[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置與相關(guān)方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110359460.X
• 申請(qǐng)日: 2011-11-14
• 公開（公告）號(hào): CN102915992A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林有玉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 創(chuàng)意電子股份有限公司;臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/498
• 分類號(hào): H01L23/498;H01L23/367;H01L21/60;H01L21/48
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 陳小雯

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置與相關(guān)方法，且特別是涉及一種整合多芯片且可兼顧集積度與散熱的半導(dǎo)體裝置與相關(guān)方法。

背景技術(shù)

各式各樣的半導(dǎo)體裝置是現(xiàn)代資訊社會(huì)最重要的硬件基礎(chǔ)之一。芯片(管芯、裸晶)是半導(dǎo)體裝置的基礎(chǔ)元件；不同的芯片間可交換信號(hào)、數(shù)據(jù)以整體性地發(fā)揮一電子系統(tǒng)的功能。為了以更小的體積、更高的集積度實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)，現(xiàn)代的半導(dǎo)體裝置會(huì)將多個(gè)芯片整合為同一封裝，例如說是系統(tǒng)級(jí)封裝(System?in?Package，SiP)。舉例而言，封裝上封裝(Package?on?Package，PoP)技術(shù)即是將一芯片封裝垂直堆疊于另一芯片封裝上，以整合多個(gè)芯片的功能。

不過，以目前封裝上封裝技術(shù)形成的半導(dǎo)體裝置仍存在散熱不佳等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的之一是提供一種可兼顧集積度與散熱的半導(dǎo)體裝置，其包括一基板、一或多個(gè)第一芯片、一或多個(gè)子封裝系統(tǒng)與一散熱體。基板具有一第一表面與多個(gè)外部互聯(lián)導(dǎo)體；第一芯片即安裝于第一表面上，外部互聯(lián)導(dǎo)體則設(shè)于基板的相反兩面。

各子封裝系統(tǒng)安裝于第一表面上，每一子封裝系統(tǒng)于第一表面的投影與第一芯片于第一表面的投影有部分重疊，并有部分不重疊。各子封裝系統(tǒng)中包括一或多個(gè)第二芯片、多個(gè)互聯(lián)導(dǎo)體(interconnector)與一界面板(interposer)。其中，第二芯片可以是裸晶，也可以是已封裝的硅晶(packaged?silicon)。在各子封裝系統(tǒng)的一實(shí)施例中，第二芯片可以是裸晶，并以覆晶(flip-chip)方式通過裸晶底下的凸塊(bump)而安裝于界面板上。以及/或者，第二芯片可以是已封裝的硅晶，通過針腳及/或圓球狀焊球(例如球格式封裝(Ball?Grid?Array，BGA)的焊球)安裝于界面板。界面板設(shè)于第二芯片與基板的第一表面之間，互聯(lián)導(dǎo)體則與第二芯片設(shè)于界面板的相反兩面。對(duì)應(yīng)各子封裝系統(tǒng)的互聯(lián)導(dǎo)體，基板的第一表面上還設(shè)有多個(gè)接點(diǎn)(contact)；各子封裝系統(tǒng)的互聯(lián)導(dǎo)體即耦接于接點(diǎn)與界面板之間。

一實(shí)施例中，第一芯片以覆晶形式安裝于基板的第一表面上；在第一表面上，第一芯片沿一第一方向的突起高度低于子封裝系統(tǒng)中各互聯(lián)導(dǎo)體沿第一方向的高度。

散熱體具有一突出部分、一散熱板與一或多個(gè)側(cè)壁；散熱板覆蓋于第一芯片與各子封裝系統(tǒng)之上，突出部分設(shè)于第一芯片與散熱板之間，各側(cè)壁則設(shè)于散熱板與第一表面之間。

本發(fā)明的又一目的是提出一種提供(例如生產(chǎn)、制造、實(shí)現(xiàn))前述半導(dǎo)體裝置的方法，包括：將第一芯片安裝于基板的第一表面上；當(dāng)?shù)诙酒瑸槁憔r(shí)，可以覆晶的方式安裝于界面板上，而當(dāng)?shù)诙酒瑸榉庋b體時(shí)，則以連接導(dǎo)體(如針腳及/或焊球)安裝于界面板上，以組裝子封裝系統(tǒng)；將子封裝系統(tǒng)中的互聯(lián)導(dǎo)體耦接至基板上的對(duì)應(yīng)接點(diǎn)以將各子封裝系統(tǒng)安裝于第一表面上；安裝散熱體，并于基板上附接多個(gè)外部互聯(lián)導(dǎo)體。

為了對(duì)本發(fā)明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下：

附圖說明

圖1以立體外視圖示意本發(fā)明半導(dǎo)體裝置的一實(shí)施例；

圖2示意圖1半導(dǎo)體裝置的各主要構(gòu)件；

圖3示意圖2子封裝系統(tǒng)的架構(gòu)實(shí)施例；

圖4示意圖2芯片與子封裝系統(tǒng)于基板上的配置實(shí)施例；

圖5以不同角度示意圖2散熱體的實(shí)施例；

圖6示意圖5散熱體于圖2基板的配置實(shí)施例；

圖7以不同角度示意圖1半導(dǎo)體裝置；

圖8示意圖1半導(dǎo)體裝置中的各種電性耦接導(dǎo)電路徑；

圖9以圖1半導(dǎo)體裝置為例示意本發(fā)明方法的流程實(shí)施例；

圖10示意圖6散熱體的另一實(shí)施例。

主要元件符號(hào)說明

10：半導(dǎo)體裝置

12：基板

14、14b：散熱體

16a-16b、t20-b20、t24a-b24a、t24b-b24b、t40-b40：表面

18、28、32、34：互聯(lián)導(dǎo)體

20、D1-D8：芯片

22a-22b：子封裝系統(tǒng)

24a-24b：界面板

30、36、38：接點(diǎn)

40：散熱板

42a-42d：側(cè)壁

46：突出部分

100：流程

102-110：步驟

z：方向

P_a、P_b、P_c：投影

具體實(shí)施方式