半导体封装件和堆叠封装型封装件制造技术

一种半导体封装件包括：第一封装基板；第一半导体器件，所述第一半导体器件安装在所述第一封装基板上；第二封装基板，所述第二封装基板布置在所述第一半导体器件的上部上；和散热材料层，所述散热材料层布置在所述第一半导体器件和所述第二封装基板之间，并且具有大约0.5W/m

【技术实现步骤摘要】
半导体封装件和堆叠封装型封装件
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年11月15日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
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2019
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0146960的权益，其公开内容通过引用整体合并于此。


[0003]专利技术构思涉及半导体封装件和堆叠封装(PoP)型封装件，并且更具体地，涉及能够顺利地释放从位于半导体封装件和PoP型封装件的下部处的半导体器件产生的热的半导体封装件和PoP型封装件。

技术介绍

[0004]随着半导体元件的运行速度的提高，从半导体元件产生的热也增加。除非所产生的热从半导体元件顺利地消散，否则包括半导体元件的半导体器件可能被损坏或其性能可能降低。因此，需要一种快速消散从半导体元件产生的热以保持半导体元件的可靠性并使得半导体元件能够顺利运行的方法。特别地，当从PoP型半导体封装件中的下封装件产生的热没有快速消散时，该热会积聚在下封装件中，从而损坏下封装件或影响其性能。

技术实现思路

[0005]专利技术构思提供了一种半导体封装件，该半导体封装件能够顺利地消散从半导体器件产生的热。
[0006]专利技术构思还提供了一种堆叠封装(PoP)型封装件，该PoP型封装件能够顺利地消散从位于其下部处的半导体器件产生的热。
[0007]根据专利技术构思的实施例，半导体封装件包括：第一封装基板；第一半导体器件，所述第一半导体器件位于所述第一封装基板上；第二封装基板，所述第二封装基板位于所述第一半导体器件的上部上；和散热材料层，所述散热材料层位于所述第一半导体器件和所述第二封装基板之间。所述散热材料层具有大约0.5W/m
·
K至大约20W/m
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K的热导率。所述散热材料层与所述第一半导体器件的上表面和所述第二封装基板的导体直接接触。
[0008]根据专利技术构思的另一实施例，堆叠封装(PoP)型封装件包括：第一封装件；第二封装件，所述第二封装件位于所述第一封装件的上部上；和散热材料层。所述第一封装件包括位于第一封装基板上的第一半导体器件。所述第二封装件包括位于第二封装基板上的第二半导体器件。所述第二封装基板包括：芯层；在所述芯层的上表面上延伸的上布线；在所述芯层的下表面上延伸的下布线；覆盖所述芯层的所述上表面和所述上布线的至少一部分的上绝缘体层；以及覆盖所述芯层的所述下表面和所述下布线的至少一部分的下绝缘体层。所述散热材料层通过所述下绝缘体层和所述第一半导体器件的上表面与所述暴露的下布线物理接触。所述下绝缘体层至少部分地暴露所述下布线以提供暴露的下布线。
[0009]根据专利技术构思的另一实施例，堆叠封装(PoP)型封装件包括：第一封装件；位于所述第一封装件的上部上的第二封装件；和散热材料层，所述散热材料层位于所述第一封装
基板和所述第二封装基板之间。所述第一封装件包括位于第一封装基板上的第一半导体器件。所述第二封装件包括位于第二封装基板上的第二半导体器件。所述第一封装基板包括第一芯层、位于所述第一芯层的上部上的第一上焊盘和位于所述第一芯层的下部上的第一下焊盘。所述第二封装基板包括：第二芯层；位于所述第二芯层的上部上的第二上焊盘；位于所述第二芯层的下部上的第二下焊盘；在所述第二芯层的所述下部上延伸的下布线；形成所述第二封装基板的下表面同时至少部分地暴露所述下布线以提供暴露的下布线的下绝缘体层。所述散热材料层包括聚合物基质和分散在所述聚合物基质中的绝缘无机颗粒。所述绝缘无机颗粒的热导率是所述下绝缘体层的热导率的10倍或更大，并且所述散热材料层与所述第二封装基板的所述暴露的下布线物理接触并且与所述第一半导体器件的上表面物理接触。
附图说明
[0010]通过以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解专利技术构思的实施例，在附图中：
[0011]图1是根据专利技术构思的实施例的半导体封装件的侧视图；
[0012]图2是根据专利技术构思的实施例的通过第二下绝缘体层暴露的布线图案的俯视图；
[0013]图3A至图3C是根据专利技术构思的其他实施例的布线图案的局部俯视图；
[0014]图4至图7是根据专利技术构思的其他实施例的半导体封装件的侧视图；
[0015]图8是根据专利技术构思的实施例的堆叠封装(PoP)型封装件的侧视图；
[0016]图9是根据专利技术构思的实施例的当第二半导体器件是单个封装件时的PoP型封装件的侧视图；
[0017]图10是根据专利技术构思的实施例的电子系统的框图；并且
[0018]图11是根据专利技术构思的实施例的电子系统的一部分的侧视图。
具体实施方式
[0019]在下文中，将参照附图详细描述专利技术构思的实施例。在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，因此将省略其重复描述。
[0020]图1是根据专利技术构思的实施例的半导体封装件100的侧视图。
[0021]参照图1，半导体封装件100可以包括第一封装基板110、安装在第一封装基板110上的第一半导体器件119以及第二封装基板120。
[0022]第一封装基板110包括第一芯层112、布置在第一芯层112的上部处的第一上绝缘体层114b和布置在第一芯层112的下部处的第一下绝缘体层114a。另外，第一封装基板110还可以包括通过第一上绝缘体层114b暴露的第一上焊盘116b和通过第一下绝缘体层114a暴露的第一下焊盘116a。
[0023]第一芯层112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。第一芯层112可以包括选自例如阻燃剂4(FR4)、四官能环氧树脂、聚苯醚、环氧/聚苯醚、双马来酰亚胺三嗪(BT)、聚酰胺短纤席材(thermount)、氰酸酯、聚酰亚胺和液晶聚合物中的至少一种材料。
[0024]第一上绝缘体层114b设置在第一芯层112的上部处，第一上焊盘116b通过第一上绝缘体层114b被暴露。第一上绝缘体层114b可以包括例如阻焊剂。根据专利技术构思的一些实
施例，第一上绝缘体层114b可以包括环氧基树脂。
[0025]第一下绝缘体层114a设置在第一芯层112的下部处，第一下焊盘116a通过第一下绝缘体层114a被暴露。第一下绝缘体层114a可以包括例如阻焊剂。根据专利技术构思的一些实施例，第一下绝缘体层114a可以包括环氧基树脂。
[0026]外部连接端子108可以连接到第一下焊盘116a。将第一封装基板110电连接到第二封装基板120的第一连接端子134可以连接到第一上焊盘116b。第一下焊盘116a和第一上焊盘116b均可以包括例如铝(Al)、铜(Cu)、镍(Ni)、钴(Co)、锌(Zn)、金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)或其合金。
[0027]外部连接端子108和第一连接端子134均可以包括凸块或焊球。根据专利技术构思的一些实施例，第一连接端子134可以包括导体柱。
[0028]第一封装基板110可以包括将第一下焊盘116a电连接到第一上焊盘116b的布线图案118以及电连接在布本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体封装件，包括：第一封装基板；第一半导体器件，所述第一半导体器件位于所述第一封装基板上；第二封装基板，所述第二封装基板位于所述第一半导体器件的上部上，所述第二封装基板包括导体；和散热材料层，所述散热材料层位于所述第一半导体器件和所述第二封装基板之间，所述散热材料层具有0.5W/m
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K至20W/m
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K的热导率，并且所述散热材料层与所述第一半导体器件的上表面和所述第二封装基板的所述导体直接接触。2.根据权利要求1所述的半导体封装件，其中，所述第二封装基板包括：下焊盘，所述下焊盘通过连接端子连接到所述第一半导体器件，所述下焊盘位于所述第二封装基板的面向所述第一半导体器件的第一表面上；下布线，所述下布线位于所述第二封装基板的所述第一表面上，所述下布线不通过所述连接端子连接到所述第一半导体器件；和下绝缘体层，所述下绝缘体层位于所述第二封装基板的所述第一表面上，所述下绝缘体层暴露所述下焊盘和所述下布线。3.根据权利要求2所述的半导体封装件，其中，所述第二封装基板的所述导体是所述第二封装基板的所述下布线。4.根据权利要求3所述的半导体封装件，其中，所述下布线的暴露的部分通过所述下绝缘体层中的开口暴露，并且所述散热材料层在所述下布线的所述暴露的部分的整个面积上与所述下布线接触。5.根据权利要求4所述的半导体封装件，其中，所述下绝缘体层包括暴露所述下布线的下表面的多个开口，并且所述散热材料层通过所述多个开口接触所述下布线。6.根据权利要求4所述的半导体封装件，其中，所述下绝缘体层包括：第一部分，所述第一部分包围所述开口的外围；和第二部分，所述第二部分为被所述第一部分包围并与所述第一部分间隔开的岛的形式；并且所述开口由所述第一部分和所述第二部分限定。7.根据权利要求2所述的半导体封装件，其中，所述下布线在与所述第二封装基板的下表面平行的方向上的尺寸是所述下焊盘的尺寸的2.5倍至100倍。8.根据权利要求2所述的半导体封装件，其中，突出到所述第二封装基板的所述下表面上的所述下布线的平面面积是所述下焊盘的平面面积的5倍至10,000倍。9.根据权利要求8所述的半导体封装件，其中，所述下布线包括穿过所述下布线的穿孔部分。10.根据权利要求1所述的半导体封装件，其中，所述散热材料层包括聚合物基质和分散在所述聚合物基质中的绝缘无机颗粒，并且所述无机颗粒包括金属氧化物、准金属氧化物、金属氮化物和准金属氮化物中的至少一种。11.根据权利要求1所述的半导体封装件，其中，所述散热材料层接触所述第一半导体
器件的侧表面。12.根据权利要求11所述的半导体封装件，其中，所述散热材料层接触所述第一封装基板的上表面的至少一部分。13.一种堆叠封装型封装件，包括：第一封装件，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵暎相，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：