[發明專利]屏蔽插入機構及具有集成的電磁屏蔽物的半導體封裝

有效

• 申請號: 201210371173.5
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN103296010A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 桑帕施·K·V·卡里卡蘭;胡坤忠;趙子群;雷佐爾·拉赫曼·卡恩;彼得·沃倫坎普;陳向東
• 申請（專利權）人: 美國博通公司
• 主分類號: H01L23/552
• 分類號: H01L23/552;H01L23/31
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 田喜慶

技術領域

本發明總體涉及半導體領域，具體涉及用于屏蔽有源管芯避免電磁噪聲的屏蔽插入機構及具有集成的電磁屏蔽物的半導體封裝。

背景技術

對于減小半導體封裝尺寸同時增強功能性存在日益增長的需要。這種需要典型地導致半導體封裝設計成容納多于一個半導體管芯，其中每個管芯都可以是包含眾多晶體管以及多層互連的復合管芯。在運行期間，所述復合管芯產生流過管芯上多個互連的大量瞬態電流。大量的瞬態電流以及伴隨的瞬態電壓進而導致由每個管芯產生的大量的電磁噪聲。由于高級封裝包括緊密接近的多個管芯，來自一個管芯的電磁噪聲對封裝內其他管芯會具有非常不希望的影響。更具體地，由一個管芯產生的電磁噪聲典型地在所述封裝內其他管芯中誘導不希望的噪聲電流以及噪聲電壓。由于半導體封裝尺寸減小，以及鄰近管芯之間分隔減小，以及當將多于兩個管芯封裝在同一個封裝內時，加劇了誘導不希望噪聲的問題。

此外，每個半導體封裝可能暴露于來自系統中其他部件（例如其他有噪聲的半導體封裝）的外部電磁噪聲。減少電磁噪聲的影響是高級封裝設計的重要目標。

發明內容

本發明是針對具有集成的電磁屏蔽物的半導體封裝，基本上如在至少一個附圖中所示和/或與其相結合進行說明，更全面地如在以下對本申請的描述中提出的。

本發明的一方面，提供一種位于頂部有源管芯與底部有源管芯之間用于屏蔽所述頂部有源管芯以及所述底部有源管芯避免電磁噪聲的屏蔽插入機構，所述屏蔽插入機構包括：

插入機構介質層；

所述插入機構介質層內的硅通孔（TSV）；

通過所述TSV連接到固定電位上的電磁屏蔽物。

優選地，本申請的插入機構介質層，其中所述電磁屏蔽物包括導電層格柵。

優選地，本申請的插入機構介質層，其中所述電磁屏蔽物全部地布置在所述插入機構介質層內。

優選地，本申請的插入機構介質層，其中所述電磁屏蔽物部分地布置在所述插入機構介質層內。

優選地，本申請的插入機構介質層，其中所述固定電位是接地電位。

優選地，本申請的插入機構介質層，其中所述固定電位是Vdd電位。

優選地，本申請的插入機構介質層，進一步包括連接到另外的固定電位上的另外的電磁屏蔽物。

優選地，本申請的插入機構介質層，其中所述另外的電磁屏蔽物至少部分地重疊所述電磁屏蔽物。

優選地，本申請的插入機構介質層，其中所述固定電位是Vdd電位，而所述另外的固定電位是接地電位。

本發明另一方面，提供一種半導體封裝，包括：

底部有源管芯；

位于所述底部有源管芯之上的屏蔽插入機構；

位于所述屏蔽插入機構之上的頂部有源管芯，所述屏蔽插入機構用于屏蔽所述頂部有源管芯以及所述底部有源管芯避免電磁噪聲；

所述屏蔽插入機構具有插入機構介質層、所述插入機構介質層內的硅通孔（TSV）、以及通過所述TSV連接到固定電位上的電磁屏蔽物。

優選地，本申請的半導體封裝，其中所述屏蔽插入機構側向地延伸超過所述底部有源管芯以及所述頂部有源管芯。

優選地，本申請的半導體封裝，其中所述屏蔽插入機構的一部分側向地延伸超過所述底部有源管芯以及所述頂部有源管芯，所述TSV位于所述屏蔽插入機構的所述部分內；所述屏蔽插入機構進一步包括位于所述屏蔽插入機構的所述部分底部表面上的焊料凸起，所述焊料凸起連接到所述TSV上。

優選地，本申請的半導體封裝，其中所述電磁屏蔽物包括導電層格柵。

優選地，本申請的半導體封裝，其中所述電磁屏蔽物全部地布置在所述插入機構介質層內。

優選地，本申請的半導體封裝，其中所述固定電位是接地電位或Vdd電位。

本發明的又一方面，提供一種半導體封裝，包括：

底部有源管芯；

位于所述底部有源管芯之上的屏蔽插入機構；

位于所述屏蔽插入機構之上的頂部有源管芯，所述屏蔽插入機構用于屏蔽所述頂部有源管芯以及所述底部有源管芯避免電磁噪聲；

所述屏蔽插入機構具有通過線焊連接到固定電位上的電磁屏蔽物。

優選地，本申請的半導體封裝，其中所述屏蔽插入機構的一部分側向地延伸超過所述底部有源管芯以及所述頂部有源管芯；所述屏蔽插入機構進一步包括位于所述屏蔽插入機構的所述部分頂部表面上的外周墊，所述外周墊連接到所述電磁屏蔽物上，并且所述線焊連接到所述外周墊上。