半导体封装结构及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种半导体封装结构。所述半导体封装结构包含衬底、第一电子组件及支撑组件。所述第一电子组件安置在所述衬底上。所述第一电子组件具有面对所述衬底的第一表面的背面表面。所述支撑组件安置在所述第一电子组件的所述背面表面与所述衬底的所述第一表面之间。所述第一电子组件的所述背面表面具有连接到所述支撑组件的第一部分及从所述支撑组件暴露的第二部分。件暴露的第二部分。件暴露的第二部分。

【技术实现步骤摘要】
半导体封装结构及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种半导体封装结构，特别涉及一种具有振荡器芯片的半导体封装结构。

技术介绍

[0002]晶体振荡器包含由石英晶体坯(所述石英晶体坯密闭性囊封在容器中)构成的晶体单元，及使用晶体单元的振荡电路。在各种电子设备中，晶体振荡器被用作频率及时间的参考源。此类晶体振荡器中的一者为恒温晶体振荡器(OCXO)，它使晶体单元的操作温度保持恒定。因为晶体单元的操作温度无论环境温度如何皆保持恒定，所以OCXO能提供特别高的频率稳定性，并且表现出很小的频率偏差。举例来说，此类OCXO用于例如基站等通信设施中。

技术实现思路

[0003]在一些实施例中，半导体封装结构包含衬底、第一电子组件及支撑组件。第一电子组件安置在衬底上。第一电子组件具有面对衬底的第一表面的背面表面。支撑组件安置在第一电子组件的背面表面与衬底的第一表面之间。第一电子组件的背面表面具有连接到支撑组件的第一部分及从支撑组件暴露的第二部分。
[0004]在一些实施例中，半导体封装结构包含衬底、第一电子组件、第一绝缘体及第二绝缘体。第一电子组件安置在衬底上。第一电子组件具有面对衬底的第一表面的背面表面。第一绝缘体及第二绝缘体安置在第一电子组件的背面表面与衬底的第一表面之间。第一绝缘体及第二绝缘体的等效热阻大于衬底的热阻。
[0005]在一些实施例中，制造半导体封装结构的方法包含(a)提供具有腔的陶瓷衬底；(b)将绝缘体安置在腔的底表面上；及(c)将第一电子组件安置在绝缘体上，第一电子组件的背面表面具有连接到绝缘体的第一部分及从绝缘体暴露的第二部分。
附图说明
[0006]当结合附图阅读时，从以下详细描述容易理解本专利技术的方面。应注意，各种特征可能未按比例绘制。事实上，为论述清楚起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。
[0007]图1示出了根据本专利技术的一些实施例的半导体封装结构的截面图。
[0008]图2A示出了根据本专利技术的一些实施例的半导体封装结构的截面图。
[0009]图2B示出了根据本专利技术的一些实施例的半导体封装结构的截面图。
[0010]图3示出了根据本专利技术的一些实施例的半导体封装结构的截面图。
[0011]图4A、图4B、图4C、图4C'、图4D及图4E示出了根据本专利技术的一些实施例的制造半导体封装结构的方法。
[0012]图5A及图5B示出了根据本专利技术的一些实施例的制造半导体封装结构的方法。
具体实施方式
[0013]贯穿所述图式及具体实施方式使用共同参考编号以指示相同或类似组件。本专利技术的实施例将从结合随附图式的以下详细描述更易于理解。
[0014]例如“以上”、“以下”、“向上”、“左”、“右”、“向下”、“顶部”、“底部”、“竖直”、“水平”、“侧”、“较高”、“下部”、“上部”、“上方”、“下方”等空间描述词是针对某个组件或一群组件指定的，或针对一个组件或一群组件的某个平面指定的，组件的定向如关联附图中所示。应理解，本文中所使用的空间描述词仅出于说明的目的，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不因此布置而有偏差。
[0015]为了将OCXO中的晶体单元维持在恒定温度，通常使用恒温装置。随着通信设施越来越小型化，OCXO也需要变小。具有微机电系统(MEMS)振荡器的OCXO采用复杂的堆叠结构或高成本材料来增强温度控制能力。例如，MEMS振荡器及振荡电路可封装在陶瓷腔衬底上，且由陶瓷腔衬底上的一个盖子密闭性密封。因为陶瓷的热导率被认为很高，例如大于15W
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(氧化铝)，或大于150W
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(氮化铝)，所以插入具有较低热导率(例如约1W
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(玻璃))的绝缘层以将MEMS振荡器及振荡电路与陶瓷腔衬底间隔开，以便使OCXO中的晶体单元保持在恒定温度。然而，陶瓷腔衬底及额外绝缘层的实施方案会增加制造成本。
[0016]此外，绝缘层(例如，玻璃)的热导率实际上仍无法阻止晶体振荡器及振荡电路的热损耗，使得需要提供更多功率来将晶体振荡器及振荡电路保持在恒定温度。
[0017]本专利技术使用空气腔或真空腔作为热传导阻滞区，以阻止晶体振荡器及振荡电路的热损耗。因为空气具有约0.026W
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的热导率(其大体上低于例如玻璃的绝缘材料的热导率)，所以晶体振荡器及振荡电路的热损耗可以有效地减少。真空的热导率甚至低于空气的热导率。在本专利技术的另一方面中，本专利技术提供用于封装晶体振荡器及振荡电路的有机衬底。有机衬底的聚合组件具有低于陶瓷衬底热导率的热导率(<1W
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)，且与陶瓷腔衬底及例如玻璃的额外绝缘层相比更经济。例如，以模制材料为主的衬底具有约0.8到1W
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的热导率，聚酰亚胺衬底具有约0.1到0.2W
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的热导率，FR-4衬底具有约0.3W
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的热导率，液晶聚合物(LCP)衬底具有约0.3到0.5W
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的热导率，有机衬底上的阻焊剂层具有约0.2到0.3W
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的热导率。利用有机衬底及空气腔的组合，不仅可以减少制造成本，还可减少将晶体振荡器及振荡电路保持在恒定温度的功率消耗。
[0018]图1示出了根据本专利技术的一些实施例的半导体封装结构1的截面图。半导体封装结构1包含衬底10、绝缘体11、电子组件12、13及盖14。
[0019]衬底10可为有机衬底，包含(但不限于)以模制材料为主的衬底、聚酰亚胺衬底、FR-4衬底、液晶聚合物(LCP)衬底、带芯衬底、无芯衬底或由有机小分子或聚合物构成的其它衬底。在一些实施例中，有机衬底的聚合组件具有低于约1W
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的热导率。在一些实施例中，衬底10界定了容纳热绝缘体11及电子组件12、13的腔10c。在一些实施例中，衬底10具有被虚线圆圈10s圈出的阶梯结构。例如，衬底10具有顶表面101及与顶表面101不共面的顶表面102。例如，顶表面102从顶表面101下凹。
[0020]绝缘体(也可被称作热绝缘体或支撑组件)11安置在衬底10的表面103上方。绝缘体11安置在由衬底10界定的腔10c内。在一些实施例中，绝缘体11经由粘着层11a(例如，裸
片附接膜DAF)连接到衬底10的表面103。在一些实施例中，绝缘体11的热导率等于或低于约1.2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体封装结构，其包括：衬底；第一电子组件，其安置在所述衬底上，所述第一电子组件具有面对所述衬底的第一表面的背面表面；及支撑组件，其安置在所述第一电子组件的所述背面表面与所述衬底的所述第一表面之间，其中所述第一电子组件的所述背面表面具有连接到所述支撑组件的第一部分及从所述支撑组件暴露的第二部分。2.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其进一步包括安置在所述第一电子组件的所述背面表面与所述衬底的所述第一表面之间的多个支撑组件，其中所述支撑组件彼此分隔开。3.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其中所述第一电子组件的所述背面表面的所述第一部分的面积为所述第一电子组件的所述背面表面的面积的约3％到约50％。4.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其中所述支撑组件、所述第一电子组件及所述衬底界定腔，所述腔的热导率小于所述支撑组件的热导率。5.根据权利要求4所述的半导体封装结构，其进一步包括盖，所述盖安置在所述衬底上以形成密闭性密封空间，其中所述腔的热导率小于所述密闭性密封空间的热导率。6.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其中所述第一电子组件的所述背面表面与所述衬底的所述第一表面之间的距离处于约15微米到约500微米的范围内。7.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其中所述支撑组件的热导率小于所述衬底的热导率。8.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其进一步包括第二电子组件，所述第二电子组件安置在邻近于所述第一电子组件的有源表面的热源区上。9.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其进一步包括粘着层，所述粘着层将所述支撑组件连接到所述第一电子组件的所述背面表面或所述衬底的所述第一表面。10.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其中所述第一电子组件安置在所述衬底的腔内。11.一种半导体封装结构，其包括：衬底；第一电子组件，其安置在所述衬底上，所述第一电子组件具有面...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾吉生，赖律名，黄敬涵，赖虢桦，柳辉忠，
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：