[发明专利]具有空气腔体的半导体封装件

说明书

本公开涉及具有空气腔体的半导体封装件，提供了芯片封装及其对应制造方法的实施例。在芯片封装件的实施例中，该芯片封装件包括：具有第一侧和与第一侧相对的第二侧的载体；耦合至载体的第一侧的第一芯片；耦合至载体的第二侧的第二芯片；包封剂，具有至少部分地包围位于载体的第一侧上的第一芯片的第一部分，以及至少部分地包围位于载体的第二侧上的第二芯片的第二部分；延伸穿过包封剂的第一部分、载体和包封剂的第二部分的过孔；以及导电材料，至少部分地覆盖在包封剂的第一部分或第二部分中过孔的侧壁，以在任一侧处电接触载体。

技术领域

本公开总体上涉及半导体领域，更具体地，涉及具有空气腔体的半导体封装件。

背景技术

两个或更多个半导体芯片(管芯)通常集成在相同封装中，例如在功率晶体管管芯和驱动器管芯、传感器管芯和控制器管芯等的情形中。一些传统的多芯片封装方案使用多个PCB(印刷电路板)以堆叠芯片，这增大了整体封装成本。芯片堆叠还具有提高的制造复杂性。例如，可以需要昂贵的高精度引线接合技术。此外，由于复杂制造工艺引起芯片损伤的可能性增大。其他传统的方案使用芯片嵌入。芯片嵌入也是复杂的，并且涉及串行制造工艺。一旦芯片被固定在合适位置，芯片嵌入就无法提供芯片变化的灵活性。芯片嵌入会遭受人工高产量损失，因为如果无法再加工故障封装将丢失良好芯片。

一些封装方案要求一种腔体，例如在MEMS(微电机系统)传感器方案的情形中。MEMS传感器的隔膜不应由用于封装的密封材料接触。金属盖板可以用于覆盖并保护MEMS传感器，但是增大了封装高度。可以替代地由硅树脂将Si盖板附接以覆盖并保护MEMS传感器，但是这样提高了封装成本。可以替代地使用硅树脂胶以覆盖并保护MEMS传感器，但是可能会发生泄漏，这是难以控制的。

因此，需要改进的芯片封装。

发明内容

根据芯片封装的实施例，芯片封装件包括：载体，具有第一侧和与第一侧相对的第二侧；第一芯片，耦合至载体的第一侧；第二芯片，耦合至载体的第二侧；包封剂，具有至少部分地包围载体的第一侧上的第一芯片的第一部分，以及至少部分地包围载体的第二侧上的第二芯片的第二部分；过孔，延伸穿过包封剂的第一部分、载体和包封剂的第二部分；以及导电材料，至少部分地覆盖包封剂的第一部分或第二部分中的过孔的侧壁，以在第一侧或第二侧处电接触载体。

过孔的上半部或下半部可以由导电材料电镀，并且过孔的另一半可以没有导电材料。

分立地或组合地，过孔的上半部和下半部的每一个均可以由导电材料电镀，过孔的被电镀的半边可以在载体的一侧处电接触载体，以及过孔的被电镀的另一半边可以向载体的另一侧提供导热路径。

分立地或组合地，第一芯片和第二芯片可以被竖直对准。

分立地或组合地，芯片封装可以进一步包括位于包封剂的第一部分或第二部分上的金属化层，金属化层包括金属焊盘以及在过孔的第一端处将金属焊盘连接至导电材料的金属迹线，以及其中导电材料在过孔的与第一端相对的第二端处电接触载体。

分立地或组合地，过孔的深度与过孔的宽度的比率可以大于1:1。

分立地或组合地，导电材料可以在包封剂的第一部分或第二部分中填充过孔。

分立地或组合地，芯片封装件可以进一步包括在过孔的第一端处电接触导电材料的焊料凸块，其中导电材料在过孔的与第一端相对的第二端处电接触载体。

分立地或组合地，芯片封装件可以进一步包括腔体，位于第一芯片和载体之间，或者位于第二芯片和载体之间。

分立地或组合地，芯片封装件可以进一步包括在凹陷的外周周围密封腔体的材料，该凹陷形成在包封剂中并且其中布置有第一芯片或第二芯片。

分立地或组合地，材料可以是聚合物粘土、绝缘刚性泡沫或凝胶。