[發明專利]半導體封裝

在審

• 申請號: 202010871074.8
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN112447638A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 許家豪;陳泰宇;郭圣良;楊柏俊
• 申請（專利權）人: 聯發科技股份有限公司
• 主分類號: H01L23/473
• 分類號: H01L23/473;H01L23/31
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 黎堅怡

本發明公開一種半導體封裝，包括：基板；晶粒，以倒裝芯片方式安裝在該基板的上表面上；蓋子，安裝在該晶粒上和該基板的周邊上，其中，該蓋子包括蓋板和與該蓋板一體形成的四個壁；以及液體冷卻通道，位于該蓋子的該蓋板和該晶粒的后表面之間，用于使冷卻劑相對于該半導體封裝體循環。這樣就可以通過液體冷卻來對晶粒進行散熱，從而確定半導體封裝的性能穩定和可靠性；并且本發明中的蓋子可以提高半導體封裝的機械強度，減小翹曲，從而可以方便安裝。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種半導體封裝。

背景技術

管理由工作中的半導體芯片產生的熱量已經成為重要的技術問題。隨著溫度升高，芯片故障率會增加，并且熱量可能會對半導體芯片造成永久性損壞。因此，有效的散熱成為半導體封裝的關鍵問題。

常規地，將散熱器附接到半導體封裝的表面以改善散熱。例如，在具有封裝半導體芯片的樹脂模塑料的半導體封裝的情況下，散熱器直接附接到模塑料的表面。熱量通過模塑料傳遞到散熱器，并且散熱器通過對流散熱。然而，模塑料具有相對低的導熱率，并且通過附接到模塑料表面的散熱器的散熱效率相對較低。

隨著高性能CPU和其他半導體設備中功率等級(power level)和熱量產生的增加，常用封裝組件的熱性能正成為限制因素。許多這樣的設備安裝在倒裝芯片封裝中，在該封裝中，晶粒的有源側(active side)上被底部填充，并與熱界面材料(TIM，thermalinterface material)(也稱為“TIM I”)直接接觸，而金屬蓋或陶瓷蓋(lid)則在相對側。蓋子可為晶粒和封裝加強件提供物理保護，而TIM則有助于散熱。在某些情況下，散熱器可以與另一個TIM層(也稱為“TIM 2”)一起安裝在蓋子上。然而，上述構造的熱性能和散熱效率仍然不令人滿意。

隨著新興設備設計中功率等級的不斷提高，該行業一直需要提供改進的半導體封裝熱性能以確保性能和可靠性。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有液體冷卻蓋的改進的半導體封裝，以解決上述現有技術的問題或缺點；本發明的另一個目的是提供一種具有改進的熱性能而又不影響翹曲和表面安裝技術(surface mount technique，SMT)控制能力的改進的半導體封裝。

根據本發明的第一方面，公開一種半導體封裝，包括：

基板；

晶粒，以倒裝芯片方式安裝在該基板的上表面上；

蓋子，安裝在該晶粒上和該基板的周邊上，其中，該蓋子包括蓋板和與該蓋板一體形成的四個壁；以及

液體冷卻通道，位于該蓋子的該蓋板和該晶粒的后表面之間，用于使冷卻劑相對于該半導體封裝體循環。

根據本發明的第二方面，公開一種半導體封裝，包括：

基板；

晶粒，以倒裝芯片方式安裝在該基板的上表面上；

虛設層，安裝在該晶粒的后表面上；

蓋子，安裝在該虛設層上和該基板的周邊上，其中，該蓋子包括蓋板和與該蓋板一體形成的四個壁；以及

液體冷卻通道，位于該蓋子的該蓋板和該虛設層之間，用于使冷卻劑相對于該半導體封裝體循環。

本發明的半導體封裝由于包括液體冷卻通道，并且位于該蓋子的該蓋板和該晶粒的后表面之間，用于使冷卻劑相對于該半導體封裝體循環。這樣就可以通過液體冷卻來對晶粒進行散熱，從而確定半導體封裝的性能穩定和可靠性；并且本發明中的蓋子可以提高半導體封裝的機械強度，減小翹曲，從而可以方便安裝。

附圖說明

圖1是根據本發明的一個實施例的帶蓋的半導體封裝的透視頂視圖。