[发明专利]堆叠式管芯半导体封装体

说明书

本申请是申请日为2011年7月22日且发明名称为“堆叠式管芯半导体封装体”的中国专利申请No.201110205715.7的分案申请。

技术领域

本发明一般地涉及半导体器件封装，并且更特别地涉及堆叠式管芯半导体封装体。

背景技术

半导体封装体是用于集成电路和器件的容器。半导体封装体包括与集成电路和器件一起的包封的半导体管芯。半导体封装体具有用来在例如半导体封装体被安装于印制电路板(PCB)时使半导体管芯与外部电路互连的露出的输入/输出(I/O)引脚。管芯可以封装于许多不同的载体或封装结构中，例如，方形扁平无引脚(QFN)、球栅阵列(BGA)等。此类半导体封装体保护管芯以及与管芯的互连，并且允许各种型外部I/O。

对具有提高的速度和功能的，具有更小的封装占用面积和厚度的半导体封装体有着持续的需求。在增加功能的尝试中，一些半导体封装体包括多于一个的半导体管芯。例如，一些半导体封装体包括一个叠在另一个上地堆叠的两个或更多的管芯。其他堆叠式管芯封装包括堆叠于已经封装的(包封的)管芯之上的管芯。但是，此类管芯堆叠于已封装管芯之上的半导体封装体仅限于一定类型的半导体封装体，并且从半导体封装体露出的I/O引脚的数量是有限的。另外，在此类管芯堆叠于已封装管芯之上的半导体封装体的管芯和已封装管芯之间的互连在半导体封装体的外部于外部电路内进行。这增加了另外的设计考虑、处理步骤，以及安装具有外部电路的半导体封装体所增加的成本。而且，更高功率的器件生成主要经由管芯载体散发的更高的热能，但是，当前的BGA堆叠式管芯封装在热方面受限并且被设计以应用于较低功率的器件和应用中。存在解决或至少缓解以上问题中的一些问题的需求。

发明内容

本发明的一方面是所封装的半导体器件，包括：具有第一引线框的第一封装半导体管芯，第一引线框含有从所封装的半导体管芯露出的第一引脚，第一封装半导体管芯具有第一表面；固定于第一封装半导体管芯的第一表面的第二半导体管芯；用于为具有第一封装半导体管芯和第二半导体管芯的封装半导体器件提供到外部电路的输入和输出的第二引线框；使第一管芯与第二管芯互连的第一连接器；使第一管芯与第二引线框互连的第二连接器；以及覆盖第一封装半导体管芯、第二半导体管芯、第一连接器、第二连接器、第一引线框和第二引线框的包封材料。

在一种实施例中，第二引线框的一部分是露出的。第一引线框的一部分可以是露出的。第一引线框的一部分可以从第一封装半导体管芯突出。第二引线框的一部分可以在另一平面上与该引线框的另一部分偏移。第二引线框的偏移部分可以是第二引线框的引脚并且由包封材料所包封。第一封装半导体管芯可以是方形扁平无引脚(QFN)型封装器件。第一封装半导体管芯可以是功率方形扁平无引脚(PQFN)型封装器件。所封装的半导体器件可以是方形扁平无引脚(QFN)型封装器件。所封装的半导体器件可以是球栅阵列(BGA)型封装器件。

本发明的一方面是一种封装所封装的半导体的方法，包括：将第一封装半导体管芯和第二引线框固定于载体，第一封装半导体管芯具有含有从所封装的半导体管芯露出的第一引脚的第一引线框，第一封装半导体管芯具有第一表面；将第二半导体管芯固定于第一封装半导体管芯的第一表面，第二引线框用于为具有第一封装半导体管芯和第二半导体管芯的封装半导体器件提供到外部电路的输入和输出；互连第一连接器以使第一管芯与第二管芯互连；互连第二连接器以使第一管芯与第二引线框互连；用包封材料来包封以覆盖第一封装半导体管芯、第二半导体管芯、第一连接器、第二连接器、第一引线框和第二引线框；以及去除载体以形成所封装的半导体。

在一种实施例中，载体是带。第一引线框的一部分可以是露出的以及第二引线框的一部分可以是露出的。第一引线框的一部分可以从第一封装半导体管芯突出。第一封装半导体管芯可以是方形扁平无引脚(QFN)型封装器件。第一封装半导体管芯可以是功率方形扁平无引脚(PQFN)型封装器件。所封装的半导体器件可以是方形扁平无引脚(QFN)型封装器件。所封装的半导体器件可以是球栅阵列(BGA)型封装器件。互连可以通过导线接合(wire bonding)来进行。焊料球可以形成于第二引线框的表面之上。

附图说明

在此所并入的并且形成本说明书的一部分的附图示出了本发明的几个方面并且与说明书一起用来解释本发明的原理。虽然本发明将结合一些实施例来描述，但是并没有意图将本发明限定于所描述的那些实施例。相反，意图涵盖包含于由所附权利要求所界定的本发明的范围之内的所有替代方案、修改和等同物。在附图中：