實施例涉及半導體封裝。

背景技術：

1、更高性能的電氣/電子產(chǎn)品正在發(fā)展，因此，正在提出和研究用于將更大數(shù)量的封裝附接到有限尺寸的襯底的技術。然而，一般的封裝基于安裝一個半導體器件，因此，獲得期望的性能存在限制。

2、一般的半導體封裝的形式是將其中設置處理器芯片的處理器封裝和其中附接存儲器芯片的存儲器封裝連接在一起。半導體封裝將處理器芯片和存儲器芯片提供為一個集成封裝，因此具有減小芯片的安裝區(qū)域并通過短路徑實現(xiàn)高速信號的優(yōu)點。

3、如上所述的半導體封裝具有優(yōu)點，它被廣泛應用于移動設備等。

4、另一方面，由于諸如移動設備的電子設備的高規(guī)格和hbm（高帶寬存儲器）的采用，最近封裝的尺寸已經(jīng)增加，因此，主要使用包括中介層的半導體封裝。在這種情況下，中介層設置有硅襯底。

5、然而，當應用諸如硅襯底的中介層時，存在制造中介層的成本高并且硅穿孔（tsv）的形成復雜的問題。

6、另外，傳統(tǒng)上提供了包括硅基互連橋的半導體封裝。當應用硅基互連橋時，由于橋的硅材料與襯底的有機材料之間的熱膨脹系數(shù)（cte）失配而存在可靠性問題，并且存在功率完整性（power?integrity）特性變差的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、技術問題

2、實施例提供了一種具有新穎結(jié)構的半導體封裝。

3、另外，實施例提供了一種可以并排安裝多個處理器芯片的半導體封裝。

4、另外，實施例提供了一種可以并排安裝多個處理器芯片和存儲器芯片的半導體封裝。

5、另外，實施例提供了一種包括處理器芯片和嵌入電路板中的無源器件的半導體封裝。

6、所提出的實施例要解決的技術問題不限于上述技術問題，從以下描述提出的實施例所屬領域的技術人員可以清楚地理解未提及的其他技術問題。

7、技術方案

8、根據(jù)實施例的半導體封裝包括電路板以及嵌入所述電路板中的連接構件，其中，所述電路板包括不具有加強構件的第一絕緣層，所述連接構件嵌入所述電路板的所述第一絕緣層中，所述連接構件包括含有機材料的第二絕緣層。

9、另外，所述第一絕緣層包括第一層、設置在所述第一層上并且具有空腔的第二層、以及設置在所述第二層上并且填充所述空腔的第三層，所述連接構件設置在所述空腔中。

10、另外，所述連接構件的所述第二絕緣層包含聚酰亞胺。

11、另外，所述電路板還包括設置在所述第一絕緣層下方的第三絕緣層，所述第三絕緣層包括與所述第一絕緣層不同的絕緣材料。

12、另外，所述第三絕緣層包括加強構件。

13、另外，所述電路板還包括設置在所述第三絕緣層下方的第四絕緣層，所述第四絕緣層包括與所述第一絕緣層相同的絕緣材料。

14、另外，所述第三絕緣層具有通孔，并且半導體器件設置在所述通孔中。

15、另外，所述第一絕緣層設置成填充所述通孔并且覆蓋所述半導體器件。

16、另外，所述通孔包括設置在所述第三絕緣層中并且在水平方向上彼此間隔開的多個通孔，并且所述半導體器件分別設置在所述多個通孔內(nèi)。

17、另外，所述多個通孔在垂直方向上不與所述連接構件重疊。

18、根據(jù)實施例的電路板包括第一襯底以及嵌入所述第一襯底中的橋接襯底的第二襯底，其中，所述第一襯底包括第一絕緣層、設置在所述第一絕緣層上的第一電路層、以及穿透所述第一絕緣層的第一過孔；其中，所述第一襯底的所述第一絕緣層包括第一層、設置在所述第一層上并且包括第一空腔的第二層、以及設置在第二層上并且填埋所述第二襯底的第三層，所述第二襯底設置在所述第一空腔中，其中，所述第一襯底的絕緣層的第一層至第三層不包括玻璃纖維，并且所述第二襯底包括含有有機材料的絕緣層。

19、另外，所述第一襯底的所述第一絕緣層的第一層至第三層包括abf（味之素堆積膜）。

20、另外，所述第二襯底的絕緣層包含聚酰亞胺。

21、另外，所述第一襯底還包括設置在所述第一襯底的所述第一絕緣層的所述第一層下方的所述第一襯底的第二絕緣層，并且所述第一襯底的所述第二絕緣層包括玻璃纖維。

22、另外，所述第一襯底還包括設置在所述第一襯底的所述第二絕緣層下方的所述第一襯底的第三絕緣層，并且所述第一襯底的所述第三絕緣層包括與所述第一襯底的所述第一絕緣層相同的絕緣材料。

23、另外，所述第一襯底的所述第一過孔包括穿透所述第一絕緣層的所述第一層的第1-1過孔、穿透所述第一絕緣層的所述第二層的第1-2過孔、以及穿透所述第一絕緣層的所述第三層的第1-3過孔，并且所述第一襯底的所述第一電路層包括設置在所述第一絕緣層的所述第一層上的第1-1電路層、設置在所述第一絕緣層的所述第二層上的第1-2電路層、以及設置在所述第一絕緣層的所述第三層上的第1-3電路層。

24、另外，半導體封裝還包括設置在穿透所述第一襯底的所述第二絕緣層的第二空腔中的第一器件，并且所述第二空腔和所述第一器件被所述第一襯底的所述第一絕緣層的所述第一層覆蓋。

25、另外，所述第一襯底的所述第1-1過孔包括第一子過孔和第二子過孔，所述第一子過孔在厚度方向上不與所述第一器件重疊并且不直接接觸所述第一器件的端子；所述第二子過孔在水平方向上與所述第一子過孔間隔開，在厚度方向上與所述第一器件重疊，并且直接連接到所述第一器件的端子；所述第一子過孔的厚度和寬度中的至少一個與所述第二子過孔的厚度和寬度中的至少一個不同。

26、另外，半導體封裝還包括設置在穿透所述第一襯底的所述第二絕緣層的第三空腔中的第二器件，其中，所述第三空腔和所述第二器件被所述第一襯底的所述第一絕緣層的所述第一層覆蓋，并且所述第二空腔和所述第三空腔在所述第一襯底的所述第二絕緣層內(nèi)在水平方向上間隔開，所述第一空腔在厚度方向上不與所述第二空腔和所述第三空腔重疊。

27、另外，所述第一襯底的所述第1-3過孔包括第一子過孔和第二子過孔，所述第1-3過孔的所述第一子過孔在厚度方向上與所述第二襯底重疊并且直接連接到所述第二襯底的焊盤層；所述第1-3過孔的所述第二子過孔在水平方向上與所述第1-3過孔的所述第一子過孔間隔開并且不直接連接到所述第二襯底的所述焊盤層，并且所述第1-3過孔的所述第一子過孔的厚度和寬度中的至少一個與所述第1-3過孔的所述第二子過孔的厚度和寬度中的至少一個不同。

28、另外，所述第一襯底的所述第1-1電路層包括在厚度方向上與所述第一空腔重疊并且具有通過所述第一空腔暴露的上表面的焊盤部分，并且所述第二襯底通過設置在所述焊盤部分上的粘合層附接到所述焊盤部分。

29、另外，所述第二襯底包括第一電路層、第二電路層和過孔，所述第二襯底的所述第一電路層設置在所述第二襯底的絕緣層的上表面，所述第二襯底的所述第二電路層設置在所述第二襯底的絕緣層的下表面，所述第二襯底的所述過孔穿透所述第二襯底的絕緣層，其中，所述第二襯底的所述過孔的側(cè)表面的斜率與所述第一襯底的所述第1-1過孔的側(cè)表面的斜率不同。

30、另外，所述第二襯底的所述第一電路層包括第一金屬層和第二金屬層，所述第一金屬層包含鎳和鉻中的至少一種；所述第二金屬層設置在所述第一金屬層上并且包含銅。

31、另外，所述第二襯底的所述過孔的側(cè)表面的斜率比所述第一襯底的所述第1-1過孔的側(cè)表面的斜率更接近直角。

32、另外，所述第二襯底包括第一保護層，所述第一保護層設置在所述第二襯底的絕緣層上并且包括在厚度方向上與所述第二襯底的所述第一電路層重疊的開口。

33、另外，所述第二襯底還包括第二保護層，所述第二保護層設置在所述第二襯底的絕緣層下方并且完全覆蓋所述第二襯底的所述第二電路層的下表面，并且所述粘合層設置在所述第二襯底的所述第二保護層的下表面。

34、另外，所述第二襯底包括焊盤層，所述焊盤層直接連接到所述第一襯底的所述第1-3過孔，并且所述第二襯底的所述焊盤層的上表面的位置與所述第一襯底的所述第1-2電路層的上表面的位置不同。

35、另外，所述第一襯底的所述第一絕緣層的所述第一層至所述第三層中的每一個的厚度與所述第一襯底的所述第二絕緣層的厚度具有第一差值，所述第二襯底的所述焊盤層的上表面的高度與所述第一襯底的所述第1-2電路層的上表面的高度具有第二差值，并且所述第二差值小于所述第一差值。

36、有益效果

37、實施例的電路板包括第一絕緣層和第二絕緣層。第二絕緣層可以包括預浸料。因此，實施例可以保持電路板的剛性以改善彎曲特性，從而改善產(chǎn)品可靠性。另外，第一絕緣層包括abf。因此，實施例可以減小設置在第一絕緣層上的電路層和過孔的尺寸。具體地，實施例可以在第一絕緣層上形成連接到第一處理器芯片和第二處理器芯片的精細圖案的電路層和過孔。

38、另外，第一絕緣層包括多層。另外，電路層和過孔設置在第一絕緣層的多層中的每一層上。此時，實施例允許形成在第一絕緣層上的電路層和過孔朝向第二絕緣層逐漸增大。因此，實施例可以使設置在第一絕緣層上的電路層和過孔與設置在第二絕緣層上的電路層和過孔之間的信號傳輸損耗減到最小。因此，實施例可以改善電路板的通信特性。

39、另外，實施例的電路板包括嵌入第一絕緣層中的橋接襯底。橋接襯底可以設置在第一絕緣層的第二層中形成的第一空腔中并且由第一絕緣層的第三層覆蓋。另外，實施例允許包括在橋接襯底中的焊盤層和穿透第一絕緣層的過孔直接連接。因此，實施例可以使信號傳輸距離減到最小并且進一步使信號傳輸損耗減到最小。

40、另外，實施例的橋接襯底的絕緣層具有與第一絕緣層的cte類似的cte。此外，實施例的橋接襯底的絕緣層具有柔性特性。具體地，橋接襯底的絕緣層可以包括作為有機材料的聚酰亞胺（pi）。因此，與包括硅的傳統(tǒng)橋接襯底相比，實施例可以降低產(chǎn)品單位成本。

41、另外，實施例的橋接襯底包括焊盤層。焊盤層直接連接到設置在第一絕緣層中的第一過孔。此時，橋接襯底的焊盤層與第一過孔之間的對準狀態(tài)極大地影響電路板和半導體封裝的產(chǎn)品可靠性。此時，在實施例中，透明聚酰亞胺被用作橋接襯底的絕緣層。因此，實施例可以改善橋接襯底的焊盤層與設置在第一絕緣層的第一過孔之間的對準。因此，實施例可以提高整體產(chǎn)品可靠性。

42、另外，實施例可以穩(wěn)定地保護橋接襯底免受電路板熱變形期間產(chǎn)生的應力的影響。

43、即，在傳統(tǒng)技術中，橋接襯底的絕緣層包含硅。因此，傳統(tǒng)的橋接襯底由于硅而具有剛性特性。因此，電路板熱變形時產(chǎn)生的應力直接傳遞到橋接襯底。因此，傳統(tǒng)的橋接襯底具有諸如裂紋的可靠性問題。

44、相反，實施例的橋接襯底的絕緣層包含聚酰亞胺。因此，當電路板熱變形時，可以與第一絕緣層一起實現(xiàn)橋接襯底的流動。因此，實施例可以提高橋接襯底的物理可靠性和電氣可靠性。

45、此外，實施例可以容易地控制橋接襯底的厚度。例如，在包括硅的傳統(tǒng)情況下，為了控制橋接襯底的厚度，必須執(zhí)行硅襯底的拋光工藝，因此，由于加工特性的難度，難以將橋接襯底的厚度控制到期望的厚度。

46、相反，實施例可以容易地控制橋接襯底的整個厚度，因此，可以根據(jù)形成在第一絕緣層中的空腔的深度容易地控制橋接襯底的厚度。因此，實施例可以使與橋接襯底直接接觸的第一子過孔與除第一子過孔之外的子過孔之間的厚度差減到最小。因此，實施例可以提高電路板的整體物理可靠性和電氣可靠性。