[发明专利]半导体封装和印刷电路板

说明书

本发明公开一种半导体封装，包括：基底，包括上表面和与所述上表面相对的下表面；射频结构，嵌入所述基底中，并靠近所述基底的上表面；集成电路晶粒，以倒装芯片的方式安装在所述基底的下表面上；导电结构，设置在所述基底的下表面上并围绕所述集成电路晶粒布置；以及金属热界面层，包括与所述集成电路晶粒的背面直接接触的背面金属层，以及印刷在所述背面金属层上的焊膏。这样可以通过集成电路晶粒的背面进行散热，并且金属热界面层加快了散热速度，提高了散热效率。

技术领域

本发明涉及机械技术领域，尤其涉及一种半导体封装和印刷电路板。

背景技术

如本领域中已知的，半导体芯片封装通常包括集成电路(integrated circuit，IC)晶粒和封装IC晶粒的模塑料。在运行过程中，IC晶粒会产生大量热量，这可能会损坏IC晶粒或降低IC的可靠性。例如，在混合芯片级封装(hybrid chip scale package，混合CSP)中，一个IC晶粒(例如SoC(system on chip)晶粒)产生的热量可能不利于邻近的IC晶粒(例如，堆栈在SoC晶粒上的DRAM(Dynamic Random Access Memory，动态随机存取存储器)晶粒)，从而导致芯片整体性能降低。

为了将热量从IC晶粒消散，半导体芯片封装经常与外部散热结构耦合，外部散热结构例如为附接到IC晶粒的散布器(spreader)或散热器(heat sink)。为了将热量散发到周围环境，通常通过在接触表面上施加诸如导热油脂或导电聚合物之类的热界面材料(thermal interface material，TIM)，将散热结构耦合到半导体芯片封装的接触表面。

然而，涉及使用TIM的常规热解决方案并不令人满意。使用TIM的传统设计具有诸如热瓶颈和较差的粘附性的问题。业界期望在IC晶粒与散热结构之间具有低的接触阻抗(contact resistance)或低的热传导阻抗和和良好的热界面，以从IC晶粒通过散热结构有效地进行热传导。业界还期望提供一种在部件之间可以采用的改进的热传递机构/介质，以有效地将热量从IC晶粒传递出去。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种半导体封装和印刷电路板，以更加有效的散热。

根据本发明的第一方面，公开一种半导体封装，包括：

基底，包括上表面和与所述上表面相对的下表面；

射频结构，嵌入所述基底中，并靠近所述基底的上表面；

集成电路晶粒，以倒装芯片的方式安装在所述基底的下表面上；

导电结构，设置在所述基底的下表面上并围绕所述集成电路晶粒布置；以及

金属热界面层，包括与所述集成电路晶粒的背面直接接触的背面金属层，以及印刷在所述背面金属层上的焊膏。

根据本发明的第二方面，公开一种印刷电路板组件，包括：

印刷电路板，具有直接面对基底的下表面的上表面，其中所述印刷电路板包括在所述印刷电路板的上表面上的导电导热垫的阵列，位于所述印刷电路板内且位于所述导电导热垫的阵列下方的导热通孔，安装在所述印刷电路板的下表面的散热结构，其中所述散热结构与所述导热通孔热接触；以及

如上所述的半导体封装，安装在所述导电导热垫的阵列上。

根据本发明的第三方面，公开一种半导体封装，包括：

基底，包括底表面和与所述底表面相对的顶表面；

第一半导体芯片，安装在所述基底的顶表面上；

第二半导体芯片，通过晶粒附着膜安装在所述第一半导体芯片上；

散热元件，通过高导热晶粒附接膜安装在所述第一半导体芯片上或所述第二半导体芯片上；以及