一种POP封装结构及其构造方法技术

本发明专利技术涉及半导体封装技术领域，提出一种POP封装结构及其构造方法。该结构包括：第一基板和第二基板；第一芯片，其布置于所述第一基板上；第二芯片，其布置于所述第二基板上；以及相变材料，其包覆所述第二芯片，其中所述相变材料被配置为吸收所述第二芯片工作产生的热量，并且由固相转化为液相以便将热量导出。本发明专利技术可以很好地满足高功耗芯片对封装高效散热的要求，在电子封装领域具有极大的应用价值。值。值。

【技术实现步骤摘要】
一种POP封装结构及其构造方法


[0001]本专利技术总的来说涉及半导体封装
具体而言，本专利技术涉及 一种POP封装结构及其构造方法。

技术介绍

[0002]对于半导体系统级(System In a Package SIP)封装来说，封装 体叠层(package on package POP)封装工艺是很重要的一种。
[0003]图1示出了一个现有技术中通常使用的POP封装结构的结构示意 图。如图1所示，第一芯片101和第二芯片102分别倒装焊接在第一有 机基板103和第二有机基板104上，第一芯片101的背面通过TIM1(105) 与散热盖板106连接。散热盖板106的上方可以根据实际散热需求决定 是否增加热沉结构满足更大的散热需求，需要时可以如图1所示将散热 盖板106进一步地通过TIM2(107)与热沉108连接。传统上第二芯片102 一般为低功耗芯片，所以对第二芯片102的散热一般没有特殊要求和处 理。
[0004]然而随着POP封装结构的芯片数量越来越多并且芯片的功耗越来越 高，现有技术中的封装散热方式存在的问题体现了出来：由于没有很好 的散热路径，下层的第二芯片102的功耗增大有限；并且由于下层的第 二有机基板104不能提供很好的散热路径，也不能进一步地满足封装高 效散热需求。

技术实现思路

[0005]为至少部分解决现有技术中的上述问题，本专利技术提出一种POP封装 结构，该结构包括：
[0006]第一基板和第二基板；
[0007]第一芯片，其布置于所述第一基板上；
[0008]第二芯片，其布置于所述第二基板上；以及
[0009]相变材料，其包覆所述第二芯片，其中所述相变材料被配置为吸收 所述第二芯片工作产生的热量，并且由固相转化为液相以便将热量导 出。
[0010]在本专利技术一个实施例中规定，所述POP封装结构还包括：
[0011]TIM1；以及
[0012]散热盖板，其通过所述TIM1与所述第一芯片连接以便导出所述第一 芯片工作产生的热量。
[0013]在本专利技术一个实施例中规定，所述POP封装结构还包括：
[0014]TIM2：以及
[0015]热沉，其通过所述TIM2与所述散热盖板连接以便导出所述第一芯片 工作产生的热量。
[0016]在本专利技术一个实施例中规定，所述POP封装结构还包括密封部件， 其布置于所述第一基板和第二基板之间以密封所述相变材料。
[0017]在本专利技术一个实施例中规定，所述第二基板上具有金属散热块，所 述金属散热块布置于所述第二芯片的外围以便传导所述相变材料吸收 的热量。
[0018]在本专利技术一个实施例中规定，所述POP封装结构还包括印制电路板， 其布置于所述第二基板的下方与所述第二基板连接。
[0019]在本专利技术一个实施例中规定，所述POP封装结构还包括球栅阵列或 者凸块，其中所述第一或第二芯片与所述第一或第二有机基板之间通过 球栅阵列或者凸块连接。
[0020]在本专利技术一个实施例中规定，所述POP封装结构还包括底部填充剂， 其填充于所述球栅阵列或者凸块处。
[0021]在本专利技术一个实施例中规定，所述相变材料包括蜡基材料。
[0022]本专利技术还提出一种构造所述POP封装结构的方法，该方法包括下列 步骤：
[0023]提供具有所述金属散热块的第二基板；
[0024]连接所述第一芯片与第一基板以及散热盖板；
[0025]连接所述第二芯片与所述第二基板；
[0026]在所述第一基板与第二基板之间的周边填充密封胶并且固化，其中 所述密封胶预留有开口；
[0027]通过所述开口在所述第一基板与第二基板之间填充相变材料；
[0028]将所述开口密封；
[0029]将所述热沉通过所述TIM2与所述散热盖板的上方连接；以及
[0030]将所述印制电路板与所述第二基板的下方连接。
[0031]本专利技术至少具有如下有益效果：本专利技术通过在传统POP封装结构中 的上下层的第一和第二有机基板之间填充相变材料，并且通过相变材料 对第二有机基板上布置的第二芯片热量的吸收和扩散，结合第二有机基 板上的金属散热块进一步对热量的传递，可以很好地满足高功耗芯片对 封装高效散热的要求，在电子封装领域具有极大的应用价值。
附图说明
[0032]为进一步阐明本专利技术的各实施例中具有的及其它的优点和特征，将 参考附图来呈现本专利技术的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附 图只描绘本专利技术的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。 在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表 示。
[0033]图1示出了现有技术中一个POP封装结构的结构示意图。
[0034]图2示出了本专利技术一个实施例中一个POP封装结构的结构示意图。
[0035]图3示出了本专利技术一个实施例中构造一个POP封装结构的流程示意 图。
[0036]图4
‑
7出了本专利技术一个实施例中构造一个POP封装结构的过程结构 示意图。
具体实施方式
[0037]应当指出，各附图中的各组件可能为了图解说明而被夸大地示出， 而不一定是比例正确的。在各附图中，给相同或功能相同的组件配备了 相同的附图标记。
[0038]在本专利技术中，除非特别指出，“布置在
…
上”、“布置在
…
上方
”ꢀ
以及“布置在
…
之上”并未排除二者之间存在中间物的情况。此外，“布 置在
…
上或上方”仅仅表示两个部件
之间的相对位置关系，而在一定情 况下、如在颠倒产品方向后，也可以转换为“布置在
…
下或下方”，反 之亦然。
[0039]在本专利技术中，各实施例仅仅旨在说明本专利技术的方案，而不应被理解 为限制性的。
[0040]在本专利技术中，除非特别指出，量词“一个”、“一”并未排除多个 元素的场景。
[0041]在此还应当指出，在本专利技术的实施例中，为清楚、简单起见，可能 示出了仅仅一部分部件或组件，但是本领域的普通技术人员能够理解， 在本专利技术的教导下，可根据具体场景需要添加所需的部件或组件。另外， 除非另行说明，本专利技术的不同实施例中的特征可以相互组合。例如，可 以用第二实施例中的某特征替换第一实施例中相对应或功能相同或相 似的特征，所得到的实施例同样落入本申请的公开范围或记载范围。
[0042]在此还应当指出，在本专利技术的范围内，“相同”、“相等”、“等 于”等措辞并不意味着二者数值绝对相等，而是允许一定的合理误差， 也就是说，所述措辞也涵盖了“基本上相同”、“基本上相等”、“基 本上等于”。以此类推，在本专利技术中，表方向的术语“垂直于”、“平 行于”等等同样涵盖了“基本上垂直于”、“基本上平行于”的含义。
[0043]另外，本专利技术的各方法的步骤的编号并未限定所述方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种POP封装结构，其特征在于，包括：第一基板和第二基板；第一芯片，其布置于所述第一基板上；第二芯片，其布置于所述第二基板上；以及相变材料，其包覆所述第二芯片，其中所述相变材料被配置为吸收所述第二芯片工作产生的热量，并且由固相转化为液相以便将热量导出。2.根据权利要求1所述的POP封装结构，其特征在于，还包括：TIM1；以及散热盖板，其通过所述TIM1与所述第一芯片连接以便导出所述第一芯片工作产生的热量。3.根据权利要求2所述的POP封装结构，其特征在于，还包括：TIM2：以及热沉，其通过所述TIM2与所述散热盖板连接以便导出所述第一芯片工作产生的热量。4.根据权利要求1所述的POP封装结构，其特征在于，还包括密封部件，其布置于所述第一基板和第二基板之间以密封所述相变材料。5.根据权利要求1所述的POP封装结构，其特征在于，所述第二基板上具有金属散热块，所述金属散热块布置于所述第二芯片的外围以便传导所述相变材料吸收的热量。6.根据权利要求1所述的POP封装结构，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁飞，周云燕，
申请(专利权)人：上海先方半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：