半导体封装结构的制作方法

1.本发明涉及半导体技术领域，更具体地，涉及一种半导体封装结构。


背景技术：

2.在半导体封装结构中，为了使电源模块(powermodule)能够提供稳定的电压，现行的电源模块封装结构(如sip结构)中电感元件体积较大且高度较高，使整体封装结构设计常无法达到客户要求的高度与大小。


技术实现要素：

3.针对相关技术中的半导体封装结构由于电源元件体积较大而无法满足设计要求的问题，本发明提出一种半导体封装结构。
4.根据本发明实施例的一个方面，提供了一种半导体封装结构，包括：第一基板中介层，位于上基板和下基板之间；电感回路，电感回路的至少部分位于第一基板中介层内。其中，电感回路具有多个接点，多个接点中的至少一个接点为连接至上基板或下基板的伪电连接件。
5.在一些实施例中，第一基板中介层中设置有讯号连接通孔，讯号连接通孔与电感回路设置于物理间隔开的不同区域中。
6.在一些实施例中，第一基板中介层具有长度方向，讯号连接通孔与电感回路设置于在长度方向上并排排列的两个不同区域中。
7.在一些实施例中，电感回路被布置为在第一基板中介层内围绕平行于长度方向的轴线。
8.在一些实施例中，多个讯号连接通孔中的多个第一讯号连接通孔位于第一区域中，多个讯号连接通孔中的多个第二讯号连接通孔位于与第一区域不同的第二区域中，第一区域和第二区域由电感回路物理分隔开。
9.在一些实施例中，第一区域和第二区域在第一基板中介层的宽度方向上并排布置，并且，电感回路被布置为在第一基板中介层内围绕平行于宽度方向的轴线。
10.在一些实施例中，半导体封装结构还包括：第二基板中介层，位于上基板和下基板之间并与第一基板中介层物理间隔开。
11.在一些实施例中，电感回路的第一部分位于第一基板中介层内，电感回路的第二部分位于第二基板中介层内。其中，电感回路的第三部分在第一基板中介层和第二基板中介层之间延伸并连接电感回路的第一部分和第二部分。
12.在一些实施例中，电感回路的第三部分位于上基板和下基板的非置件区。
13.在一些实施例中，电感回路的第三部分位于上基板和下基板的线路层间的可布局区域。
14.根据本发明实施例的一个方面，提供了一种半导体封装结构，包括：上基板和下基板；第一基板中介层，位于上基板和下基板之间；电感回路，位于上基板和下基板之间，电感
回路的至少部分位于第一基板中介层内，并且电感回路被布置为围绕平行于第一基板和第二基板的轴线。
15.在一些实施例中，电感回路包括多个接点，其中，多个接点中的至少一个接点是突出于第一基板中介层的表面并连接至上基板或下基板的伪电连接件。
16.在一些实施例中，第一基板中介层内具有第一通孔，其中，第一基板中介层内的第一通孔被构造为电感回路的一部分。
17.在一些实施例中，第一基板中介层内还具有用作讯号连接通孔的另外的通孔，另外的通孔与电感回路设置于在第一基板中介层的长度方向上物理间隔开的不同区域中。
18.在一些实施例中，电感回路被布置为在第一基板中介层内围绕平行于长度方向的轴线。
19.在一些实施例中，半导体封装结构还包括：第二基板中介层，位于上基板和下基板之间并与第一基板中介层物理间隔开，第一基板中介层内的第一通孔构造为电感回路的第一部分，第二基板中介层内的第二通孔构造为电感回路的第二部分。其中，电感回路的第三部分在第一基板中介层和第二基板中介层之间延伸并连接第一通孔和第二通孔。
20.在一些实施例中，电感回路的第三部分位于上基板和下基板的非置件区，或者位于上基板和下基板的线路层间的可布局区域。
附图说明
21.当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各个方面。应当注意，根据工业中的标准实践，各个部件并非按比例绘制。事实上，为了清楚讨论，各个部件的尺寸可以任意增大或减小。
22.图1a是根据本发明一个实施例的半导体封装结构的立体视图。
23.图1b是从图1a中的方向d1观察的半导体封装结构的侧视图。
24.图1c是从图1a中的方向d2观察的半导体封装结构的侧视图。
25.图2是传统的中介层的结构示意图。
26.图3是根据本发明另一个实施例的半导体封装结构的立体视图。
27.图4是根据本发明一些实施例从第一基板中介层的长度方向观察的半导体封装结构的侧视图。
28.图5是根据本发明又一个实施例的半导体封装结构的立体视图。
具体实施例
29.下列公开提供了许多用于实现所提供主题的不同特征的不同实施例或实例。下面将描述元件和布置的特定实例以简化本发明。当然这些仅仅是实例并不旨在限定本发明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触的实施例，也可以包括在第一部件和第二部件之间形成额外的部件使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。而且，本发明在各个实例中可重复参考数字和/或字母。这种重复仅是为了简明和清楚，其自身并不表示所论述的各个实施例和/或配置之间的关系。
30.图1a是根据本发明一个实施例的半导体封装结构的立体视图。图1b是从图1a中的
方向d1观察的半导体封装结构的侧视图。图1c是从图1a中的方向d2观察的半导体封装结构的侧视图。
31.参考图1a至图1c所示，本发明提供的半导体封装结构100包括第一基板中介层(interposer)110，第一基板中介层110的上方和下方分别连接上基板120(第一基板)和下基板130(第二基板)。电感回路150形成在第一基板中介层110内。本发明利用上下基板之间的中介层来制作影响整体封装结构尺寸与厚度的电感元件，可以通过中介层中的线路元件实现电感元件的储能、稳压等功能，从而形成3d电感，可以减小整体封装结构的尺寸和厚度。
32.图2是传统的中介层的结构示意图。如图2所示，中介层110'中的通孔112'设置在中介层110'的中心区域内，并且每个通孔112'与中介层110'的边缘间隔开一定距离。
33.返回参考图1a所示的半导体封装结构100，第一基板中介层110内具有第一通孔1121。除第一通孔1121之外，第一基板中介层110还可以具有另外的通孔1122。与图2相比，通孔1121和1122设置在第一基板中介层110的边缘。通过第一基板中介层110内的第一通孔1121来形成电感回路150，第一通孔1121被构造为用于形成电感回路150的一部分。通孔1121之间通过与上基板120或下基板130的表面平行的连接件互连，以共同形成电感回路150。
34.第一基板中介层110具有长度方向l。电感回路150配置为围绕上基板120和下基板130之间平行于长度方向l的轴线ax布置。本发明的半导体封装结构100利用3d堆叠结构中的中介层，将电感回路绕设在中介层中，能够降低封装模块厚度,另外还能够节省电感零件成本。
35.参考图1b和图1c所示，电感回路150可以在第一基板中介层110的表面处具有多个接点180。通过多个接点180将电感回路150连接到上基板120和下基板130。多个接点180中的至少一个接点180是连接至上基板120或下基板130的伪电连接件181。伪电连接件181不与任何其他讯号连接。通过设置伪电连接件181可以更利于3d电感装配且不影响3d电感功能。同理，上基板120或下基板130也具有用以连接该伪电连接件181的(伪)焊盘(pad)，也就是说所述焊盘不电连接上基板120或下基板130内的线路，仅露出于上基板120或下基板130表面而用以透过电连接件182(例如焊锡)连接伪电连接件181。
36.此外，多个接点180还可以包括用于连接讯号的电连接件182。在一些实施例中，电连接件182可以是设置在电感回路150的起始端和终止端的电连接件。图1b所示的示例中，电感回路150的起始端和终止端的电连接件182均连接到上基板120。但在其他实施例中，两个电连接件182可以根据需要而分别连接到上基板120和下基板130，或者两个电连接件182均连接到下基板130。在一些实施例中，多个接点180可以突出于第一基板中介层110的表面。接点180可以包括焊料和导电焊盘(pad)。
37.参考图1a和图1b所示，除用于形成电感回路150的第一通孔1121之外，第一基板中介层110还可以具有用于讯号连接的另外的通孔1122。在第一基板中介层110的长度方向l上，另外的通孔1122与电感回路150设置于并排排列的且物理间隔开的两个不同区域中，即，用于讯号连接的另外的通孔1122位于电感回路150的所在区域之外。
38.图3是根据本发明另一个实施例的半导体封装结构300的立体视图。在图3中，对与图1a至图1c中类似的元件采用了相同的附图标号，并省略其详细描述。
39.在图3的半导体封装结构300中，电感回路150也形成在第一基板中介层110内。在本实施例中，第一基板中介层110内设置有两排通孔112，每排通孔112沿第一基板中介层110的长度方向l排列。通孔112设置在第一基板中介层110的边缘。电感回路150位于第一基板中介层110的中心区域并位于两排通孔112之间。
40.电感回路150被布置为围绕平行于上基板120和下基板130且垂直于长度方向l的轴线ax。换言之，电感回路150可围绕平行于第一基板中介层110的宽度方向的轴线ax布置。
41.图4是根据本发明一些实施例从第一基板中介层的长度方向观察的半导体封装结构的侧视图。在一些实施例中，如图4所示，在上基板120和下基板130之间也可以设置与第一基板中介层110相对的第二基板中介层115。第二基板中介层115可以与第一基板中介层110类似。第二基板中介层115中可以不形成电感回路150，如图4所示。在其他实施例中，也可以在第二基板中介层115中形成以上参考图1a至图1c和图3所描述的电感回路150。
42.图5是根据本发明又一个实施例的半导体封装结构500的立体视图。在图5中，对与图1a至图1c和图3中类似的元件采用了相同的附图标号，并省略其详细描述。
43.在图5的半导体封装结构500中，上基板120和下基板130之间设置有第二基板中介层115。第二基板中介层115与第一基板中介层110相对且与第一基板中介层110物理间隔开。第二基板中介层115中具有第二通孔1221。此外，与图1a类似的，第一基板中介层110可以具有用于讯号连接的另外的通孔1122，第二基板中介层115可以具有用于讯号连接的另外的通孔1222。
44.在本实施例中，电感回路150具有利用第一基板中介层110中的第一通孔1121形成的第一部分151。电感回路150具有利用第二基板中介层115中的第二通孔1221形成的第二部分152。电感回路150的第三部分153在第一基板中介层110和第二基板中介层115之间平行地延伸，并且第三部分153连接电感回路150的第一部分151和第二部分152。从而，利用第一基板中介层110中的第一通孔1121和第二基板中介层115中的第二通孔1222，形成了3d电感结构的电感回路150。
45.电感回路150的第三部分153可以是位于上基板120和下基板130的非置件区中。或者，电感回路150的第三部分153可以是位于上基板120和下基板130的线路层间的可布局区域中。
46.图5中的半导体封装结构500，利用堆叠结构中的两个基板中介层110、115以及上、下基板120、130的非置件区或可布局区域来绕设3d电感的电感回路，降低了封装模块厚度,另外还能够节省电感零件成本。
47.上述概述了几个实施例的特征，以便本领域技术人员可以更好地理解本公开的各个方面。本领域技术人员应当理解，他们可以容易地使用本公开作为设计或修改用于实现本文所介绍的实施例的相同目的和/或实现其相同优点的其它过程和结构的基础。本领域技术人员还应当认识到，此类等效结构不背离本发明的精神和范围，并且它们可以在不背离本发明的精神和范围的情况下在本发明中进行各种改变、代替以及改变。