半导体封装件及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种半导体封装件及其制造方法。所述半导体封装件包括：基板；至少一个芯片，设置在基板的一个表面上；包封层，设置在基板的所述一个表面上并包封所述至少一个芯片；焊球，设置在基板的与所述一个表面相对的另一表面上；至少一个散热部，设置成远离基板，其中，所述至少一个散热部由凹入部分和填充在凹入部分中的包裹有吸水颗粒的环氧树脂构成，从而利用所述至少一个散热部中的吸收颗粒捕捉到的空气中的水汽的蒸发，使芯片在工作时产生的热量消散到半导体封装件的外部。根据本发明专利技术，通过在半导体封装件的背面设置吸水颗粒，能够有效地消散芯片在工作时产生的热量，从而提高了半导体封装件的散热能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体封装领域，具体地讲，涉及一种具有散热性提高的结构的半导 体封装件。
技术介绍
近来，随着诸如移动终端的手持设备的功能越来越强大，处理芯片的能力也在不 断提高。在这样的情况下，芯片功耗也在不断增加，对于散热的要求也越来越高。 目前，半导体封装件在经过表面贴装之后，由芯片产生的热量主要通过焊球传热 和芯片/树脂辐射消散到外部。 图1是示出了根据现有技术的半导体封装件的示意性结构剖视图。 参照图1，半导体封装件10包括基板11、设置在基板11的一侧上的芯片12、包封 芯片12以保护芯片12免受外部湿气或空气影响的包封层13、将芯片12电连接并固定到基 板11的电连接部（例如，焊盘）15,以及设置在基板11的另一侧上以将基板11电连接到诸 如印刷电路板（PCB)的电路板20的焊球14。 如图1中的箭头所示，芯片12产生的热量的一部分通过焊球14传导到电路板20 上，芯片12产生的热量的另一部分通过其与基板相对的背面辐射到空气中。 然而，由于手持设备需要非常地轻薄，特别是大量堆叠式封装件的使用，使得如图 1所示的常规散热方法的散热能力有限而不能很好地消散芯片产生的热量，导致热量积聚 在电路板中无法耗散，最终导致芯片与电路板的温度随使用时间而逐步升高，从而导致使 用者不适。 为了增强散热，目前还采用了这样一种方法，S卩，通过在芯片的背面增设散热片， 或者增设风扇，从而提高空气流速，带走芯片产生的热量。图2示出了根据现有技术的设置 有散热片的半导体封装件的示意性结构。 如图2所示，在芯片12的与基板11相对的侧面上设置有散热片16,并且还可以在 半导体封装件10的周围设置一个或多个风扇（未示出），从而通过提高空气流速来加速散 热。 因此，在现有技术中，尽管将图1和图2所示的方法相结合，仍然不能有效地使芯 片产生的热量散发到外部，使得芯片和电路板的温度持续升高。因此，亟需一种新的散热解 决方案。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种使散热能力提 高的。 根据本专利技术的一方面，提供了一种半导体封装件，所述半导体封装件可以包括：基 板；至少一个芯片，设置在基板的一个表面上；包封层，设置在基板的所述一个表面上并包 封所述至少一个芯片；焊球，设置在基板的与所述一个表面相对的另一表面上；至少一个 散热部，设置成远离基板，其中，所述至少一个散热部由凹入部分和填充在凹入部分中的包 裹有吸水颗粒的环氧树脂构成，从而利用所述至少一个散热部中的吸收颗粒捕捉到的空气 中的水汽的蒸发，使芯片在工作时产生的热量消散到半导体封装件的外部。 根据本专利技术的示例性实施例，所述至少一个芯片的背离基板的表面可以被暴露于 包封层外部。根据本专利技术的一个示例性实施例，所述至少一个散热部可以仅设置在所述至 少一个芯片的背离基板的表面中。根据本专利技术的另一示例性实施例，所述至少一个散热部 可以设置在所述至少一个芯片的背离基板的表面中和包封层的背离基板的表面中。 根据本专利技术的示例性实施例，所述至少一个芯片可以被包封层完全包封而没有暴 露于外部环境。根据本专利技术的一个示例性实施例，所述至少一个散热部可以设置在包封层 的背离基板的表面中。 根据本专利技术的示例性实施例，吸水颗粒可以由聚丙烯酸钠树脂或聚丙烯醇类共聚 物制成。 根据本专利技术的示例性实施例，散热部可以为按阵列形式布置的多个散热部。 根据本专利技术的示例性实施例，芯片可以与基板通过凸块或键合线电连接。 根据本专利技术的另一方面，提供了一种制造具有提高的散热性的半导体封装件的方 法，所述方法包括下述步骤：准备贴装有芯片的基板；在芯片和包封层中的至少一个的背 离基板的表面上形成凹入部分；利用印刷方法在凹入部分中填充包裹有吸水颗粒的环氧树 月旨，然后进行加温固化，从而形成具有散热部的半导体封装件。 根据本专利技术的示例性实施例，准备贴装有芯片的步骤可以包括：将芯片贴装在事 先准备好的基板上，并且使芯片与基板通过位于二者之间的凸块电连接或者使芯片与基板 通过键合线电连接；用包封材料（例如，环氧成型化合物（EMC))形成包封层以包封芯片与 凸块或键合线；在基板的与设置有芯片的表面相对的表面上设置焊球。 根据本专利技术的示例性实施例，可以利用刀片切割或者利用激光切割芯片和包封层 中的至少一个的背离基板的表面来执行形成凹入部分的步骤。 根据本专利技术的示例性实施例，在凹入部分中填充包裹有吸水颗粒的环氧树脂的步 骤可以包括：在芯片和包封层中的至少一个的包括形成有凹入部分的整个表面上设置掩 模；使用印刷方法在整个掩模上印刷包裹有吸水颗粒的环氧树脂；然后，去除掩模，从而在 芯片和包封层中的至少一个的形成有凹入部分的表面中填充包裹有吸水颗粒的环氧树脂。 根据本专利技术，通过利用在封装件背面增设的吸水材料主动捕捉空气中的水汽，在 芯片因操作而温度升高的情况下，被捕捉在吸水材料中的水汽蒸发，从而协助芯片散热，使 得在不增加半导体封装件体积的情况下，提高了芯片的散热能力。 【附图说明】 通过以下结合附图对实施例的描述，这些和/或其它方面将变得清楚且更容易理 解，在附图中： 图1是示出了根据现有技术的半导体封装件的示意性结构剖视图； 图2是示出了根据现有技术的设置有散热片的半导体封装件的结构示意图； 图3是示出了根据本专利技术的具有散热部的一个示例性实施例的半导体封装件的 结构示意图； 图4是示出了图3中的散热部布置在芯片中的俯视图； 图5A至图5C是示出了根据本专利技术的具有散热部的半导体封装件的制造方法的剖 视图； 图6是示出了根据本专利技术的具有散热部的另一个示例性实施例的半导体封装件 的结构不意图； 图7是示出了根据本专利技术的具有散热部的又一个示例性实施例的半导体封装件 的结构不意图； 图8是示出了根据本专利技术的具有散热部的又一个示例性实施例的半导体封装件 的结构示意图。 【具体实施方式】 现在将参照附图更充分地描述本专利技术的实施例，在附图中示出了本专利技术的示例性 实施例。然而，本专利技术可以以许多不同的形式实施，而不应被解释为局限于在此阐述的实施 例；相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并且这些实施例将向本领域的 普通技术人员充分地传达本专利技术的实施例的构思。在下面详细的描述中，通过示例的方式 阐述了多处具体的细节，以提供对相关教导的充分理解。然而，本领域技术人员应该清楚的 是，可以实践本教导而无需这样的细节。在其它情况下，以相对高的层次而没有细节地描述 了公知的方法、步骤、组件和电路，以避免使本教导的多个方面不必要地变得模糊。附图中 的同样的标号表示同样的元件，因此将不重复对它们的描述。在附图中，为了清晰起见，可 能会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。 为了便于描述，在这里可使用空间相对术语，如在…之下、在…下方、下、 在…上方、上等来描述如图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。将理 解的是，空间相对术语意在包含除了在附图中描述的方位之外的装置在使用或操作中的不 同方位。例如，如果在附图中装置被翻转，则被描述为在其它元件或特征下方或之 下的元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体封装件，所述半导体封装件包括：基板；至少一个芯片，设置在基板的一个表面上；包封层，设置在基板的所述一个表面上并包封所述至少一个芯片；焊球，设置在基板的与所述一个表面相对的另一表面上；以及至少一个散热部，设置成远离基板，其中，所述至少一个散热部由凹入部分和填充在凹入部分中的包裹有吸水颗粒的环氧树脂构成，从而利用所述至少一个散热部中的吸收颗粒捕捉到的空气中的水汽的蒸发，使芯片在工作时产生的热量消散到半导体封装件的外部。

【技术特征摘要】
1. 一种半导体封装件，所述半导体封装件包括： 基板； 至少一个芯片，设置在基板的一个表面上； 包封层，设置在基板的所述一个表面上并包封所述至少一个芯片； 焊球，设置在基板的与所述一个表面相对的另一表面上；以及 至少一个散热部，设置成远离基板，其中，所述至少一个散热部由凹入部分和填充在凹 入部分中的包裹有吸水颗粒的环氧树脂构成，从而利用所述至少一个散热部中的吸收颗粒 捕捉到的空气中的水汽的蒸发，使芯片在工作时产生的热量消散到半导体封装件的外部。2. 根据权利要求1所述的半导体封装件，其中，所述至少一个芯片的背离基板的表面 被暴露于包封层外部。3. 根据权利要求2所述的半导体封装件，其中，所述至少一个散热部仅设置在所述至 少一个芯片的背离基板的表面中。4. 根据权利要求2所述的半导体封装件，其中，所述至少一个散热部设置在所述至少 一个芯片的背离基板的表面中和包封层的背离基板的表面中。5. 根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜茂华，
申请(专利权)人：三星半导体中国研究开发有限公司，三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：江苏;32