[发明专利]半导体器件以及控制其温度的方法

权利要求书

1.一种半导体器件，包括半导体封装件，在所述半导体封装件中，半导体芯片安装在封装件衬底上，

其中，所述半导体封装件包括：

温度测量器件，其测量所述半导体封装件的温度；和

温度控制电路，其基于所述温度测量器件测量得到的所述半导体封装件的温度来改变所述半导体封装件的工作速度。

2.根据权利要求1的半导体器件，其中，所述温度测量器件嵌入在所述封装件衬底中，并且所述温度控制电路内置在所述半导体芯片中。

3.根据权利要求2的半导体器件，其中，所述温度测量器件包括：

热敏电阻器，其在所述封装件衬底中布置在所述半导体芯片下方并且具有随着所述半导体芯片的温度而变化的电阻值；和

电阻器，其与所述热敏电阻器电连接并防止所述热敏电阻器的自加热。

4.根据权利要求3的半导体器件，其中，所述温度控制电路包括：

电源单元，其电连接至所述电阻器，并对所述温度测量器件施加电源电压；

转换单元，其电连接至所述热敏电阻器，并接收从所述热敏电阻器输出的模拟信号以将该模拟信号转换成数字信号；和

处理单元，其电连接至所述转换单元，并基于所述数字信号改变施加至所述半导体芯片的功率。

5.根据权利要求1的半导体器件，其中，所述半导体封装件还包括散热器，其将所述半导体芯片中产生的热量扩散至外部。

6.根据权利要求1的半导体器件，其中，所述半导体芯片包括所述温度控制电路内置在其中的逻辑芯片和安装在所述逻辑芯片上的存储器芯片，并且所述温度控制电路改变所述逻辑芯片和所述存储器芯片的工作速度。

7.一种半导体器件，包括：

封装件衬底，和

安装在所述封装件衬底上的半导体芯片，

其中，所述封装件衬底包括一个热敏电阻器和一个电阻器，所述热敏电阻器感测所述半导体芯片的温度以输出对应于该温度的输出电压，所述电阻器用于防止所述热敏电阻器的自加热，

并且，所述半导体芯片包括对所述电阻器和所述热敏电阻器施加电源电压的电源单元、将所述输出电压转换成位信号的转换单元、以及基于所述位信号识别所述半导体芯片的温度以改变所述半导体芯片的工作速度的处理单元。

8.根据权利要求7的半导体器件，其中，所述处理单元在所述半导体芯片的温度低于基准温度时提高所述半导体芯片的工作速度，而在所述半导体芯片的温度高于所述基准温度时降低所述半导体芯片的工作速度。

9.根据权利要求7的半导体器件，其中，所述热敏电阻器和所述电阻器中的至少一个嵌入在所述封装件衬底中或者表面安装在所述封装件衬底上，或者所述热敏电阻器和所述电阻器中的至少一个表面安装在所述半导体芯片上。

10.根据权利要求7的半导体器件，其中，所述热敏电阻器包括第一热敏电阻器和第二热敏电阻器，所述第一热敏电阻器表面安装在所述封装件衬底的底表面上，所述第二热敏电阻器表面安装在所述封装件衬底的顶表面上，所述第一热敏电阻器和所述第二热敏电阻器共同连接至所述电阻器。

11.根据权利要求7的半导体器件，其中，所述封装件衬底在其顶表面或底表面上包括空腔，并且所述热敏电阻器和所述电阻器中的至少一个插入在所述空腔中。

12.根据权利要求7的半导体器件，其中，所述封装件衬底包括打开所述半导体芯片的底表面的开孔，并且所述热敏电阻器插入所述开孔中以直接连接至所述半导体芯片。

13.根据权利要求7的半导体器件，还包括对所述半导体芯片进行模塑的模塑层以及布置在所述模塑层和所述半导体芯片之间的散热器，所述散热器扩散在所述半导体芯片中产生的热量。

14.根据权利要求13的半导体器件，其中，所述散热器围绕所述半导体芯片并且被延伸以连接至所述封装件衬底，

并且，所述封装件衬底还包括穿透所述封装件衬底以连接至所述散热器的热通孔，所述热通孔提供散热路径。

15.根据权利要求7的半导体器件，还包括：

开口模塑层，其对所述半导体芯片进行模塑、打开所述半导体芯片的顶表面、并且与所述半导体芯片的顶表面处在同一水平面；和

散热器，其布置在所述半导体芯片和所述开口模塑层的顶表面。