[發明專利]堆疊式管芯半導體封裝體

有效

• 申請號: 201711257195.8
• 申請日: 2011-07-22
• 公開（公告）號: CN107845619B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 邱書楠;貢國良;徐雪松;龐興收;閻蓓悅;李穎會
• 申請（專利權）人: 超大規模集成電路技術有限責任公司
• 主分類號: H01L23/495
• 分類號: H01L23/495;H01L23/488;H01L23/31;H01L21/56;H01L21/60
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王蕊瑞

本公開涉及堆疊式管芯半導體封裝體。一種半導體封裝體以及組裝半導體封裝體的方法，包括包封堆疊于第二半導體管芯之上并且與第二半導體管芯互連的第一預封裝的半導體管芯。第一封裝半導體管芯相對于引線框以臨時性的載體(例如帶)來定位和固定。第二半導體管芯被附接于第一封裝半導體管芯和引線框并且與它們直接互連。互連的第一封裝半導體管芯和第二半導體管芯，以及引線框被包封以形成半導體封裝體。可以形成不同類型的半導體封裝體，例如方形扁平無引腳(QFN)型封裝、球柵陣列(BGA)型封裝，這提供了增加的輸入/輸出(I/O)總數和功能。

本申請是申請日為2011年7月22日且發明名稱為“堆疊式管芯半 導體封裝體”的中國專利申請No.201110205715.7的分案申請。

技術領域

本發明一般地涉及半導體器件封裝，并且更特別地涉及堆疊式管芯 半導體封裝體。

背景技術

半導體封裝體是用于集成電路和器件的容器。半導體封裝體包括與 集成電路和器件一起的包封的半導體管芯。半導體封裝體具有用來在例 如半導體封裝體被安裝于印制電路板(PCB)時使半導體管芯與外部電 路互連的露出的輸入/輸出(I/O)引腳。管芯可以封裝于許多不同的載 體或封裝結構中，例如，方形扁平無引腳(QFN)、球柵陣列(BGA) 等。此類半導體封裝體保護管芯以及與管芯的互連，并且允許各種型外 部I/O。

對具有提高的速度和功能的，具有更小的封裝占用面積和厚度的半 導體封裝體有著持續的需求。在增加功能的嘗試中，一些半導體封裝體 包括多于一個的半導體管芯。例如，一些半導體封裝體包括一個疊在另 一個上地堆疊的兩個或更多的管芯。其他堆疊式管芯封裝包括堆疊于已 經封裝的(包封的)管芯之上的管芯。但是，此類管芯堆疊于已封裝管 芯之上的半導體封裝體僅限于一定類型的半導體封裝體，并且從半導體 封裝體露出的I/O引腳的數量是有限的。另外，在此類管芯堆疊于已封 裝管芯之上的半導體封裝體的管芯和已封裝管芯之間的互連在半導體封 裝體的外部于外部電路內進行。這增加了另外的設計考慮、處理步驟， 以及安裝具有外部電路的半導體封裝體所增加的成本。而且，更高功率 的器件生成主要經由管芯載體散發的更高的熱能，但是，當前的BGA 堆疊式管芯封裝在熱方面受限并且被設計以應用于較低功率的器件和應 用中。存在解決或至少緩解以上問題中的一些問題的需求。

發明內容

本發明的一方面是所封裝的半導體器件，包括：具有第一引線框的 第一封裝半導體管芯，第一引線框含有從所封裝的半導體管芯露出的第 一引腳，第一封裝半導體管芯具有第一表面；固定于第一封裝半導體管 芯的第一表面的第二半導體管芯；用于為具有第一封裝半導體管芯和第 二半導體管芯的封裝半導體器件提供到外部電路的輸入和輸出的第二引 線框；使第一管芯與第二管芯互連的第一連接器；使第一管芯與第二引 線框互連的第二連接器；以及覆蓋第一封裝半導體管芯、第二半導體管 芯、第一連接器、第二連接器、第一引線框和第二引線框的包封材料。

在一種實施例中，第二引線框的一部分是露出的。第一引線框的一 部分可以是露出的。第一引線框的一部分可以從第一封裝半導體管芯突 出。第二引線框的一部分可以在另一平面上與該引線框的另一部分偏 移。第二引線框的偏移部分可以是第二引線框的引腳并且由包封材料所 包封。第一封裝半導體管芯可以是方形扁平無引腳(QFN)型封裝器件。第一封裝半導體管芯可以是功率方形扁平無引腳(PQFN)型封裝 器件。所封裝的半導體器件可以是方形扁平無引腳(QFN)型封裝器 件。所封裝的半導體器件可以是球柵陣列(BGA)型封裝器件。