[发明专利]半导体封装及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体封装，其包含：

衬底，其具有穿透其的透孔；

半导体芯片，其定位于所述衬底上，覆盖所述透孔；以及

热传导装置，其填充所述透孔且接触所述半导体芯片。

2.根据权利要求1所述的半导体封装，其中所述衬底由半导体、基于有机物的材料、基于金属的材料和基于陶瓷的材料中的至少一者制成。

3.根据权利要求1所述的半导体封装，其中所述衬底进一步包含覆盖所述透孔的隔离层。

4.根据权利要求1所述的半导体封装，其中所述半导体芯片包含基于Si的IC、发光二极管、基于化合物的太阳能电池和无源组件及装置中的至少一者。

5.根据权利要求1所述的半导体封装，其进一步包含定位于所述半导体芯片与所述衬底之间的结合材料，其中所述结合材料包含Ag、Cu和Al中的至少一者。

6.根据权利要求5所述的半导体封装，其进一步包含定位于所述半导体芯片与所述结合材料之间的接合层，其中所述接合层由有机材料、金属-聚合物混合物和合金膏中的至少一者制成。

7.根据权利要求3所述的半导体封装，其中所述热传导装置包含热扩散元件和晶种层，其中所述晶种层定位于所述隔离层与所述热扩散元件之间和所述半导体芯片与所述热扩散元件之间。

8.根据权利要求7所述的半导体封装，其中所述晶种层由与所述热扩散元件异质或同质的材料制成，且所述材料包含Cu、TiW、Ag和其它高传导材料中的至少一者。

9.一种形成半导体封装的方法，其包含：

提供衬底，其具有穿透其的透孔；

将半导体芯片安装在所述衬底上，其中所述半导体芯片覆盖所述透孔；以及

将热传导装置填充在所述透孔中，其中所述热传导装置接触所述半导体芯片。

10.根据权利要求9所述的方法，其中通过化学蚀刻、机械钻孔、干式蚀刻和激光钻孔中的至少一者来形成所述透孔。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述衬底由半导体、基于有机物的材料、基于金属的材料和基于陶瓷的材料中的至少一者制成。

12.根据权利要求9所述的方法，其进一步包含通过溅射、蒸发和其它沉积工艺中的至少一者来形成隔离层，所述隔离层覆盖所述透孔。

13.根据权利要求9所述的方法，其中所述半导体芯片包含基于Si的IC、发光二极管、基于化合物的太阳能电池和无源组件及装置中的至少一者。

14.根据权利要求9所述的方法，其进一步包含在将所述半导体芯片安装在所述衬底上之前通过溅射、蒸发、镀敷工艺和其它沉积工艺中的至少一者来在所述半导体芯片与所述衬底之间形成结合材料，其中所述结合材料包含Ag、Cu和Al中的至少一者。

15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包含在将所述半导体芯片安装在所述衬底上之前通过印刷和分配中的至少一者来在所述半导体芯片与所述结合金属之间形成接合层，且所述接合层由有机材料、金属-聚合物混合物和合金膏中的至少一者制成。

16.根据权利要求12所述的方法，其中填充所述热传导装置包含在所述隔离层上方形成晶种层且在所述晶种层上方填充热扩散元件。

17.根据权利要求16所述的方法，其中通过溅射、蒸发、印刷、无电镀敷和其它沉积工艺中的至少一者来形成所述晶种层，且所述晶种层由与所述热扩散元件异质或同质的材料制成，所述材料包含Cu、TiW、Ag和其它高传导材料中的至少一者。

18.根据权利要求16所述的方法，其中通过有电镀敷、无电镀敷和其它沉积工艺中的至少一者来形成所述热扩散元件，且所述热扩散元件由Cu、Ag和其它高热传导材料中的至少一者制成。