[發明專利]半導體器件以及控制其溫度的方法

有效

• 申請號: 201110380601.6
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN102541120A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 金載春;趙殷奭;崔美那;崔敬世;黃熙情;裴世蘭
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: G05D23/24
• 分類號: G05D23/24
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 姜盛花;陳源

1.一種半導體器件，包括半導體封裝件，在所述半導體封裝件中，半導體芯片安裝在封裝件襯底上，

其中，所述半導體封裝件包括：

溫度測量器件，其測量所述半導體封裝件的溫度；和

溫度控制電路，其基于所述溫度測量器件測量得到的所述半導體封裝件的溫度來改變所述半導體封裝件的工作速度。

2.根據權利要求1的半導體器件，其中，所述溫度測量器件嵌入在所述封裝件襯底中，并且所述溫度控制電路內置在所述半導體芯片中。

3.根據權利要求2的半導體器件，其中，所述溫度測量器件包括：

熱敏電阻器，其在所述封裝件襯底中布置在所述半導體芯片下方并且具有隨著所述半導體芯片的溫度而變化的電阻值；和

電阻器，其與所述熱敏電阻器電連接并防止所述熱敏電阻器的自加熱。

4.根據權利要求3的半導體器件，其中，所述溫度控制電路包括：

電源單元，其電連接至所述電阻器，并對所述溫度測量器件施加電源電壓；

轉換單元，其電連接至所述熱敏電阻器，并接收從所述熱敏電阻器輸出的模擬信號以將該模擬信號轉換成數字信號；和

處理單元，其電連接至所述轉換單元，并基于所述數字信號改變施加至所述半導體芯片的功率。

5.根據權利要求1的半導體器件，其中，所述半導體封裝件還包括散熱器，其將所述半導體芯片中產生的熱量擴散至外部。

6.根據權利要求1的半導體器件，其中，所述半導體芯片包括所述溫度控制電路內置在其中的邏輯芯片和安裝在所述邏輯芯片上的存儲器芯片，并且所述溫度控制電路改變所述邏輯芯片和所述存儲器芯片的工作速度。

7.一種半導體器件，包括：

封裝件襯底，和

安裝在所述封裝件襯底上的半導體芯片，

其中，所述封裝件襯底包括一個熱敏電阻器和一個電阻器，所述熱敏電阻器感測所述半導體芯片的溫度以輸出對應于該溫度的輸出電壓，所述電阻器用于防止所述熱敏電阻器的自加熱，

并且，所述半導體芯片包括對所述電阻器和所述熱敏電阻器施加電源電壓的電源單元、將所述輸出電壓轉換成位信號的轉換單元、以及基于所述位信號識別所述半導體芯片的溫度以改變所述半導體芯片的工作速度的處理單元。

8.根據權利要求7的半導體器件，其中，所述處理單元在所述半導體芯片的溫度低于基準溫度時提高所述半導體芯片的工作速度，而在所述半導體芯片的溫度高于所述基準溫度時降低所述半導體芯片的工作速度。

9.根據權利要求7的半導體器件，其中，所述熱敏電阻器和所述電阻器中的至少一個嵌入在所述封裝件襯底中或者表面安裝在所述封裝件襯底上，或者所述熱敏電阻器和所述電阻器中的至少一個表面安裝在所述半導體芯片上。

10.根據權利要求7的半導體器件，其中，所述熱敏電阻器包括第一熱敏電阻器和第二熱敏電阻器，所述第一熱敏電阻器表面安裝在所述封裝件襯底的底表面上，所述第二熱敏電阻器表面安裝在所述封裝件襯底的頂表面上，所述第一熱敏電阻器和所述第二熱敏電阻器共同連接至所述電阻器。

11.根據權利要求7的半導體器件，其中，所述封裝件襯底在其頂表面或底表面上包括空腔，并且所述熱敏電阻器和所述電阻器中的至少一個插入在所述空腔中。

12.根據權利要求7的半導體器件，其中，所述封裝件襯底包括打開所述半導體芯片的底表面的開孔，并且所述熱敏電阻器插入所述開孔中以直接連接至所述半導體芯片。

13.根據權利要求7的半導體器件，還包括對所述半導體芯片進行模塑的模塑層以及布置在所述模塑層和所述半導體芯片之間的散熱器，所述散熱器擴散在所述半導體芯片中產生的熱量。

14.根據權利要求13的半導體器件，其中，所述散熱器圍繞所述半導體芯片并且被延伸以連接至所述封裝件襯底，

并且，所述封裝件襯底還包括穿透所述封裝件襯底以連接至所述散熱器的熱通孔，所述熱通孔提供散熱路徑。

15.根據權利要求7的半導體器件，還包括：

開口模塑層，其對所述半導體芯片進行模塑、打開所述半導體芯片的頂表面、并且與所述半導體芯片的頂表面處在同一水平面；和

散熱器，其布置在所述半導體芯片和所述開口模塑層的頂表面。