半导体封装件的制作方法

半导体封装件
1.相关申请的交叉引用
2.该美国非临时申请要求于2020年8月6日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2020-0098717的优先权，该申请的公开以引用方式全文并入本文中。
技术领域
3.本发明构思涉及一种半导体封装件。


背景技术：

4.提供半导体封装件以实现集成电路芯片，从而有资格用于电子产品中。半导体封装件通常被配置为使得半导体芯片安装在印刷电路板(pcb)上，并且使用键合线或凸块将半导体芯片电连接至印刷电路板。随着电子工业的发展，进行了许多研究以提高半导体封装件的可靠性和耐久性。


技术实现要素：

5.本发明构思的一些示例实施例提供了一种具有改进的性能的半导体封装件。
6.本发明构思的一些示例实施例提供了一种能够提供增强的热辐射的布线结构。
7.本发明构思的目的不限于以上提及的，并且本领域技术人员将从以下描述中清楚地理解上面未提及的其它目的。
8.根据本发明构思的实施例，一种半导体封装件包括：第一子半导体装置、中间层和第二子半导体装置，它们彼此堆叠使得中间层被配置为将第一子半导体装置和第二子半导体装置彼此连接；以及散热器，其覆盖第二子半导体装置。第一子半导体装置包括第一衬底和堆叠在第一衬底上的第一半导体芯片。中间层包括：电介质层；导热层，其与电介质层的底表面接触；第一导热焊盘，其与电介质层的顶表面接触；以及多个导热穿通件，其穿过电介质层，并且将导热层连接至第一导热焊盘。导热层的底表面邻近于第一半导体芯片的顶表面并且连接至第一半导体芯片的顶表面。第二子半导体装置设置在中间层的电介质层上，而不与中间层的第一导热焊盘重叠。散热器还覆盖中间层的第一导热焊盘，以与中间层的第一导热焊盘连接。
9.根据本发明构思的示例实施例，一种半导体封装件包括：第一子半导体装置；中间层，其在第一子半导体装置上；第一热界面材料层，其在第一子半导体装置与中间层之间；第二子半导体装置，其位于中间层上，第二子半导体装置，其暴露出中间层的一部分；散热器，其覆盖第二子半导体装置的顶表面、第二子半导体装置的侧壁以及中间层的所述部分；以及第二热界面材料层，其在散热器与中间层的所述部分之间。第一子半导体装置包括第一衬底和堆叠在第一衬底上的第一半导体芯片。中间层包括：电介质层；导热层，其与电介质层的底表面接触；导热焊盘，其与电介质层的顶表面接触；以及多个导热穿通件，其穿过电介质层并且将导热层连接至导热焊盘。第二子半导体装置暴露出中间层的导热焊盘。第一热界面材料层与导热层的底表面和第一半导体芯片的顶表面接触。第二热界面材料层与
导热焊盘的顶表面以及散热器的最底下的表面接触。导热焊盘的宽度具有从约500μm至约7,000μm的值。
10.根据本发明构思的实施例，一种半导体封装件包括：第一子半导体装置、中间层和第二子半导体装置，它们彼此堆叠使得中间层被配置为将第一子半导体装置和第二子半导体装置彼此连接。中间层包括：电介质层，导热层和多个下导电图案，它们与电介质层的底表面接触并且彼此间隔开，导热层的底表面邻近于第一子半导体装置的顶表面并且连接至第一子半导体装置的顶表面；导热焊盘和多个上导电图案，它们与电介质层的顶表面接触，并且彼此间隔开；多个导热穿通件，其穿过电介质层并且将导热层连接至导热焊盘；以及多个电路穿通件，其穿过电介质层。所述多个电路穿通件中的每一个将所述多个上导电图案中的对应的一个连接至所述多个下导电图案中的对应的一个。第二子半导体装置设置在中间层的电介质层上，而不与中间层的导热焊盘重叠。所述多个导热穿通件中的每一个在平行于电介质层的底表面的第一方向上的第一宽度大于所述多个电路穿通件中的每一个在第一方向上的第二宽度。
11.根据本发明构思的实施例，一种中间层包括：电介质层、导热层和多个下导电图案，它们与电介质层的底表面接触并且彼此间隔开；导热焊盘和多个上导电图案，它们与电介质层的顶表面接触且彼此间隔开；多个导热穿通件，其穿过电介质层并且将导热层连接至导热焊盘；以及多个电路穿通件，其穿过电介质层。所述多个电路穿通件中的每一个将所述多个上导电图案中的对应的一个连接至所述多个下导电图案中的对应的一个。所述多个导热穿通件中的每一个在平行于电介质层的底表面的第一方向上的第一宽度大于所述多个电路穿通件中的每一个在第一方向上的第二宽度。
附图说明
12.图1示出了显示根据本发明构思的一些示例实施例的半导体封装件的平面图。
13.图2示出了沿着图1的线ia-ia'截取的剖视图。
14.图3a示出了显示根据本发明构思的一些示例实施例的布线结构的平面图。
15.图3b示出了沿着图3a的线ia-ia’截取的剖视图。
16.图4a和图4b示出了显示图2的部分p1的放大图。
17.图4c示出了显示图2的部分p2的放大图。
18.图5a至图5e示出了显示制造图2的半导体封装件的方法的剖视图。
19.图6示出了沿着图1的线ia-ia'截取的剖视图。
20.图7a示出了显示根据本发明构思的一些示例实施例的布线结构的平面图。
21.图7b示出了沿着图7a的线ia-ia’截取的剖视图。
22.图8a和图8b示出了显示图6的部分p3的放大图。
23.图9示出了沿着图1的线ia-ia'截取的剖视图。
24.图10示出了沿着图1的线ia-ia'截取的剖视图。
25.图11示出了显示图10的部分p4的放大图。
26.图12示出了沿着图1的线ia-ia'截取的剖视图。
27.图13示出了沿着图1的线ia-ia'截取的剖视图。
28.图14示出了显示根据本发明构思的一些示例实施例的半导体封装件的平面图。
29.图15示出了沿着图14的线ia-ia'截取的剖视图。
30.图16a至图16e示出了显示根据本发明构思的一些示例实施例的半导体封装件的平面图。
31.图17a和图17b示出了显示根据本发明构思的一些示例实施例的布线结构的平面图。
具体实施方式
32.现在，将参照附图详细描述本发明构思的一些示例实施例以帮助清楚地解释本发明构思。
33.图1示出了显示根据本发明构思的一些示例实施例的半导体封装件的平面图。图2示出了沿着图1的线ia-ia'截取的剖视图。
34.参照图1和图2，根据一些示例实施例的半导体封装件1000可包括按次序彼此堆叠的第一子半导体封装件500(即，第一子半导体装置)、布线结构600(即，中间层)、第二子半导体封装件700(即，第二子半导体装置)和热辐射构件hs(即，散热器)。第一子半导体封装件500和布线结构600可以在第一方向x上具有相同宽度。第一子半导体封装件500和布线结构600的侧壁可以彼此对齐。在第一方向x上，第二子半导体封装件700的宽度可以小于布线结构600的宽度。第二子半导体封装件700的第一侧壁sw1可以与布线结构600的第一侧壁sw2对齐。第二子半导体封装件700的第二侧壁sw3可以与布线结构600的第二侧壁sw4间隔开。第二子半导体封装件700可以暴露出布线结构600的一部分。第二子半导体封装件700的第一侧壁sw1及其第二侧壁sw3可以在第一方向x上彼此相对。布线结构600的第一侧壁sw2及其第二侧壁sw4可以在第一方向x上彼此相对。本文中所使用的诸如“相同”、“平坦的”或“共面的”的术语在指代取向、布局、位置、形状、尺寸、量或其它量度时并不一定意指完全相同的取向、布局、位置、形状、尺寸、量或其它量度，而是旨在涵盖在例如由于制造工艺导致的可接受的变化范围内的近似相同的取向、布局、位置、形状、尺寸、量或其它量度。除非上下文或其它陈述另有说明，否则本文中可使用术语“基本上”来强调这种含义。例如，描述为“基本上相同”、“基本上相等”或者“基本上平坦”的项目可以完全相同、相等或平坦，或者可为例如由于制造工艺导致的可接受的变化范围内的相同、相等或平坦。
35.热辐射构件hs可包括诸如金属(诸如铝和铜)或石墨烯的材料或者可由所述材料形成，所述材料的导热系数高，使得热辐射构件hs可以用作半导体封装件1000的散热器。热辐射构件hs可包括与第二子半导体封装件700重叠的第一热辐射部分hs1(即，第一散热器部分)和从第一热辐射部分hs1的侧壁朝着布线结构600延伸的第二热辐射部分hs2(即，第二散热器部分)。第一热辐射部分hs1和第二热辐射部分hs2可以彼此一体地接合，并且它们之间可以不存在边界。第二热辐射部分hs2可以比第一热辐射部分hs1更厚。在本实施例中，当在平面图中观看半导体封装件1000时，第二热辐射部分hs2可以具有“l”字形，如图1所示。第二热辐射部分hs2可以在第一方向x上具有第一宽度w1。例如，第一宽度w1可以具有从约500μm至约7,000μm的值。诸如“约”或“大约”的术语可反映仅按照相对小的方式和/或按照不明显改变特定元件的操作、功能或结构的方式变化的量、大小、取向或布局。例如，“约0.1至约1”的范围可涵盖0.1左右的诸如0％-5％的偏差和1左右的0％-5％的偏差，尤其是如果这种偏差保持与所列范围相同的效果。
36.第一子半导体封装件500可包括第一衬底s1、安装在第一衬底s1上的第一半导体设备ch1(即，第一半导体芯片)和覆盖第一半导体设备ch1的侧壁的第一模制层md1。第一衬底s1可以具有第一厚度th1。布线结构600可以具有第二厚度th2。第二厚度th2可以小于第一厚度th1。例如，第一衬底s1可为多层印刷电路板。第一衬底s1可包括第一主体层c1、第二主体层c2和第三主体层c3。第一主体层c1、第二主体层c2和第三主体层c3中的每一个可包括电介质材料或者可由电介质材料形成。例如，第一主体层c1、第二主体层c2和第三主体层c3中的每一个可由诸如环氧树脂的热固性树脂、诸如聚酰亚胺的热塑性树脂或者其中浸有(或者混有)由例如玻璃纤维和/或无机填料形成的加强件的热固性树脂或热塑性树脂的树脂形成。在实施例中，混有加强件的树脂可包括预浸料、阻燃剂-4(fr4)或光敏树脂，但是本发明构思不限于此。
37.第二主体层c2可以位于第一主体层c1上方，第三主体层c3可以位于第一主体层c1下方。第一主体层c1可包括其顶表面上的第一内部线14，并且还可以包括其底表面上的第二内部线12。第一上导电图案16可以设置在第二主体层c2上，第一下导电图案18可以设置在第三主体层c3的底表面上。第一上钝化层ps1可以设置在第二主体层c2上，第一上导电图案16可以在第二主体层c2上暴露出来。第一下钝化层ps2可以设置在第三主体层c3下方，第一下导电图案18可以在第三主体层c3下方暴露出来。第一电路穿通件10可以设置在第一主体层c1、第二主体层c2和第三主体层c3中，第一内部线14和第二内部线12以及第一上导电图案16和下导电图案18可通过第一电路穿通件10彼此电连接。第一上钝化层ps1和第一下钝化层ps2可为光敏阻焊剂(psr)层。外部连接端子300可以键合至第一下导电图案18。外部连接端子300可包括焊料球、导电凸块和导电柱之一或多个，或者可由焊料球、导电凸块和导电柱之一或多个形成。外部连接端子300可包括锡、铅、铝、金和镍之一或多种，或者可由锡、铅、铝、金和镍之一或多种形成。
38.第一半导体设备ch1(即，半导体芯片)可为单半导体晶片，或者包括单半导体晶片的半导体封装件，或者相同类型或不同类型的多个半导体晶片。如本文中使用的，例如，半导体装置可以指诸如半导体芯片(例如，形成在晶片上的存储器芯片和/或逻辑芯片)、半导体芯片的堆叠件、包括堆叠在封装件衬底上的一个或多个半导体芯片的半导体封装件或者包括多个封装件的层叠封装装置的装置。这些装置可利用球栅阵列、导线键合、通衬底穿通件或者其它电连接元件形成，并且可包括诸如易失性或者非易失性存储器装置的存储器装置。半导体封装件可包括至少一个半导体芯片、允许集成电路的输入/输出焊盘在半导体芯片的其它位置中的再分布层、封装件衬底或者形成在封装件衬底上并且覆盖半导体芯片的包封件。半导体装置可为从诸如cmos图像传感器(cis)的图像传感器芯片、微机电系统(mems)装置芯片、专用集成电路(asic)芯片以及诸如闪速存储器、dram、sram、eeprom、pram、mram、reram、hbm(高带宽存储器)和hmc(混合存储器方块)的存储器装置芯片中选择的一个。第一半导体设备ch1可通过第一内部连接构件310倒装芯片键合至第一衬底s1的第一上导电图案16。第一内部连接构件310可包括焊料球、导电凸块和导电柱中的一个或多个，或者可由焊料球、导电凸块和导电柱中的一个或多个形成。第一下填充层uf1可介于第一半导体设备ch1与第一衬底s1之间。第一下填充层uf1可包括可热固化树脂或者可光固化树脂或者可由可热固化树脂或者可光固化树脂形成。第一下填充层uf1还可以包括有机填料或者无机填料。
39.第一模制层md1可以覆盖第一半导体设备ch1的侧壁和第一衬底s1的顶表面。第一模制层md1可包括例如环氧模塑化合物(emc)的电介质树脂或者可由例如环氧模塑化合物(emc)的电介质树脂形成。第一模制层md1还可以包括填料，并且该填料可散布于电介质树脂中。
40.图3a示出了显示根据本发明构思的一些示例实施例的布线结构的平面图。图3b示出了沿着图3a的线ia-ia’截取的剖视图。
41.参照图1、图2、图3a和图3b，布线结构600可为双面印刷电路板。例如，布线结构600可包括第四主体层c4、第四主体层c4的顶表面上的第二上导电图案34和第四主体层c4的底表面上的第二下导电图案32。第二电路穿通件30可以穿过第四主体层c4，并且可以将第二上导电图案34电连接至第二下导电图案32。例如，第四主体层c4可包括与第一主体层c1的材料相同或相似的材料或者可由所述相同或相似的材料形成。可替换地，第四主体层c4可包括硅或者可由硅形成。在本实施例中，布线结构600可为中间层，该中间层用于将连接扩展至更宽的节距或者用于将连接重新路由到不同连接的电气接口。在实施例中，布线结构600可为印刷电路板(pcb)中间层，并且布线结构600的主体层可由电介质层形成。本发明不限于此。例如，布线结构600可为主体层由硅形成的硅中间层。
42.布线结构600还可以包括设置在第四主体层c4的底表面上的导热层tl、设置在第四主体层c4的顶表面上的导热焊盘tp和穿过第四主体层c4并且将导热层tl连接至导热焊盘tp的导热穿通件vt。第二上钝化层ps3可以设置在第四主体层c4上，从而暴露出设置在第四主体层c4的顶表面上的导热焊盘tp和第二上导电图案34。第二下钝化层ps4可以设置在第四主体层c4的底表面上，从而暴露出设置在第四主体层c4的底表面上的导热层tl和第二下导电图案32。第二上钝化层ps3和第二下钝化层ps4可包括与第一上钝化层ps1和第一下钝化层ps2的材料相同的材料或者可由所述相同的材料形成。导热焊盘tp、导热穿通件vt和导热层tl可构成导热结构，从第一半导体设备ch1产生的热可通过所述导热结构转移至热辐射构件hs(即，散热器)。利用导热结构和热辐射构件hs，从第一半导体设备ch1产生的热可散发至诸如空气或液体冷却剂的流体介质，从而允许调节第一半导体设备ch1的温度。
43.导热层tl可以与导热焊盘tp竖直地重叠。导热焊盘tp和第二热辐射部分hs2可以具有彼此相同的平面形状并且彼此竖直重叠。当在平面图中观看布线结构600时，导热焊盘tp可以具有“l”字形。导热焊盘tp可以在第一方向x上具有第二宽度w2。例如，第二宽度w2可以具有从约500μm至约7,000μm的值。当在平面图中观看布线结构600时，导热层tl可以具有平坦的矩形。
44.导热层tl和第二下导电图案32可在厚度和材料(例如，诸如铜的金属)方面相同。导热焊盘tp和第二上导电图案34可在厚度和材料(例如，诸如铜的金属)方面相同。导热穿通件vt和第二电路穿通件30可在厚度和材料(例如，诸如铜的金属)方面相同。可替换地，导热层tl、导热焊盘tp和导热穿通件vt可以分别具有与第二下导电图案32、第二上导电图案34和第二电路穿通件30的材料和厚度不同的材料和厚度(例如，更大的厚度)。导热层tl、导热焊盘tp和导热穿通件vt可分别包括导热系数大于第二下导电图案32、第二上导电图案34和第二电路穿通件30的导热系数的材料(例如，金属或石墨烯)或者可分别由所述材料形成。在实施例中，当在平面图中观看半导体封装件1000时，导热层tl的面积可大于或等于第一半导体设备ch1的面积。例如，导热层tl在第一方向x上的宽度可大于或等于第一半导体
设备ch1的宽度，并且导热层tl在第二方向y上的宽度可大于或等于第一半导体设备ch1的宽度。由于导热层tl和第一半导体设备ch1之间的重叠面积增大，因此，从第一半导体设备ch1产生的热可更有效地转移至热辐射构件hs。
45.图4a和图4b示出了显示图2的部分p1的放大图。图4c示出了显示图2的部分p2的放大图。
46.参照图4a和图4c，导热穿通件vt可以在第一方向x上具有第三宽度w3。第二电路穿通件30可以在第一方向x上具有第四宽度w4。第三宽度w3可大于第四宽度w4。第三宽度w3可以具有从约100μm至约250μm的值，例如，第四宽度w4可以具有从约1μm至约70μm的值。导热穿通件vt的相对大的宽度可以有利于从导热层tl至导热焊盘tp的热传递。本发明构思不限于此。例如，导热穿通件vt的第三宽度w3可与第二电路穿通件30的第四宽度w4相同。当确保热从导热层tl传递至导热焊盘tp时，导热穿通件vt和第二电路穿通件30可以具有彼此相同的宽度。还可通过增加导热穿通件vt的数量来确保这种热传递。
47.参照图2、图4a和图4b，第一热界面材料层550可介于布线结构600与第一子半导体封装件500之间。第一热界面材料层550的厚度可以具有从约5μm至约40μm的值。第一热界面材料层550可以与导热层tl的底表面和第一半导体设备ch1的顶表面接触。第一热界面材料层550可包括油脂层或者可热固化树脂层或者可由油脂层或者可热固化树脂层形成。第一热界面材料层550还可以包括散布于可热固化树脂层中的填料颗粒。该填料颗粒可包括导热系数高的石墨烯粉末或者金属粉末或者可由导热系数高的石墨烯粉末或者金属粉末形成。可替换地，该填料颗粒可包括二氧化硅、氧化铝、氧化锌和氮化硼中的一种或多种，或者可由它们中的一种或多种形成。第一热界面材料层550的底表面可以低于第一模制层md1的顶表面。第一模制层md1可以覆盖第一热界面材料层550的侧壁。第一热界面材料层550可以穿过第二下钝化层ps4并且可以接触导热层tl。如图4a所示，第一热界面材料层550的侧壁可与第一半导体设备ch1的侧壁对齐。可替换地，第一热界面材料层550的一部分可以朝着第一模制层md1突出。因此，第一模制层md1可以在其上侧壁上具有部分凹陷的区rc1。应该理解，当元件被称作“连接”或“结合”至另一元件或者“位于”另一元件“上”时，该元件可直接连接至或直接结合至所述另一元件或者直接位于所述另一元件上，或者可存在中间元件。相反，当元件被称作“直接连接至”或“直接结合至”另一元件或者被称作“接触”另一元件或“与另一元件接触”时，在接触点不存在中间元件。
48.第二内部连接构件20可以穿过第一模制层md1，并且可以将布线结构600电连接至第一子半导体封装件500的第一衬底s1。第二内部连接构件20可以将第一上导电图案16连接至第二下导电图案32。第二内部连接构件20可为焊料球、导电凸块和导电柱中的一个或多个。
49.参照图2，第二热界面材料层650可介于第二热辐射部分hs2与布线结构600之间。第二热界面材料层650可包括与第一热界面材料层550的材料相同或相似的材料或者可由所述相同或相似的材料形成。第二热界面材料层650可以穿过第二上钝化层ps3，并且可以接触导热焊盘tp。
50.再参照图2，第二子半导体封装件700可包括第二衬底s2、堆叠在第二衬底s2上的多个第二半导体芯片ch2以及覆盖第二半导体芯片ch2的第二模制层md2。第二衬底s2可为双面印刷电路板或者多层印刷电路板。第二衬底s2可包括第五主体层c5、设置在第五主体
层c5的顶表面上的第三上导电图案54和设置在第五主体层c5的底表面上的第三下导电图案52。第三电路穿通件50可以穿过第五主体层c5，并且可以将第三上导电图案54电连接至第三下导电图案52。第五主体层c5可包括与第一主体层c1的材料相同或相似的材料或者可由所述相同或相似的材料形成。第三上钝化层ps5可以设置在第五主体层c5的顶表面上，并且可以部分地暴露出第三上导电图案54。第三下钝化层ps6可以设置在第五主体层c5的底表面上，并且可以部分地暴露出第三下导电图案52。第三上钝化层ps5和第三下钝化层ps6可包括与第一上钝化层ps1和第一下钝化层ps2的材料相同或相似的材料或者可由所述相同或相似的材料形成。第二半导体芯片ch2可为相同种类的存储器芯片。第二半导体芯片ch2可在第一方向x上或者在第一方向x上和第二方向y上彼此偏离，并且可堆叠以构成台阶结构。第二半导体芯片ch2可通过导线60连接至第三上导电图案54。
51.第二子半导体封装件700可通过第三内部连接构件320电连接至布线结构600。第三内部连接构件320可以将第三下导电图案52连接至第二上导电图案34。第三内部连接构件320可为焊料球、导电凸块和导电柱中的一个或多个。
52.第三热界面材料层750可介于第二子半导体封装件700与第一热辐射部分hs1之间。第三热界面材料层750可包括与第一热界面材料层550的材料相同或相似的材料或者可由所述相同或相似的材料形成。第三热界面材料层750可以接触第二模制层md2的顶表面。
53.根据本发明构思的一些示例实施例的半导体封装件1000可被配置为使得布线结构600包括布置为将热从第一半导体设备ch1传递至热辐射构件hs的导热层tl、导热穿通件vt和导热焊盘tp。因此，从第一半导体设备ch1产生的热可立即向外排放。因此，可能能够最小化、减少或防止第一半导体设备ch1的温度升高。可防止第一半导体设备ch1的速度降低，以避免半导体封装件1000的操作故障，这可以导致半导体封装件1000的整体性能提高。第一电路穿通件10、第二电路穿通件30和第三电路穿通件50可以传输电信号。虽然未示出，但是导热穿通件vt的第三宽度w3可大于第一电路穿通件10的宽度。导热穿通件vt的第三宽度w3可大于第三电路穿通件50的宽度。导热穿通件vt的宽度可相对大于第一电路穿通件10、第二电路穿通件30和第三电路穿通件50的宽度，以有利于热从第一半导体设备ch1传递至热辐射构件hs。
54.图5a至图5e示出了显示制造图2的半导体封装件的方法的剖视图。
55.参照图5a，可制备第一衬底s1。第一衬底s1可包括芯片区r1和芯片区r1之间的分离区sr。第一衬底s1可以在芯片区r1中的每一个上具有与参照图2讨论的结构相同或相似的结构。第一内部连接构件310可用于将第一半导体设备ch1倒装芯片键合至第一衬底s1的对应的芯片区r1。第一下填充层uf1可介于第一半导体设备ch1中的每一个与第一衬底s1之间。可以将第一初始连接构件20a键合至第一衬底s1的位于第一半导体设备ch1旁边的第一上导电图案16。第一初始连接构件20a可为焊料球、导电凸块或者导电柱。
56.参照图5b，可在第一半导体设备ch1上形成第一热界面材料层550。布线结构600可位于第一衬底s1上。布线结构600可以具有与参照图3a和图3b讨论的那些相同或相似的结构。布线结构600可与芯片区r1对齐。可以将第二初始连接构件20b键合至布线结构600的第二下导电图案32。例如，第二初始连接构件20b可为焊料球、导电凸块或者导电柱。
57.参照图5c和图5d，可在允许布线结构600的导热层tl接触第一热界面材料层550和允许第二初始连接构件20b接触第一初始连接构件20a之后执行回流工艺。在回流工艺中，
第一初始连接构件20a和第二初始连接构件20b可熔融并且彼此连接，以形成第二内部连接构件20。可以执行模制工艺以形成填充布线结构600与第一衬底s1之间的空间的第一模制层md1。可以将外部连接端子300键合至第一衬底s1的第一下导电图案18。
58.参照图5d和图5e，可以执行锯切或单个化工艺，以将布线结构600、第一模制层md1和第一衬底s1从分离区sr分离成单独的初始半导体封装件ppkg。在各个初始半导体封装件ppkg中，在第一子半导体封装件500上堆叠布线结构600。可以测试初始半导体封装件ppkg，以选择无缺陷的初始半导体封装件ppkg。
59.返回参照图2和图5e，可制备第二子半导体封装件700。也可以测试第二子半导体封装件700，以选择无缺陷的第二子半导体封装件700。可将第二子半导体封装件700倒装芯片键合至初始半导体封装件ppkg。在该步骤中，第二子半导体封装件700可设置为暴露出导热焊盘tp。例如，在具有与其倒装芯片键合的初始半导体封装件ppkg的第二子半导体封装件700中，第二子半导体封装件700不覆盖导热焊盘tp。可在具有与其倒装芯片键合的初始半导体封装件ppkg的第二子半导体封装件700上形成第二热界面材料层650和第三热界面材料层750。例如，可在导热焊盘tp上形成第二热界面材料层650，可在第二子半导体封装件700上形成第三热界面材料层750。热辐射构件hs可以利用第三热界面材料层750键合至第二子半导体封装件700。因此，如图2所示，可以制造半导体封装件1000。
60.图6示出了沿着图1的线ia-ia’截取的剖视图。图7a示出了显示根据本发明构思的一些示例实施例的布线结构的平面图。图7b示出了沿着图7a的线ia-ia’截取的剖视图。
61.参照图6、图7a和图7b，根据本实施例的半导体封装件1001可包括按次序彼此堆叠的第一子半导体封装件500、布线结构601、第二子半导体封装件700和热辐射构件hs。第一子半导体封装件500、第二子半导体封装件700和热辐射构件hs可与参照图2讨论的那些相同或相似。布线结构601的结构可以与图3a和图3b所示的布线结构600的结构不同。
62.布线结构601还可以包括键合至第二下钝化层ps4的底表面的电介质支承图案sp。电介质支承图案sp可包括环氧树脂、晶片粘结薄膜(daf)、非导电膜(ncf)和光敏阻焊剂(psr)层中的一个或多个，或者可由它们中的一个或多个形成。电介质支承图案sp可形成为具有在第一方向x和第二方向y上彼此间隔开的多个岛形。在图5c的制造步骤中，电介质支承图案sp可以在布线结构601与第一半导体设备ch1之间保持特定距离。电介质支承图案sp可以支承布线结构601，并且可以防止布线结构601翘曲。具有电介质支承图案sp的半导体封装件1001可以增强可靠性。
63.布线结构601的导热层tl可以具有网格形状。当在平面图中观看布线结构601时，导热层tl可以具有彼此间隔开的形似岛的多个开口h1。开口h1可填充有第二下钝化层ps4。电介质支承图案sp可与填充开口h1的第二下钝化层ps4的一些部分重叠。其它配置可与参照图3a和图3b讨论的那些相同或相似。
64.图8a和图8b示出了显示图6的部分p3的放大图。
65.参照图8a，电介质支承图案sp可以接触第一半导体设备ch1的顶表面。邻近于第一半导体设备ch1的边缘的第一热界面材料层550可以横向突出至第一半导体设备ch1以外，从而接触第一半导体设备ch1的上侧壁。第一热界面材料层550可以接触第二下钝化层ps4的底表面。第一模制层md1可以在其上侧壁上具有与第一热界面材料层550接触的凹陷区rc1。
66.可替换地，如图8b所示，电介质支承图案sp可与第一半导体设备ch1的顶表面间隔开。第一热界面材料层550的一部分可介于电介质支承图案sp与第一半导体设备ch1之间。其它结构特征可与参照图8a讨论的那些相同或相似。
67.图9示出了沿着图1的线ia-ia'截取的剖视图。
68.参照图9，根据本实施例的半导体封装件1002可包括按次序彼此堆叠的第一子半导体封装件500、布线结构600、第二子半导体封装件700和热辐射构件hs。第一子半导体封装件500、布线结构600和第二子半导体封装件700可与参照图2讨论的那些相同或相似。热辐射构件hs可以具有与图2的结构不同的结构。在本实施例中，热辐射构件hs可以整体具有均匀的厚度。热辐射构件hs的第二热辐射部分hs2可以具有l字形剖面。第二热界面材料层650可以从第二热辐射部分hs2与布线结构600之间的间隙延伸至第二热辐射部分hs2与第二子半导体封装件700的侧壁之间的间隙中。第二热界面材料层650还可以延伸至第一热辐射部分hs1与第二子半导体封装件700的顶表面之间的间隙中。第二下填充层uf2可以填充第二子半导体封装件700与布线结构600之间的空间。第二下填充层uf2可包括与第一下填充层uf1的材料相同或相似的材料或者可由所述相同或相似的材料形成。其它配置可与参照图1至图4c讨论的那些相同或相似。
69.图10示出了沿着图1的线ia-ia'截取的剖视图。
70.参照图10，根据本实施例的半导体封装件1003可包括按次序彼此堆叠的第一子半导体封装件501、布线结构602、第二子半导体封装件700和热辐射构件hs。第一子半导体封装件501可以成形为类似于后芯片式(chip last-type)扇出晶圆级封装件(fowlp)。第一子半导体封装件501可包括第一再分布衬底rd1、安装在第一再分布衬底rd1上的第一半导体设备ch1和覆盖第一半导体设备ch1的第一模制层md1。第一半导体设备ch1可通过第一内部连接构件310倒装芯片键合至第一再分布衬底rd1。
71.第一再分布衬底rd1可包括按次序彼此堆叠的第一再分布电介质层il1、第二再分布电介质层il2、第三再分布电介质层il3和第四再分布电介质层il4。第一再分布电介质层il1、第二再分布电介质层il2、第三再分布电介质层il3和第四再分布电介质层il4可为可光成像电介质(pid)层。第一再分布图案342、第二再分布图案344和第三再分布图案346可设置在第一再分布电介质层il1、第二再分布电介质层il2、第三再分布电介质层il3和第四再分布电介质层il4之间。第一再分布图案342、第二再分布图案344和第三再分布图案346可包括诸如金属的导电材料或者可由所述导电材料形成。第一再分布图案342、第二再分布图案344和第三再分布图案346中的每一个可包括彼此一体地接合的穿通件部分vp和线部分lp。穿通件部分vp可以设置在线部分lp下方。势垒/种子图案sl可介于第一再分布图案342与第一再分布电介质层il1之间、第二再分布图案344与第二再分布电介质层il2之间、以及第三再分布图案346与第三再分布电介质层il3之间。势垒/种子图案sl可包括按次序彼此堆叠的势垒层和种子层。势垒层可包括金属氮化物层或者可由金属氮化物层形成。种子层可与第一再分布图案342、第二再分布图案344和第三再分布图案346包括相同的金属或者可由所述相同的金属形成。
72.第一再分布凸块340可设置在第一再分布电介质层il1中。第一再分布焊盘348可以设置在第四再分布电介质层il4中。外部连接端子300可以键合至第一再分布凸块340。第一模制层md1可以覆盖第一半导体设备ch1的侧壁和第一再分布衬底rd1的顶表面。第一模
制穿通件mv1可以穿过第一模制层md1，并且可以接触第一再分布衬底rd1的第一再分布焊盘348。第一模制穿通件mv1可包括诸如铜的金属或者可由诸如铜的金属形成。第一模制穿通件mv1可以将布线结构602电连接至第一再分布衬底rd1。
73.图11是示出图10的部分p4的放大图。
74.参照图10和图11，布线结构602可以具有与第一再分布衬底rd1的结构相似的结构。在本实施例中，布线结构602可被称作第二再分布衬底。布线结构602可包括第五再分布电介质层il5、第六再分布电介质层il6和第七再分布电介质层il7，并且还可以包括介于第五再分布电介质层il5、第六再分布电介质层il6和第七再分布电介质层il7之间的第四再分布图案352和第五再分布图案354。第六再分布图案356可以设置在第七再分布电介质层il7上。像第一再分布图案342、第二再分布图案344和第三再分布图案346一样，第四再分布图案352、第五再分布图案354和第六再分布图案356中的每一个还可包括穿通件部分vp和线部分lp。第一再分布图案342、第二再分布图案344、第三再分布图案346、第四再分布图案352、第五再分布图案354和第六再分布图案356的穿通件部分vp可以具有倾斜的侧壁。
75.势垒/种子图案sl可介于第四再分布图案352与第五再分布电介质层il5之间、第五再分布图案354与第六再分布电介质层il6之间、以及第六再分布图案356与第七再分布电介质层il7之间。第二再分布凸块350可以设置在第五再分布电介质层il5中。
76.第一模制穿通件mv1可以将第二再分布凸块350连接至第一再分布焊盘348。布线结构602可包括导热层tl、导热焊盘tp和将导热层tl连接至导热焊盘tp的导热穿通件结构vst。导热穿通件结构vst可包括彼此堆叠的第一导热穿通件部分vt1、第二导热穿通件部分vt2和第三导热穿通件部分vt3。术语“导热穿通件部分”可被称作“子穿通件”。
77.第一导热穿通件部分vt1、第二导热穿通件部分vt2和第三导热穿通件部分vt3可以具有倾斜的侧壁。导热穿通件结构vst还可以包括势垒/种子图案sl，其介于第一导热穿通件部分vt1与第五再分布电介质层il5之间、第二导热穿通件部分vt2与第六再分布电介质层il6之间、以及第三导热穿通件部分vt3与第七再分布电介质层il7之间。势垒/种子图案sl还可以介于导热焊盘tp与第七再分布电介质层il7之间。
78.第一导热穿通件部分vt1、第二导热穿通件部分vt2和第三导热穿通件部分vt3各自可以具有第五宽度w5，所述第五宽度w5大于第四再分布图案352、第五再分布图案354和第六再分布图案356的穿通件部分vp中的每一个的第六宽度w6。在实施例中，第五宽度w5可为第一导热穿通件部分vt1、第二导热穿通件部分vt2和第三导热穿通件部分vt3中的每一个的最小宽度，并且第六宽度w6可为穿通件部分vp中的每一个的最小宽度。第一导热穿通件部分vt1可以在第三方向z上具有从第五宽度w5开始增大的宽度。在实施例中，第一导热穿通件部分vt1的宽度可以在第三方向z上从第五宽度w5开始逐渐增大。第一导热穿通件部分vt1的该宽度增大可应用于其余的导热穿通件部分vt2和vt3。各穿通件部分vp的宽度可以在第三方向z上从第六宽度w6开始增大。例如，第五宽度w5可以具有从约100μm至约250μm的值。例如，第六宽度w6可以具有从约1μm至约70μm的值。
79.导热层tl可以与第二再分布凸块350具有相同的材料和厚度。导热焊盘tp可连接至第三导热穿通件部分vt3，并且可以与第六再分布图案356的线部分lp具有相同的厚度和材料。第一导热穿通件部分vt1、第二导热穿通件部分vt2和第三导热穿通件部分vt3可以与第四再分布图案352、第五再分布图案354和第六再分布图案356的穿通件部分vp具有相同
的厚度和材料。可替换地，导热层tl、导热焊盘tp以及第一导热穿通件部分vt1、第二导热穿通件部分vt2和第三导热穿通件部分vt3可以与第四再分布图案352、第五再分布图案354和第六再分布图案356具有不同的材料(例如，导热系数更高的材料)和厚度(例如，更大的厚度)。
80.在图10和图11所示的实施例中，可以在不包括图2的第一热界面材料层550的情况下实现半导体封装件1003。在本实施例中，第二热界面材料层650可以覆盖导热焊盘tp的顶表面和侧壁以及导热焊盘tp下方的势垒/种子图案sl的侧壁。第五再分布电介质层il5的底表面可以低于第二再分布凸块350的底表面和导热层tl的底表面。第一模制层md1可以包围第一模制穿通件mv1的侧壁和第一半导体设备ch1的侧壁。在实施例中，第一模制层md1的上表面可为不平坦的，第一模制层md1可介于在第一方向x上彼此邻近的第一模制穿通件mv1的上部与第五再分布电介质层il5的下部之间、以及在第一方向x上彼此邻近的第一半导体设备ch1的上部与第一再分布电介质层il5的下部之间。第一模制层md1的最顶部的上表面可以接触第二再分布凸块350的底表面以及导热层tl的底表面。其它配置可与参照图1至图4c讨论的那些相同或相似。
81.图12示出了沿着图1的线ia-ia'截取的剖视图。
82.参照图12，根据本实施例的半导体封装件1004可包括按次序彼此堆叠的第一子半导体封装件502、布线结构602、第二子半导体封装件700和热辐射构件hs。第一子半导体封装件502可以成形为类似于先芯片式(chip first-type)扇出晶圆级封装件(fowlp)。第一子半导体封装件502可包括第一再分布衬底rd1、安装在第一再分布衬底rd1上的第一半导体设备ch1以及覆盖第一半导体设备ch1的第一模制层md1。第一半导体设备ch1可以接触第一再分布衬底rd1。第一子半导体封装件502中不存在图10的第一下填充层uf1和第一内部连接构件310。
83.第一再分布衬底rd1中包括的第一再分布图案342、第二再分布图案344和第三再分布图案346中的每一个可包括彼此一体地接合的穿通件部分vp和线部分lp。穿通件部分vp可位于线部分lp上。势垒/种子图案sl可介于第一再分布图案342与第二再分布电介质层il2之间、第二再分布图案344与第三再分布电介质层il3之间、以及第三再分布图案346与第四再分布电介质层il4之间。第一再分布电介质层il1可以在其中具有与第一再分布图案342的线部分lp接触的第一再分布凸块340。第一再分布焊盘348可位于第四再分布电介质层il4上。其它配置可与参照图10和图11讨论的那些相同或相似。
84.图13示出了沿着图1的线ia-ia'截取的剖视图。
85.参照图13，根据本实施例的半导体封装件1005可包括按次序彼此堆叠的第一子半导体封装件503、布线结构602、第二子半导体封装件700和热辐射构件hs。第一子半导体封装件503可以成形为类似于后芯片式扇出面板级封装件(foplp)。第一子半导体封装件503可包括第一再分布衬底rd1、设置在第一再分布衬底rd1上的连接衬底900和安装在第一再分布衬底rd1上的第一半导体设备ch1。
86.连接衬底900可包括位于其中心的空腔区cv。第一半导体设备ch1可以设置在空腔区cv中。连接衬底900可包括多个基本层910和导电结构920。基本层910可包括电介质材料或者可由电介质材料形成。例如，基本层910可包括碳基材料、陶瓷或聚合物或者可由碳基材料、陶瓷或聚合物形成。导电结构920可包括连接焊盘921、第一连接穿通件922、连接线
923和第二连接穿通件924。连接衬底900可通过第四内部连接构件305连接至第一再分布衬底rd1。第二下填充层uf2可介于连接衬底900与第一再分布衬底rd1之间。第一模制层md1可以填充第一半导体设备ch1与连接衬底900的空腔区cv的内壁之间的空间。第一子半导体封装件503的第二连接穿通件924可以接触布线结构602的第二再分布凸块350。其它配置可与参照图10和图11讨论的那些相同或相似。
87.图14示出了显示根据本发明构思的一些示例实施例的半导体封装件的平面图。图15示出了沿着图14的线ia-ia'截取的剖视图。
88.参照图14和图15，根据本实施例的半导体封装件1006可包括按次序彼此堆叠的第一子半导体封装件500和布线结构603。第二子半导体封装件100和第三子半导体封装件200可以设置在布线结构603上，并且可在在第一方向x上彼此间隔开。热辐射构件hs可以覆盖第二子半导体封装件100和第三子半导体封装件200。热辐射构件hs可包括与第二子半导体封装件100和第三子半导体封装件200重叠的第一热辐射部分hs1，并且还可以包括从第一热辐射部分hs1的侧壁朝着布线结构603延伸的第二热辐射部分hs2。当在平面图中观看半导体封装件1006时，第二热辐射部分hs2可以具有“8”字形。第二热辐射部分hs2也可以介于第二子半导体封装件100与第三子半导体封装件200之间。在实施例中，第二子半导体封装件100和第三子半导体封装件200中的每一个可被第二热辐射部分hs2包围。
89.布线结构603可包括与第二热辐射部分hs2重叠的导热焊盘tp。当在平面图中观看半导体封装件1006时，导热焊盘tp可以具有“8”字形。多个导热穿通件vt可以与第二子半导体封装件100与第三子半导体封装件200之间的第二热辐射部分hs2竖直地重叠。
90.第二子半导体封装件100可包括第二衬底101、通过导线103安装在第二衬底101上的第二半导体芯片102和覆盖第二半导体芯片102的第二模制层104。第三子半导体封装件200可包括堆叠在第一半导体芯片201上的多个第二半导体芯片202。第一半导体芯片201和第二半导体芯片202中的每一个可包括贯通穿通件203。第二半导体芯片202的侧壁可被第三模制层204覆盖。第三子半导体封装件200可为高带宽存储器(hbm)芯片，其中第一半导体芯片201可为逻辑装置，第二半导体芯片202可为存储器装置。第三热界面材料层750可介于第一热辐射部分hs1与第二子半导体封装件100之间以及第一热辐射部分hs1与第三子半导体封装件200之间。其它配置可与参照图1至图4c讨论的那些相同或相似。
91.图16a至图16e示出了显示根据本发明构思的一些示例实施例的半导体封装件的平面图。
92.参照图16a，根据本实施例的半导体封装件1007可被配置为使得当在平面图中观看半导体封装件1007时第二热辐射部分hs2和导热焊盘tp具有“c”字形。
93.参照图16b，根据本实施例的半导体封装件1008可被配置为使得当在平面图中观看半导体封装件1008时第二热辐射部分hs2和导热焊盘tp具有“i”字形。
94.参照图16c，根据本实施例的半导体封装件1009可被配置为使得当在平面图中观看半导体封装件1009时第二热辐射部分hs2和导热焊盘tp具有“o”字形。第二热辐射部分hs2可以包围第二子半导体封装件700。
95.参照图16d，根据本实施例的半导体封装件1010可被配置为使得当在平面图中观看半导体封装件1010时第二热辐射部分hs2和导热焊盘tp具有网格形状。第二子半导体封装件700a、700b、700c和700d可沿着第一方向x和第二方向y二维布置。第二热辐射部分hs2
可介于第二子半导体封装件700a至700d之间，同时包围第二子半导体封装件700a至700d。
96.参照图16e，根据本实施例的半导体封装件1011可被配置为使得当在平面图中观看半导体封装件1011时第二热辐射部分hs2和导热焊盘tp具有网格形状或者“e”字形。第二子半导体封装件700a和700b可在与第一方向x不同的第二方向y上线性布置。第二子半导体封装件700a和700b可在第二方向y上彼此间隔开。第二热辐射部分hs2可介于第二子半导体封装件700a和700b之间。
97.在图16a至图16e所示的实施例中，除上面讨论的之外的其它配置可与参照图1至图15讨论的那些相同或相似。
98.图17a和图17b示出了显示根据本发明构思的一些示例实施例的布线结构的平面图。
99.参照图17a，根据本实施例的布线结构604可包括导热层tl，其具有沿着第一方向x和第二方向y彼此间隔开的岛形。导热穿通件vt可与导热层tl相同或相似地布置。导热焊盘tp可包括连接多个导热穿通件vt的突起tpp。其它配置可与参照图3a和图3b讨论的那些相同或相似。
100.参照图17b，根据本实施例的布线结构605可包括导热层tl，当在平面图中观看布线结构605时，导热层tl具有网格形状。虽然未示出，但是导热层tl的平面形状不限于图3a、图17a和图17b所示的那些，而是可以具有十字形、圆形、闭环形或任何其它形状。
101.根据本发明构思的半导体封装件可被配置为使得布线结构包括导热层、导热穿通件和导热焊盘，因此，热从第一子半导体封装件的第一半导体设备排放至半导体封装件的散热器。因此，可以防止第一半导体设备的速度降低，以避免半导体封装件操作故障，从而增大半导体封装件的操作速度，这可以导致半导体封装件的整体性能提高。
102.根据本发明构思的布线结构可包括宽度大于电路穿通件的宽度的导热穿通件，这种配置可以实现热辐射的优势。
103.尽管已经结合附图所示的本发明构思的一些示例实施例描述了本发明构思，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本发明构思的技术精神和基本特征的情况下，可以进行各种改变和修改。对本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明构思的范围和精神的情况下，可以对其进行各种替代、修改和改变。图1至图17b的实施例可以彼此组合。