些术语所定义。这些术语仅是用来从其它构件、部件、区域、导电层或部分中区分出一个构件、部件、区域、导电层或部分。因此，被描述为第一构件、部件、区域、导电层或部分也可涉指第二构件、部件、区域、导电层或部分，而不会脱离本专利技术的范围。图1是根据本专利技术的半导体管本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种半导体管芯封装，其包括：图形导电层，所述图形导电层具有第一表面、第二表面和介于第一和第二表面之间的第一厚度；半导体管芯，所述半导体管芯设置在图形导电层的第一表面上并与其电气地连接；多个导电体，所述导电体设置在图形导电层的第二表面上并与其电气地连接，各个导电体的厚度大于第一厚度；以及电气绝缘材料本体，所述电气绝缘材料本体设置在半导体管芯和图形导电层的第一表面的一部分上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·刘，
申请(专利权)人：费查尔德半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：US