半导体封装及其制造方法与流程

技术特征：
1.一种半导体封装，其特征在于，包括：衬底，其具有第一衬底表面、与所述第一衬底表面相对的第二衬底表面、布置于所述第一和第二衬底表面之间的绝缘芯层，以及从所述第一衬底表面穿过所述芯层延伸到所述第二衬底表面的多个导热通孔；半导体芯片，其具有有源表面和与所述有源表面相对的无源表面；且被倒装并附接在所述衬底上，使得所述有源表面面向所述衬底；散热器，其具有包括第一基底表面和与所述第一基底表面相对的第二基底表面的基底、直立于所述第一基底表面上的多个热耗散翼片，以及连接到所述基底的多个热耗散引线；封装层，其形成于所述衬底上且被配置成用于封装所述半导体芯片；其中：所述散热器安装在半导体芯片上，使得所述散热器的所述第二基底表面附接并热耦接到所述半导体芯片的所述无源表面，且所述散热器的耗散引线中的每一个连接到所述衬底的对应导热通孔；并且所述封装层被配置成覆盖所述散热器的热耗散引线并暴露所述散热器的热耗散翼片。2.根据权利要求1所述的半导体封装，其特征在于，所述热耗散引线中的每一个具有：第一引线部分，其从所述散热器的基底向下延伸和弯曲以形成竖直站立部分来支撑所述散热器基底；以及第二引线部分，其从所述第一引线部分向外弯曲和延伸以形成水平着落部分，所述水平着落部分被配置成用于固定在连接到所述衬底的对应导热通孔的对应导热衬垫上。3.根据权利要求1或2所述的半导体封装，其特征在于，所述散热器的基底具有矩形形状；且所述散热器包括四个热耗散引线，每一热耗散引线从所述散热器的基底的对应拐角延伸。4.根据权利要求1或2所述的半导体封装，其特征在于，所述散热器的基底具有矩形形状；且所述散热器包括分别从所述散热器的基底的一对相对侧延伸的两个热耗散引线。5.根据权利要求1到4中任一项所述的半导体封装，其特征在于，所述热耗散翼片是被布置成横跨所述散热器的基底全长而平行地延伸的多个板状翼片。6.根据权利要求1到4中任一项所述的半导体封装，其特征在于，所述热耗散翼片是被分组以形成分离的板状翼片的多个一维阵列的多个分离的板状翼片。7.根据权利要求6所述的半导体封装，其特征在于，所述分离的板状翼片的每一阵列彼此对准以形成正交网格图案。8.根据权利要求6所述的半导体封装，其特征在于，所述分离的板状翼片的每一阵列相对于邻近的翼片阵列具有略微偏移以形成偏移网格图案。9.根据权利要求1到4中任一项所述的半导体封装，其特征在于，所述热耗散翼片是被分组以形成针状翼片的多个一维阵列的多个针状翼片。10.根据权利要求9所述的半导体封装，其特征在于，所述针状翼片的每一阵列彼此对准以形成正交网格图案。11.根据权利要求9所述的半导体封装，其特征在于，所述针状翼片的每一阵列相对于邻近的针状翼片阵列具有略微偏移以形成偏移网格图案。
12.根据权利要求1到4中任一项所述的半导体封装，其特征在于，所述热耗散翼片是被分组以形成多个一维阵列的多个十字形翼片。13.根据权利要求12所述的半导体封装，其特征在于，所述十字形翼片的每一阵列彼此对准以形成正交网格图案。14.根据权利要求12所述的半导体封装，其特征在于，所述十字形翼片的每一阵列相对于邻近的十字形翼片阵列具有略微偏移以形成偏移网格图案。15.根据权利要求1到14中任一项所述的半导体封装，其特征在于，所述散热器被形成为整体件。16.根据权利要求1到15中任一项所述的半导体封装，其特征在于，所述散热器进一步包括覆盖所述散热器的所述热耗散翼片和所述第一基底表面的保护涂层。17.根据权利要求16所述的半导体封装，其特征在于，所述保护涂层是用钯或金薄层覆盖的无电镍镀层。18.一种用于制造半导体封装的方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底具有第一衬底表面、与所述第一衬底表面相对的第二衬底表面、布置于所述第一和第二衬底表面之间的绝缘芯层，以及从所述第一衬底表面穿过所述芯层延伸到所述第二衬底表面的多个导热通孔；提供半导体芯片，所述半导体芯片具有有源表面和与所述有源表面相对的无源表面；将所述半导体芯片倒装并附接在所述衬底上，使得所述半导体芯片的所述有源表面面向所述衬底；提供散热器，所述散热武器具有包括第一基底表面和与所述第一基底表面相对的第二基底表面的基底、直立于所述第一基底表面上的多个热耗散翼片，以及连接到所述基底的多个热耗散引线；将所述散热器安装在所述半导体芯片上，使得所述散热器的所述第二基底表面附接并热耦接到所述半导体芯片的所述无源表面，且所述散热器的耗散引线中的每一个连接到所述衬底的对应导热通孔；在所述衬底上形成电绝缘封装层以封装所述半导体芯片，使得所述封装层被配置成覆盖所述散热器的热耗散引线并暴露所述散热器的所述热耗散翼片。19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述封装层的所述形成包括以预定的体积施配底部填充树脂来封装所述半导体芯片和所述耗散引线。20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述封装层的所述形成包括：将保护涂层沉积到所述散热器的所述热耗散翼片和所述第一基底表面；用模制化合物封装半导体芯片和所述散热器；对所述封装层的顶侧进行抛光，直到所述顶侧处于所述热耗散翼片上方达距离d；蚀刻所述封装层的所述顶侧，直到所述散热器的所述热耗散翼片和所述第一基底表面暴露。21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述距离d在大约1μm到大约10μm的范围内。22.根据权利要求20或21所述的方法，其特征在于，所述封装层的所述顶侧是用由大约5:2的比率的hno3和h2so4制成的蚀刻溶液被蚀刻。

技术总结
提供一种具有改进的热耗散能力和低封装轮廓的倒装芯片半导体封装。所述封装包括具有多个热耗散翼片和多个热耗散引线的散热器。所述热耗散引线连接到衬底的多个导热通孔，以便提供从所述散热器到所述衬底的导热路径，以及支撑所述散热器以缓解由所述散热器施加到半导体芯片的压缩应力。所述封装进一步包括封装层，所述封装层被配置成覆盖所述散热器的热耗散引线并暴露所述散热器的所述热耗散翼片。散引线并暴露所述散热器的所述热耗散翼片。散引线并暴露所述散热器的所述热耗散翼片。


技术研发人员：沈竞宇 赵起越 周春华 杨超 姚卫刚 魏宝利
受保护的技术使用者：英诺赛科（苏州）科技有限公司
技术研发日：2020.12.28
技术公布日：2021/10/22