半导体装置的封装系统及方法与流程

本发明涉及半导体装置及其制造方法。

背景技术：

1、热管理是集成电路(ic)的设计及封装的一个方面。随着现代电子产品中对更高性能及功率密度的需求日益增长，由ic产生的热已成为重要问题。散热管理不足会导致性能下降、可靠性问题，且甚至ic的完全失效。热管理的主要挑战之一是将ic的操作温度维持在指定范围内，所述范围可取决于ic的类型及其应用而不同。另一挑战是确保热从ic有效传递到封装，其继而需要消散到环境。封装的设计及材料选择在热管理中发挥重要作用。具有良好导热性及低热阻的封装帮助确保有效热传递。另一挑战是紧凑封装中的可用空间有限，这使得集成有效冷却解决方案很困难。另外，封装中不同材料的热膨胀及其与ic的兼容性也会导致热管理问题。总的来说，ic封装中的热管理需要在设计、材料选择与热性能的优化之间取得谨慎平衡。

2、在过去，已描述各种常规系统及方法，但由于下述原因，这些系统及方法并不充分。期望用于半导体装置的新的及改进的封装系统及方法。

技术实现思路

1、一方面，本公开涉及一种半导体装置，其包括：衬底，其包括第一顶面及第一底面，所述第一顶面包括第一多个电触点；第一多个电连接，其直接耦合到所述第一多个电触点；电路，其包括第二顶面及第二底面，所述第二底面包括第二多个电触点，所述第二多个电触点直接耦合到所述第一多个电连接，所述电路进一步包括第一侧表面及第二侧表面；环形结构，其耦合到所述衬底且定位于所述电路周围，所述环形结构包括第三顶面，所述第二顶面与所述第三顶面之间的高度差小于100um；及填充材料，其包括第一部分及第二部分，所述第一部分直接耦合到所述第一多个电连接及所述第二底面，所述第二部分与所述第一侧表面直接接触，所述填充材料定位于所述电路与所述环形结构之间。

2、另一方面，本公开涉及一种半导体装置，其包括：衬底，其包括第一顶面及第一底面，所述第一顶面包括第一多个电触点，所述第一底面包括第二多个电触点，所述衬底进一步包括环形结构；第一多个电连接，其直接耦合到所述第一多个电触点，所述第一多个电连接定位于所述环形结构内；第二多个电连接，其直接耦合到所述第二多个电触点；电路，其包括第二顶面及第二底面，所述第二底面包括第二多个电触点，所述第二多个电触点直接耦合到所述第一多个电连接，所述电路进一步包括第一侧表面及第二侧表面；及填充材料，其包括第一部分及第二部分，所述第一部分直接耦合到所述第一多个电连接及所述第二底面，所述第二部分与所述第一侧表面及所述环形结构直接接触。

3、另一方面，本公开涉及一种半导体装置，其包括：衬底，其包括第一顶面及第一底面，所述第一顶面包括第一多个电触点，所述第一底面包括第二多个电触点；环形结构，其定位于所述第一顶面的第一位置上；第一多个电连接，其直接耦合到所述第一多个电触点，所述第一多个电连接定位于所述环形结构内；电路，其包括第二顶面及第二底面，所述第二底面包括第二多个电触点，所述第二多个电触点直接耦合到所述第一多个电连接，所述电路进一步包括第一侧表面及第二侧表面；及填充材料，其包括第一部分及第二部分，所述第一部分直接耦合到所述第一多个电连接及所述第二底面，所述第二部分与所述第一侧表面及所述环形结构直接接触，所述第二部分与所述第二顶面之间的高度差小于100um。

技术特征：

1.一种半导体装置，其包括：

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其进一步包括直接耦合到所述第一底面的第二多个电连接。

3.根据权利要求1所述的半导体装置，其中：

4.根据权利要求3所述的半导体装置，其中所述高度差不大于50um。

5.根据权利要求3所述的半导体装置，其中所述环形结构使用胶水材料、粘合剂材料及/或热固性环氧树脂材料耦合到所述衬底。

6.根据权利要求5所述的半导体装置，其中所述环形结构包括焊料掩模材料、铜材料、不锈钢材料、可伐合金材料、铜钨材料、金属合金材料及/或陶瓷材料。

7.根据权利要求5所述的半导体装置，其中

8.根据权利要求7所述的半导体装置，其中所述电路以第一高度为特征，所述第五侧表面在所述第二顶面下方至少为所述第一高度的八分之一。

9.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述环形结构以方形、矩形或圆形为特征。

10.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第一底面包括第二多个电触点，所述第一多个电触点耦合到所述第二多个电触点。

11.根据权利要求1所述的半导体装置，其中使用环氧树脂材料或粘合剂材料将所述环形结构耦合到所述衬底。

12.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述填充材料包括环氧树脂材料。

13.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述填充材料包括粘合剂材料。

14.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述填充材料包括树脂材料。

15.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第二部分包括第三侧表面，所述第三侧表面以弯曲轮廓为特征。

16.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第一多个电连接包括焊料材料。

17.一种半导体装置，其包括：

18.根据权利要求17所述的半导体装置，其中所述第二多个电连接包括球栅阵列。

19.一种半导体装置，其包括：

20.根据权利要求19所述的半导体装置，其中所述填充材料包括定位于所述电路与所述环形结构之间的第三部分。

技术总结本发明涉及用于半导体装置的封装系统及方法。在特定实施例中，本发明提供一种半导体装置，其包含支撑集成电路的侧面的填充材料，所述集成电路耦合到半导体衬底的表面且由环形结构包围。所述填充材料的部分定位于所述集成电路与所述半导体衬底之间。还有其它实施例。技术研发人员：赵子群,A·罗摩克里希南,陈忠瑞受保护的技术使用者：安华高科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17