半导体封装及制造半导体封装的方法技术

一种半导体封装包括：第一半导体芯片；第二半导体芯片，贴附到第一半导体芯片的上表面；硅散热体，热连接到第一半导体芯片和第二半导体芯片中的至少一个；以及模制构件，被配置为围绕第一半导体芯片和第二半导体芯片并暴露硅散热体的上表面。

Semiconductor packaging and method of manufacturing semiconductor packaging

【技术实现步骤摘要】
半导体封装及制造半导体封装的方法相关申请的交叉引用本申请要求于2018年11月23日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2018-0146611的权益，该申请的公开内容通过引用全部并入本文。
本专利技术构思涉及一种半导体封装及制造半导体封装的方法，更具体地，涉及具有优异的散热特性和高可靠性的并可使用简单工艺制造的半导体封装，以及制造该半导体封装的方法。
技术介绍
由于逻辑芯片通常在工作期间产生大量的热，因此逻辑芯片的性能可能因温度而受到限制。因此，需要与包括逻辑芯片的半导体封装的散热相关的改进。
技术实现思路
本专利技术构思提供一种半导体封装，其具有优异的散热特性和高可靠性，并且可以使用简单的工艺来制造。本专利技术构思还提供了一种使用简单工艺制造具有优异散热特性和高可靠性的半导体封装的方法。此外，本专利技术构思提供了一种包括半导体封装的电子系统。根据本专利技术构思的一个方面，提供了一种半导体封装。所述半导体封装包括：第一半导体芯片；第二半导体芯片，贴附到第一半导体芯片的上表面；硅散热体，热连接到第一半导体芯片和第二半导体芯片中的至少一个；以及模制构件，被配置为围绕第一半导体芯片和第二半导体芯片并暴露硅散热体的上表面。所述硅散热体不与包括在所述半导体封装中的所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片中的任何一个电连接。根据本专利技术构思的另一方面，提供了一种半导体封装。所述半导体封装包括：封装基板；逻辑芯片，安装在封装基板上；至少一个存储器芯片，贴附在逻辑芯片上；模制构件，被配置为包封逻辑芯片和存储器芯片；以及硅散热体，贴附到逻辑芯片的上表面，硅散热体的至少一部分暴露于封装的外部。根据本专利技术构思的另一方面，提供了一种制造半导体封装的方法。该方法包括：在封装基板上安装逻辑芯片；在逻辑芯片的上表面的暴露部分上将存储器芯片贴附到逻辑芯片；将硅散热体贴附到逻辑芯片的上表面；以及形成模制构件，以包封逻辑芯片和存储器芯片，同时将硅散热体的上表面暴露于封装的外部。根据本专利技术构思的另一方面，提供了一种电子系统。所述电子系统包括以下各项中的一个或多个：控制器；输入/输出(I/O)电路，被配置为输入或输出数据；存储器，被配置为存储数据；接口，被配置为能够向外部设备发送数据和从外部设备接收数据；以及总线，被配置为连接控制器、I/O电路、存储器和/或接口，使得控制器、I/O电路、存储器和/或接口彼此通信。控制器和存储器可以连接在具有硅散热体的半导体封装内。附图说明根据以下结合附图进行的详细描述，将更清楚地理解本专利技术构思的实施例，在附图中：图1是根据实施例的半导体封装的平面图；图2A是半导体封装的沿图1的线IIA-IIA′截取的截面图；图2B是半导体封装的沿图1的线IIB-IIB′截取的截面图；图3是图2A的具体示出了管芯贴附膜(DAF)的区域III的放大图；图4是根据实施例的半导体封装的平面图；图5A是半导体封装的沿图4的线VA-VA′截取的截面图；图5B是半导体封装的沿图4的线VB-VB′截取的截面图；图6是根据实施例的半导体封装的平面图；图7是半导体封装的沿图6的线VIIA-VIIA′截取的截面图；图8是根据实施例的半导体封装的平面图；图9A是半导体封装的沿图8的线IXA-IXA′截取的截面图；图9B是半导体封装的沿图8的线IXB-IXB′截取的截面图；图10是根据实施例的半导体封装的平面图；图11A是半导体封装的沿图10的线XIA-XIA′截取的截面图；图11B是半导体封装的沿图10的线XIB-XIB′截取的截面图；图12是根据实施例的半导体封装的平面图；图13A是半导体封装的沿图4的线XIIIA-XIIIA′截取的截面图；图13B是半导体封装的沿图4的线XIIIB-XIIIB′截取的截面图；图14A至图14C是示出根据实施例的制造半导体封装的方法的截面图；图15A和图15B是示出根据实施例的制造半导体封装的方法的截面图；以及图16是根据实施例的电子系统的框图。具体实施方式图1是根据实施例的半导体封装100的平面图。图2A是半导体封装100的沿图1的线IIA-IIA′截取的截面图。图2B是半导体封装100的沿图1的线IIB-IIB′截取的截面图。参照图1、图2A和图2B，半导体封装100包括安装在封装基板101上的第一半导体芯片110。一个或多个第二半导体芯片120位于第一半导体芯片110上。而且，一个或多个硅散热体130热连接到第一半导体芯片110和第二半导体芯片120中的至少一个。在该示例中，硅散热体130包括第一硅散热体131和第二硅散热体132。第一半导体芯片110、第二半导体芯片120以及第一硅散热体131和第二硅散热体132可以被模制构件150围绕。第一硅散热体131和第二硅散热体132的部分可以相对于模制构件150暴露。封装基板101可以包括例如印刷电路板(PCB)。在一些实施例中，封装基板101可以包括多层PCB。封装基板101可以包括基础板层、分别形成在基础板层的上表面和下表面上的顶部焊盘和底部焊盘、以及配置为使顶部焊盘和底部焊盘暴露的阻焊层。在一些实施例中，基础板层可以包括选自酚醛树脂、环氧树脂和聚酰亚胺中的至少一种材料。例如，基础板层可以包括选自阻燃剂4(FR4)、四官能环氧树脂、聚苯醚、环氧树脂/聚苯醚、双马来酰亚胺三嗪(BT)、热固性树脂、氰酸酯、聚酰亚胺和液晶聚合物中的至少一种材料。互连图案和导电通孔可以设置在基础板层的上表面和下表面上和/或在基础板层内。互连图案可以将顶部焊盘电连接到底部焊盘，并且导电通孔可以电连接互连图案。互连图案可以包括例如电解沉积(ED)铜箔、轧制退火(RA)铜箔、不锈钢箔、铝箔、超薄铜箔、溅射铜和/或铜合金。导电通孔可以形成为贯穿基础板层的至少一部分。在一些实施例中，导电通孔可以包括铜、镍、不锈钢或铍铜。端子101b可以设置在底部焊盘上，以将封装基板101电连接到外部设备。端子101b可以是例如凸块、焊球或导电填充物。例如，端子101b可以包括锡(Sn)作为主要成分，并且包括选自银(Ag)、铜(Cu)、金(Au)、锌(Zn)、铋(Bi)、铟(In)、铅(Pb)、铬(Cr)、铂(Pt)、钨(W)、钛(Ti)、铱(Ir)、镍(Ni)、钴(Co)、铁(Fe)、磷(P)及其合金的材料，但本专利技术构思不限于此。第一半导体芯片110可以是逻辑芯片。例如，第一半导体芯片110可以是基带芯片(例如，调制解调器芯片)、中央处理单元(CPU)芯片、图形处理单元(GPU)芯片或应用处理器(AP)芯片。第一半导体芯片110可以以倒装芯片的方式安装在封装基板101上。在这种情况下，第一半导体芯片110的有源表面可以面对封装基板101，并且第一半导体芯片110可以通过芯片连接构件110b电连接到封装基板101。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体封装，包括：/n第一半导体芯片；/n第二半导体芯片，贴附到所述第一半导体芯片的上表面；/n第一硅散热体，热连接到所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片中的至少一个；以及/n模制构件，被配置为围绕所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片，/n其中，所述第一硅散热体具有相对于所述模制构件的暴露的上表面，并且/n其中，所述第一硅散热体不通过导电互连与所述半导体封装中所包括的所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片中的任何一个连接。/n

【技术特征摘要】
20181123 KR 10-2018-01466111.一种半导体封装，包括：
第一半导体芯片；
第二半导体芯片，贴附到所述第一半导体芯片的上表面；
第一硅散热体，热连接到所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片中的至少一个；以及
模制构件，被配置为围绕所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片，
其中，所述第一硅散热体具有相对于所述模制构件的暴露的上表面，并且
其中，所述第一硅散热体不通过导电互连与所述半导体封装中所包括的所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片中的任何一个连接。


2.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，所述第一硅散热体是单晶硅或多晶硅。


3.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，所述第一硅散热体通过管芯贴附膜DAF贴附到所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片中的至少一个。


4.根据权利要求3所述的半导体封装，其中，所述DAF包括：热DAF，包括导热填充物。


5.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，所述第一半导体芯片按照倒装芯片类型安装在封装基板上。


6.根据权利要求5所述的半导体封装，其中，所述第二半导体芯片安装在所述第一半导体芯片上，使得所述第二半导体芯片的有源表面面对所述第一硅散热体。


7.根据权利要求6所述的半导体封装，其中，所述第二半导体芯片安装在所述第一半导体芯片上，其中，所述第二半导体芯片的一部分悬置于所述第一半导体芯片的边缘上方以形成所述第二半导体芯片的悬置部分。


8.根据权利要求7所述的半导体封装，
其中，所述第二半导体芯片的所述悬置部分包括接合焊盘，并且
其中，所述悬置部分的所述接合焊盘通过接合线电连接到所述封装基板。


9.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，所述第一硅散热体贴附到所述第一半导体芯片的所述上表面，并且从所述第一半导体芯片的所述上表面竖直延伸到所述半导体封装的上表面。


10.根据权利要求1所述的半导体封装，
其中，所述第一硅散热体贴附到所述第一半导体芯片的所述上表面，所述第一硅散热体从所述第一半导体芯片的所述上表面竖直延伸到所述半导体封装的上表面，
其中，所述半导体封装包括：第二硅散热片，连接到所述第二半导体芯片的上表面，所述第二硅散热体从所述第二半导体芯片的所述上表面竖直延伸到所述半导体封装的所述上表面，并且
其中，所述第一硅散热体的所述上表面和所述第二硅散热体的所述上表面形成所述半导体封装的所述上表面的部分。


11.根据权利要求10所述的半导体封装，
其中，所述第一硅散热体的所述上表面与所述第二硅散热体的所述上表面是共面的，并且
其中，所述第二硅散热体的所述上表面的表面积大于所述第一硅散热体的所述上表面的表面积。


12.根据权利要求10所述的半导体封装，还包括：
多个存储器芯片，直接贴附到所述第一半导体芯片，所述第二半导体芯片是所述多个存储器芯片之一，
其中，所述第二硅散热体形成在所述多个存储器芯片上。


13.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，所述第一硅散热体连接到所述第二半导体芯片的上表面，并且被配置为在所述第一半导体芯片的所述上表面上方沿横向方向延伸。


14.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李章雨，吴琼硕，孔永哲，朴佑炫，沈钟辅，车载明，
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