封装装置与其制作方法制造方法及图纸

一种封装装置包含第一半导体装置、散热构件、封装层、导电层与贯穿结构。第一半导体装置包含基板、有源区与电极。有源区置于基板与电极之间。基板具有相对于有源区的第一表面，且电极具有相对于有源区的第二表面。散热构件置于基板的第一表面。封装层包覆电极的第二表面以及部分的散热构件，使得另一部分的散热构件被暴露于封装层。导电层置于封装层上。贯穿结构置于封装层中。贯穿结构将导电层连接至电极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种封装装置。
技术介绍
复杂电子系统的集成电路(IC)集成一般而言具有大量互相连接的集成电路芯片或管芯。集成电路芯片的尺寸逐渐缩小且电路密度逐渐升高。当集成电路芯片越来越密集，就单位体积的电消耗功率而言，其产生的热也会对应的增加。以现有技术的状况的进展来看，充分消散热量的能力常常局限于封装设计上的复杂性、更高的装置操作速度和功耗。
技术实现思路
本专利技术的一方式提供一种封装装置，包含第一半导体装置、散热构件、封装层、导电层与贯穿结构。第一半导体装置包含基板、有源区与电极。有源区置于基板与电极之间。基板具有相对于有源区的第一表面，且电极具有相对于有源区的第二表面。散热构件置于基板的第一表面。封装层包覆电极的第二表面以及部分的散热构件，使得另一部分的散热构件被暴露于封装层。导电层置于封装层上。贯穿结构置于封装层中。贯穿结构将导电层连接至电极。在一或多个实施方式中，散热构件的厚度大于导电层的厚度。在一或多个实施方式中，穿过基板的第一表面的散热值大于穿过电极的第二表面的散热值。在一或多个实施方式中，有源层与电极形成一氮化镓晶体管。在一或多个实施方式中，封装装置还包含焊材，置于第一半导体装置与散热构件之间。在一或多个实施方式中，焊材的材质包含金属。在一或多个实施方式中，第一半导体装置的电极与散热构件于空间中互相分离。在一或多个实施方式中，散热构件包含互相分离的第一部分与第二部分。第一部分置于第一半导体装置上。封装装置还包含第二半导体装置，且第二部分置于第二半导体装置上。在一或多个实施方式中，散热构件的第一部分具有一空腔，以容纳第一半导体装置。在一或多个实施方式中，第一半导体装置的厚度不同于第二半导体装置的厚度。在一或多个实施方式中，第一半导体装置的第二表面与第二半导体装置相对散热构件的表面为同平面。在一或多个实施方式中，封装装置还包含第三半导体装置，电性连接散热构件的第一部份与第二部分。本专利技术的另一方式提供一种封装装置的制作方法，包含提供散热构件。固定第一半导体装置的第一表面于散热构件上。以封装层覆盖散热构件与第一半导体装置。封装层包覆部分的散热构件，使得另一部分的散热构件被暴露于封装层。形成贯穿孔于封装层中，以暴露出一部分的第一半导体装置的第二表面，其中第二表面相对第一表面。形成一贯穿结构于贯穿孔中与一导电层于贯穿结构上。在一或多个实施方式中，贯穿孔以曝光制程、激光钻孔制程或机械加工制程制作而成。在一或多个实施方式中，贯穿结构与导电层皆以铜电镀制程制作而成。在一或多个实施方式中，制作方法还包含形成焊材于第一半导体装置与封装层之间。在一或多个实施方式中，焊材的材质包含金属。在一或多个实施方式中，散热构件包含互相分离的第一部分与第二部分，第一半导体装置固定于第一部分上，且该方法还包含形成第二半导体装置于第二部分上，且封装层包覆第二半导体装置与散热构件的第二部分。在一或多个实施方式中，固定第一半导体装置于散热构件上包含固定第一半导体装置于散热构件的空腔中。在一或多个实施方式中，制作方法还包含形成第三半导体装置以电性连接散热构件的第一部分与第二部分。在上述实施方式中，因散热构件与有源区之间并没有电性连接，也就是说，散热构件与导电层于空间中互相分离，因此封装装置可具有分别的电流路径与散热路径，以改善其散热。附图说明图1为本专利技术一实施方式的封装装置的示意图。图2为沿图1的线段A-A的一实施方式的剖面图。图3为沿着图1的线段A-A的另一实施方式的剖面图。图4A至图4D为图2的封装装置的制程示意图。图5A至图5F为图3的封装装置的制程示意图。【符号说明】110：第一半导体装置112、172：基板112a、116a、172a：第一表面112b、116b、176b：第二表面114、174：有源区116、176：电极120：散热构件122：第一部分123、125、126：空腔124：第二部分130：封装层132、134、182：贯穿孔140、145：贯穿结构150：导电层160、165、220、225：焊材170：第二半导体装置180：绝缘层190：间柱195：图案化金属层A-A：线段H1、H2：散热值T1、T2、T3、T4：厚度具体实施方式以下将以附图公开本专利技术的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本专利技术。也就是说，在本专利技术部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示之。图1为本专利技术一实施方式的封装装置的示意图，图2为沿图1的线段A-A的一实施方式的剖面图。封装装置包含第一半导体装置110、散热构件120、封装层130、贯穿结构140与导电层150。第一半导体装置110，例如为覆晶(Flip-Chip)，包含基板112、有源区114与电极116。有源区114置于基板112与电极116之间。基板112具有相对于有源区114的第一表面112a，且电极116具有相对于有源区114的第二表面116b。具体而言，基板112具有相对的第一表面112a与第二表面112b，而电极116具有相对的第一表面116a与第二表面116b。基板112的第二表面112b面向有源区114，且电极116的第一表面116a面向有源区114。散热构件120置于基板112的第一表面112a。封装层130包覆电极116的第二表面116b以及部分的散热构件120，使得另一部分的散热构件120被暴露于封装层130。导电层150置于封装层130上。贯穿结构140置于封装层130中。贯穿结构140将导电层150连接至电极116。在一些实施方式中，有源区114与电极116可形成氮化镓(GaN)晶体管。在本实施方式中，因散热构件120与有源区114之间并没有电性连接，也就是说，散热构件120与导电层150于空间中互相分离，因此封装装置可具有分别的电流路径与散热路径，以改善其散热。详细而言，第一半导体装置110可依序通过贯穿结构140与导电层150而与外部装置或电路(如电路板)电性连接。换句话说，第一半导体装置110的电流可经由贯穿结构140与导电层150而流至外部装置或电路。另一方面，在操作时，第一半导体装置
110(尤其是有源区114)会产生热，其可主要经由散热构件120散出。另外，因封装层130暴露一部分的散热构件120，因此可改善散热效率。如此一来，第一半导体装置110的电流与热流便可主要分别流往第一半导体装置110的相对两侧(即第一表面112a与第二表面116b)，因此在不干扰第一半导体装置110的电信号的情况下，第一半导体装置110的散热可获得改善。另外，因封装层130包覆一部分的散热构件120(即除了散热构件120相对第一半导体装置110的表面外，封装层130包围散热构件120的其他表面)，因此散热构件120具有高结构强度，亦因封装层130的关系，散热构件120较难自第一半导体装置110剥离。在本实施方式中，散热构件120的厚度T1大于导电层150的厚度T2。换句话说，若散热构件120与导电层150的材质(如铜)皆相同，散热构件120具有较导电层150为高的热导。因此，穿过基板11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种封装装置，包含：一第一半导体装置，包含一基板、一有源区与一电极，该有源区置于该基板与该电极之间，该基板具有相对于该有源区的一第一表面，且该电极具有相对于该有源区的一第二表面；一散热构件，置于该基板的该第一表面；一封装层，包覆该电极的该第二表面以及部分的该散热构件，使得另一部分的该散热构件被暴露于该封装层；一导电层，置于该封装层上；以及一贯穿结构，置于该封装层中，其中该贯穿结构将该导电层连接至该电极。

【技术特征摘要】
2014.11.21 US 14/549,9961.一种封装装置，包含：一第一半导体装置，包含一基板、一有源区与一电极，该有源区置于该基板与该电极之间，该基板具有相对于该有源区的一第一表面，且该电极具有相对于该有源区的一第二表面；一散热构件，置于该基板的该第一表面；一封装层，包覆该电极的该第二表面以及部分的该散热构件，使得另一部分的该散热构件被暴露于该封装层；一导电层，置于该封装层上；以及一贯穿结构，置于该封装层中，其中该贯穿结构将该导电层连接至该电极。2.如权利要求1所述的封装装置，其中该散热构件的厚度大于该导电层的厚度。3.如权利要求1所述的封装装置，其中穿过该基板的该第一表面的散热值大于穿过该电极的该第二表面的散热值。4.如权利要求1所述的封装装置，其中该有源层与该电极形成一氮化镓晶体管。5.如权利要求1所述的封装装置，还包含：一焊材，置于该第一半导体装置与该散热构件之间。6.如权利要求5所述的封装装置，其中该焊材的材质包含金属。7.如权利要求1所述的封装装置，其中该第一半导体装置的该电极与该散热构件于空间中互相分离。8.如权利要求1所述的封装装置，其中该散热构件包含互相分离的一第一部分与一第二部分，该第一部分置于该第一半导体装置上，该封装装置还包含一第二半导体装置，且该第二部分置于该第二半导体装置上。9.如权利要求8所述的封装装置，其中该散热构件的该第一部分具有一空腔，以容纳该第一半导体装置。10.如权利要求8所述的封装装置，其中该第一半导体装置的厚度不同于该第二半导体装置的厚度。11.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡欣昌，李嘉炎，李芃昕，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71