本申请要求2015年4月14日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2015-0052729韩国申请的优先权,其全文通过引用并入本文。
技术领域
本实用新型的各种实施例总体涉及一种封装技术,更具体地,涉及应用互连构件的半导体封装。
背景技术:
由于电子系统日趋缩小且仍然具有高性能,所以对便携式电子系统的需求日益增加。因此,半导体装置在电子系统中占据的空间已经减少且多功能电子系统已被需求。因此,对紧凑且大容量的半导体存储装置的需求已经增加。另外,由于对便携式和可佩戴式电子系统的需求的增加,对能够弯曲或卷曲的柔性电子系统的需求日益增加。
当半导体封装被卷曲或扭曲时,拉应力或压应力可被施加到将半导体装置(也被称为半导体芯片)连接至封装基板的互连构件上。在这种情况下,互连构件可与连接焊盘分开或可被损坏。当互连构件与连接焊盘分开或被损坏时,半导体封装可能发生故障或半导体封装的可靠性可能被降低。因此,即使当半导体芯片或基板卷曲或扭曲时,已经需求能够维持互连构件的电连接的封装结构。
技术实现要素:
根据一个实施例,可提供一种半导体封装。半导体封装可包括主基板、与主基板通过间隙隔开的子基板以及设置在主基板上的半导体芯片。半导体封装可包括被配置为将半导体芯片连接至子基板且包括多股扭曲的导线的互连构件以及覆盖主基板和半导体芯片的主模制构 件。半导体封装可包括覆盖子基板的子模制构件以及被配置为填充主基板和子基板之间的间隙并包围互连构件的应力缓冲层。
根据一个实施例,主基板包括选自由印刷电路板(PCB)、有机基板和绝缘基板组成的组的一个。
根据一个实施例,子基板包括选自由印刷电路板(PCB)、有机基板和绝缘基板组成的组的一个。
根据一个实施例,子基板包括:子主体,其具有彼此相对的前侧部分和后侧部分;基板焊盘,其设置在子主体的前侧部分上;球状焊盘,其设置在子主体的后侧部分上;连接端子,其附接至球状焊盘;以及接线图案,其穿透子主体以将基板焊盘电连接至球状焊盘。
根据一个实施例,其中,子基板包括第一子基板和第二子基板;以及其中,第一子基板和第二子基板分别被设置为与主基板的两侧隔开。
根据一个实施例,其中,子基板包括第一至第四子基板;以及其中,第一至第四子基板分别被设置为与主基板的四个侧面分隔开。
根据一个实施例,互连构件包括:芯线部分,其被配置为从半导体芯片的连接焊盘延伸至子基板的基板焊盘,以及绞线部分,其被配置为沿芯线部分的长度方向延伸,其中,绞线部分围绕芯线部分扭曲并缠绕。
根据一个实施例,绞线部分围绕芯线部分缠绕以具有螺旋形状。
根据一个实施例,其中,芯线部分的一端与绞线部分的一端在半导体芯片的连接焊盘的一个触点处连接至彼此;其中,芯线部分的另一端与绞线部分的另一端在子基板的基板焊盘的一个触点处连接至彼此;以及其中,芯线部分和绞线部分将电信号从半导体芯片的连接焊盘传输至子基板的基板焊盘。
根据一个实施例,其中,互连构件包括第一导线部分和第二导线部分,第一导线部分和第二导线部分从半导体芯片的连接焊盘延伸至 子基板的基板焊盘;以及其中,第一导线部分和第二导线部分彼此扭曲以具有螺旋形状。
根据一个实施例,连接焊盘被设置在半导体芯片的边缘。
根据一个实施例,连接焊盘被设置在半导体芯片的中央部分。
根据一个实施例,互连构件包括选自由金(Au)、银(Ag)和铜(Cu)组成的组的一个。
根据一个实施例,主模制构件和子模制构件中的至少一个包括选自由环氧模塑料(EMC)、硬化剂、有机填料和无机填料组成的组的一个。
根据一个实施例,应力缓冲层包括绝缘材料,绝缘材料具有低于主模制构件和子模制构件的弹性拉伸模量的弹性拉伸模量(杨氏模量)。
根据一个实施例,应力缓冲层包括绝缘材料,绝缘材料具有约0.01GPa至约0.1GPa的弹性拉伸模量(杨氏模量)。
根据一个实施例,主模制构件和子模制构件具有约20GPa至约30GPa的弹性拉伸模量(杨氏模量)。
根据一个实施例,绝缘材料包括硅树脂、硅橡胶和聚合物中的一种。
根据一个实施例,可提供一种半导体封装。半导体封装可包括主基板、与主基板通过间隙隔开的子基板以及设置在主基板上的半导体芯片。半导体封装可包括被配置为将半导体芯片连接至子基板且包括多股扭曲的导线的互连构件。半导体封装可包括覆盖主基板和半导体芯片的主模制构件、覆盖子基板的子模制构件。半导体封装可包括被配置为暴露主基板的侧壁和子基板的侧壁并包围互连构件的应力缓冲层。
根据一个实施例,可提供一种包括半导体封装的存储卡。半导体封装可包括主基板、与主基板通过间隙隔开的子基板以及设置在主基 板上的半导体芯片。半导体封装可包括被配置为将半导体芯片连接至子基板且包括多股扭曲的导线的互连构件。半导体封装可包括覆盖主基板和半导体芯片的主模制构件、覆盖子基板的子模制构件以及被配置为填充主基板和子基板之间的间隙并包围互连构件的应力缓冲层。
根据一个实施例,可提供一种包括半导体封装的存储卡。半导体封装可包括主基板、与主基板通过间隙隔开的子基板以及设置在主基板上的半导体芯片。半导体封装可包括被配置为将半导体芯片连接至子基板且包括多个股扭曲的导线的互连构件。半导体封装可包括覆盖主基板和半导体芯片的主模制构件、覆盖子基板的子模制构件以及被配置为暴露主基板的侧壁和子基板的侧壁并包围互连构件的应力缓冲层。
根据一个实施例,可提供一种包括半导体封装的电子系统。半导体封装可包括主基板、与主基板通过间隙隔开的子基板以及设置在主基板上的半导体芯片。半导体封装可包括被配置为将半导体芯片连接至子基板且包括多个股扭曲的导线的互连构件。半导体封装可包括覆盖主基板和半导体芯片的主模制构件以及覆盖子基板的子模制构件。半导体封装可包括被配置为填充主基板和子基板之间的间隙并包围互连构件的应力缓冲层。
根据一个实施例,可提供一种包括半导体封装的电子系统。半导体封装可包括主基板、与主基板通过间隙隔开的子基板以及设置在主基板上的半导体芯片。半导体封装可包括被配置为将半导体芯片连接至子基板且包括多个股扭曲的导线的互连构件。半导体封装可包括覆盖主基板和半导体芯片的主模制构件以及覆盖子基板的子模制构件。半导体封装可包括被配置为暴露主基板的侧壁和子基板的侧壁并包围互连构件的应力缓冲层。
根据一个实施例,可提供一种半导体封装。半导体封装可包括主基板、以及与主基板通过间隙隔开的子基板。半导体封装可包括设置 在主基板上的半导体芯片以及被配置为将半导体芯片连接至子基板的互连构件。半导体封装可包括覆盖半导体芯片、主基板和互连构件的一部分的主模制构件。半导体封装可包括覆盖子基板和互连构件的另一部分的子模制构件。半导体封装可包括覆盖互连构件的未被主模制构件和子模制构件覆盖的其余部分的应力缓冲层。
附图说明
图1是示出根据一个实施例的半导体封装的示例的代表的截面视图。
图2是示出图1的半导体封装的示例的代表的俯视平面图。
图3和图4是示出根据一个实施例的应用在半导体封装中的互连构件的示例的代表的示意图。
图5是示出根据一个实施例的半导体封装的示例的代表的俯视平面图。
图6是示出根据一个实施例的半导体封装的应力释放动作的示例的代表的截面视图。
图7是示出根据一个实施例的半导体封装的示例的代表的截面视图。
图8是示出根据一个实施例的半导体封装的应力释放动作的示例的代表的截面视图。
图9是示出根据各种实施例的应用包括至少一个半导体封装的存储卡的电子系统的示例的代表的框图。
图10是示出根据各种实施例的包括至少一个半导体封装的电子系统的示例的代表的框图。
具体实施方式
现在,在下文中将参照附图更充分地描述各种实施例;然而,它们可以不同的形式呈现且不应被解释为限于在本文中提出的实施例。而是,这些实施例被提供使得本公开是彻底且完整的,并将本公开的 范围充分传达给本领域技术人员。
相同的参考数字在整个说明中表示相同的元件。因此,即使参照一个图未提到或描述参考数字,但可参照另一个图提到或描述参考数字。另外,即使参考数字未在一个图中示出,但其可参照另一个图被提到或描述。
各种实施例可涉及应用互连构件的半导体封装。
图1是示出根据一个实施例的半导体封装100的示例的代表的截面视图。图2是示出图1的半导体封装100的示例的代表的俯视平面图。图3和图4是示出根据一个实施例的应用在半导体封装100中的互连构件的示例的代表的示意图。图5是示出根据一个实施例的半导体封装的示例的代表的截面视图。图6是示出根据一个实施例的半导体封装100的应力释放动作的示例的代表的示意图。
参照图1至图4,半导体封装100可包括主基板105、子基板110和半导体芯片130。半导体封装100可包括互连构件155(155a和155b)、主模制构件160、子模制构件165a和165b以及应力缓冲层190。
主基板105可包括主体102。主体102可包括前侧部分102a和与前侧部分102a相对的后侧部分102b,半导体芯片130设置在前侧部分102a上。主绝缘图案(pattern)103可设置在主体102的前侧部分102a和后侧部分102b的每个上。主绝缘图案103可包括阻焊材料。
主基板105可包括印刷电路板(PCB)、有机基板或绝缘基板。当主基板105为PCB时,主基板105可以是刚性类型的PCB或柔性类型的PCB。当主基板105为绝缘基板时,主基板105可包括绝缘材料。在一个实施例中,绝缘材料可包括陶瓷。当主基板105为有机基板时,主基板105可包括有机材料。在一个实施例中,有机材料可包括环氧树脂。
子基板110可设置在主基板105的周围。子基板110可包括至少两个子基板且可被设置为与主基板105隔开预定距离。例如,子基板110和主基板105可被设置为通过间隙170彼此隔开。在一个实施例中,如图2 所示,子基板110可包括被设置为与主基板105的两侧隔开的第一子基板110a和第二子基板110b。
设置在主基板105的一侧的第一子基板110a可包括第一子主体(sub-body)106a和第一子绝缘图案108a。第一子主体106a可包括彼此相对的前侧部分106a-1和后侧部分106a-2。第一基板焊盘114a可设置在第一子主体106a的前侧部分106a-1上。第一球状焊盘(ball lands)116a可设置在第一子主体106a的后侧部分106a-2上。第一连接端子120a可分别附接至第一球状焊盘116a。第一基板焊盘114a可被设置为在第一子主体106a的中央部分上彼此隔开,但本公开不限于此。将第一基板焊盘114a电连接至第一球状焊盘116a的第一接线图案112a可被设置为穿透第一子主体106a。第一接线图案112a可被设置为具有多层结构。
第一子绝缘图案108a可分别被设置在第一子主体106a的前侧部分106a-1和后侧部分106a-2上。被设置在前侧部分106a-1上的第一子绝缘图案108a可选择性地暴露第一基板焊盘114a。被设置在后侧部分106a-2上的第一子绝缘图案108a可选择性地暴露第一球状焊盘116a。第一子绝缘图案108a可包含阻焊材料。
设置在主基板105的与第一子基板110a相对的一侧处的第二子基板110b可包括第二子主体106b和第二子绝缘图案108b。第二子主体106b可包括彼此相对的前侧部分106b-1和后侧部分106b-2。第二基板焊盘114b可设置在第二子主体106b的前侧部分106b-1上。第二球状焊盘116b可设置在第二子主体106b的后侧部分106b-2上。第二连接端子120b可分别附接至第二球状焊盘116b。第二基板焊盘114b可被设置为在第二子基板110b的中央部分上彼此隔开,但本公开不限于此。将第二基板焊盘114b电连接至第二球状焊盘116b的第二接线图案112b可被设置为穿透第二子主体106b。第二接线图案112b可被设置为具有多层结构。
第二子绝缘图案108b可分别被设置在第二子主体106b的前侧部分 106b-1和后侧部分106b-2上。被设置在前侧部分106b-1上的第二子绝缘图案108b可选择性地暴露第二基板焊盘114b。被设置在第二子主体106b的后侧部分106b-2上的第二子绝缘图案108b可选择性地暴露第二球状焊盘116b。设置在第二子主体106b上的第二子绝缘图案108b可包含阻焊材料。第一子基板110a和第二子基板110b中的每个可包括与主基板105相同的材料。例如,第一子基板110a和第二子基板110b中的每个可包括PCB、有机基板或绝缘基板。
半导体芯片130可设置在主基板105的前侧部分102a上。半导体芯片130可使用粘结构件125被结合至主基板105。粘结构件125可由粘结剂或粘结带例如管芯附接膜(DAF)构成。
半导体芯片130可包括彼此相对的第一表面130a和第二表面130b。半导体芯片130可被设置使得半导体芯片130的有源表面位于与主基板105相对的一侧。因此,半导体芯片130的第一表面130a可被定义为存在有源区域的前侧部分的表面,且第二表面130b可被定义为与前侧部分相对的后侧部分的表面。尽管未在图中示出,电路元件或电路图案可被设置在半导体芯片130的第一表面130a上。电路元件可包括晶体管,每个晶体管都具有栅极和源极/漏极区域,且电路图案可包括位线。
半导体芯片130可包括多个连接焊盘140a和140b。尽管图1和图2示出了连接焊盘140a和140b被共同设置在半导体芯片130的两个边缘上的示例,但本公开不限于此。例如,在一些实施例中,连接焊盘140a和140b可被设置在半导体芯片130的中央部分。连接焊盘140a和140b中的每个可包含铝(Al)或铜(Cu)。
再次参照图1和图2,半导体芯片130可通过互连构件155电连接至第一子基板110a和第二子基板110b。如图2所示,每个互连构件155可将半导体芯片130的多个连接焊盘140a和140b中的一个连接至设置在第一子基板110a和第二子基板110b上的第一基板焊盘114a和第二基板焊盘114b。
互连构件155可以是图1至图3中所示的第一互连构件155a或图4所示的第二互连构件155b。每个互连构件155可包括多个股。股可被扭曲在一起。例如,当图3的第一互连构件155a被应用为互连构件155时,第一互连构件155a中的一个可包括从半导体芯片130的连接焊盘140a中的一个延伸至第一子基板110a上的第一基板焊盘114a中的一个的芯线部分145a和绞线部分150a。类似地,第一互连构件155a中的另一个可包括从半导体芯片130的连接焊盘140b中的一个延伸至第二子基板110b上的第二基板焊盘114b中的一个的芯线部分145a和绞线部分150a。绞线部分150a可沿芯线部分145a的纵向方向延伸且可围绕芯线部分145a缠绕以具有螺旋形状。第一互连构件155a的芯线部分145a和绞线部分150a中的每个可通过触点156与连接焊盘140a(或140b)和第一或第二基板焊盘114a(或114b)接触。第一互连构件155a的芯线部分145a和绞线部分150a可将电信号从半导体芯片130传输至第一子基板110a和第二子基板110b中的任何一个。
在一个实施例中,半导体芯片130和第一子基板110和/或第二子基板110b可通过图4所示的第二互连构件155b彼此电连接。参照图2和图4,第二互连构件155b可包括从半导体芯片130的连接焊盘140a中的一个延伸至第一基板焊盘114a中的一个的第一导线部分145b和第二导线部分150b。类似地,第二互连构件155b可被设置为从半导体芯片130的连接焊盘140b中的一个延伸至第二基板焊盘114b中的一个。第二互连构件155b的第一导线部分145b和第二导线部分150b可彼此扭曲以形成或包括螺旋形状。第二互连构件155b的第一导线部分145b和第二导线部分150b中的每个可通过触点156与连接焊盘140a(或140b)和第一或第二基板焊盘114a(或114b)接触。第二互连构件155b的第一导线部分145b和第二导线部分150b可将电信号从半导体芯片130传输至第一子基板110a和第二子基板110b中的任何一个。第一互连构件155a和第二互连构件155b中的每个可包括金(Au)、银(Ag)或铜(Cu)。
第一互连构件155a和第二互连构件155b中的每个可包括多个股,例如,被扭曲的多条导线。第一互连构件155a和第二互连构件155b中的每个可比由单股构成的互连构件具有相对较高的拉伸强度。即使外力使半导体封装100变形,即,即使主基板105与子基板110a和110b之间的间隙170变宽或变形,第一互连构件155a或第二互连构件155b也可因为第一互连构件155a或第二互连构件155b的高的拉伸强度而不从连接焊盘140a和140b或基板焊盘114a和114b分离或不被损坏。
主模制构件160可设置在主基板105的前侧部分102a上以覆盖半导体芯片130。第一子模制构件165a可被设置在第一子基板110a的前侧部分106a-1上。第二子模制构件165b可被设置在第二子基板110b的前侧部分106b-1上。主模制构件160、第一子模制构件165a和第二子模制构件165b中的每个可包括环氧模塑料(EMC)、硬化剂、有机填料或无机填料。主模制构件160、第一子模制构件165a和第二子模制构件165b可物理地且化学地保护半导体芯片130、主基板105、第一子基板110a和第二子基板110b免受外部环境的影响。主模制构件160的侧壁可与主基板105的侧壁垂直地对齐。第一子模制构件165a的侧壁可以与第一子基板110a的侧壁垂直地对齐,且第二子模制构件165b的侧壁可与第二子基板110b的侧壁垂直的对齐。主模制构件160和第一子模制构件165a可被设置为彼此隔开预定距离,主模制构件160和第二子模制构件165b也可被设置为彼此隔开预定距离。
再次参照图1和图2,应力缓冲层190可被设置在主基板105与子基板110a和110b之间。应力缓冲层190可填充主基板105与子基板110a和110b之间的间隙170。应力缓冲层190可延伸以进一步填充主模制构件160与第一子模制构件165a和第二子模制构件165b之间的间隙。应力缓冲层190可包含柔性材料,例如,具有低于主模制构件160和子模制构件165a和165b的弹性拉伸模量的弹性拉伸模量(杨氏模量)的绝缘材料。例如,主模制构件160和子模制构件165a和165b可包含环氧模塑料 (EMC),且EMC具有约20GPa至约30GPa的杨氏模量。相反地,应力缓冲层190可包含具有相对低于EMC的杨氏模量的约0.01GPa至约0.1GPa的杨氏模量的材料。在一个实施例中,应力缓冲层190可包含硅树脂、硅橡胶或聚合物。
当第一互连构件155a被应用为互连构件155时,第一互连构件155a中的每个的一部分可用主模制构件160来覆盖,且第一互连构件155a中的每个的另一部分可用第一子模制构件165a或第二子模制构件165b来覆盖。未被主模制构件160、第一子模制构件165a和第二子模制构件165b覆盖的剩余部分可用应力缓冲层190来覆盖。
当外力被施加至半导体封装100且半导体封装100弯曲或卷曲时,应力缓冲层190可缓解局部集中在基板105、110a和110b上的拉应力或压应力。如图6所示,当外力F1被施加至半导体封装100时,半导体封装100可卷曲。例如,应力缓冲层190的上表面190a可如第一箭头a1所示在两侧方向上扩张,且应力缓冲层190的下表面190b可如第二箭头a2所示被压缩。半导体封装100的卷曲现象可由于第一子基板110a和第二子基板110b随应力缓冲层190的变形的运动而发生。在这种示例中,大体上施加至主基板105、第一子基板110a和第二子基板110b的拉应力和压应力可由应力缓冲层190分散或缓解。因此,半导体封装100可在主基板105和设置在主基板上的半导体芯片130没有任何损坏的情况下被弯曲。
此外,如上所述,第一互连构件155a和第二互连构件155b中的每个可包括多条导线,即扭曲在一起的多个股。因此,第一互连构件155a和第二互连构件155b中的每个可比由单股构成的互连构件具有相对较高的拉伸强度。因此,如图6所示,即使主基板105与子基板110a和110b之间的间隙170变宽或变形,第一互连构件155a或第二互连构件155b也可不从连接焊盘140a和140b或基板焊盘114a和114b分离或可不被损坏。因此,可能实现即使柔性封装卷曲也能够稳定维持与互连构件的 电连接的柔性封装。
尽管图2示出了第一子基板110a和第二子基板110b被设置为邻近主基板105的两个相对侧的示例,但本公开不限于此。例如,如图5所示,第一子基板110a、第二子基板110b、第三子基板110c和第四子基板110d可被设置为与主基板105的四个侧面间隔开。图5所示的第一子基板110a和第二子基板110b可分别具有与图2所示的第一子基板110a和第二子基板110b大体相同的配置。因此,在下文中将省略第一子基板110a和第二子基板110b的说明。参照图5,第三子基板110c和第四子基板110d可被设置为与主基板105的其余两侧隔开预定距离。因此,第三子基板110c和第四子基板110d可与主基板105通过预定间隙隔开。
第三基板焊盘114c和第四基板焊盘114d可分别被设置在第三子基板110c的前侧部分和第四子基板110d的前侧部分。尽管未在图中示出,但第三球状焊盘和第四球状焊盘可分别被设置在第三子基板110c的后侧部分和第四子基板110d的后侧部分。此外,当第三子基板110c和第四子基板110d被邻近主基板105额外设置时,多个连接焊盘140a可被设置在堆叠在主基板105上的半导体芯片130的四个边缘上。半导体芯片130的连接焊盘140a可通过如上所述的第一互连构件155a或第二互连构件155b被连接至第一基板焊盘114a、第二基板焊盘114b、第三基板焊盘114c和第四基板焊盘114d。
图7是示出根据一个实施例的半导体封装200的示例的代表的截面视图。图8是示出根据一个实施例的半导体封装的应力释放动作的示例的代表的截面视图。
参照图7,半导体封装200可包括主基板205、子基板210和半导体芯片230。半导体封装200可包括互连构件255a、主模制构件260、子模制构件265a和265b以及应力缓冲层290。
主基板205可包括主体202和主绝缘图案203。主体202可包括前侧部分202a和与前侧部分202a相对的后侧部分202b,半导体芯片230设置 在前侧部分202a上。主绝缘图案203可分别设置在主体202的前侧部分202a和后侧部分202b上。主绝缘图案203中的每个可包括阻焊材料。主基板205可包括印刷电路板(PCB)、有机基板或绝缘基板。
子基板210可包括多个子基板,例如,第一子基板210a和第二子基板210b。多个子基板210即第一子基板210a和第二子基板210b可围绕主基板205设置。子基板210a和210b可被设置为与主基板205隔开预定距离。即,子基板210a和210b可与主基板205通过预定间隙270隔开。在一个实施例中,第一子基板210a和第二子基板210b可分别被设置为邻近主基板205的两侧。在一个实施例中,如图5所示,子基板210可包括被设置为与主基板205的四个侧面间隔开的四个子基板。
将连同第一子基板210a和第二子基板210b被设置为与主基板205的两侧隔开的示例来描述本实施例。例如,设置在主基板205的一侧的第一子基板210a可包括第一子主体206a和第二子绝缘图案208a。第一基板焊盘214a可设置在第一子主体206a的前侧部分206a-1上,且第一球状焊盘216a可设置在第一子主体206a的后侧部分206a-2上。第一连接端子220a可分别附接至第一球状焊盘216a。第一基板焊盘214a可被设置为在第一子基板210a上彼此隔开。第一接线图案212a可被设置在第一子主体206a内部以将第一基板焊盘214a电连接至第一球状焊盘216a。第一子绝缘图案208a中的一个可选择性地暴露第一子主体206a的前侧部分206a-1上的基板焊盘214a。其它第一子绝缘图案208a可选择性地暴露后侧部分206a-2上的第一球状焊盘216a。第一子绝缘图案208a中的每个可包含阻焊材料。
设置在主基板205的与第一子基板210a相对的一侧处的第二子基板210b可包括第二子主体206b和第二子绝缘图案208b。第二基板焊盘214b可设置在第二子主体206b的前侧部分206b-1上,且第二球状焊盘216b可设置在第二子主体206b的与前侧部分206b-1相对的后侧部分206b-2上。第二连接端子220b可分别附接至第二球状焊盘216b。第二 基板焊盘214b可被设置为在第二子基板210b上彼此隔开。第二接线图案212b可被设置在第二子主体206b内部以将第二基板焊盘214b电连接至第二球状焊盘216b。第二接线图案212b可被设置为具有多层结构。第一子基板210a和第二子基板210b中的每个可包括与主基板205相同的材料。
被设置在第二子主体206b的前侧部分206b-1上的第二子绝缘图案208b可选择性地暴露第二基板焊盘214b。被设置在第二子主体206b的后侧部分206b-2上的第二子绝缘图案208b可选择性地暴露第二球状焊盘216b。第二子绝缘图案208b可包含阻焊材料。
半导体芯片230可设置在主基板205的前侧部分202a上。半导体芯片230可使用粘结构件225被结合至主基板205。半导体芯片130可包括设置在其上表面上的多个连接焊盘240a和240b。尽管图7示出了连接焊盘240a和240b被设置在半导体芯片230的两个边缘上的示例,但本公开不限于此。例如,尽管未在图中示出,但连接焊盘240a和240b可被设置在半导体芯片230的中央部分上。连接焊盘240a和240b中的每个可包含铝(Al)或铜(Cu)。
半导体芯片230可通过互连构件255a电连接至第一子基板210a和第二子基板210b。每个互连构件255a可具有与图3和图4所示的第一互连构件155a和第二互连构件155b中的任何一个大体相同的配置。互连构件255a中的每个的芯线部分245a和绞线部分250a可通过其两端处的触点256彼此连接。因此,每个互连构件255a的芯线部分245a和绞线部分250a可将电信号从半导体芯片230传输至第一子基板210a和第二子基板210b中的任何一个。互连构件255a中的每个可包括金(Au)、银(Ag)或铜(Cu)。
主模制构件260可设置在主基板205的前侧部分202a上以覆盖半导体芯片230。第一子模制构件265a可被设置在第一子主体206a的前侧部分206a-1上。第二子模制构件265b可被设置在第二子主体206b的前侧 部分206b-1上。主模制构件260、第一子模制构件265a和第二子模制构件265b中的每个可包括环氧模塑料(EMC)、硬化剂、有机填料或无机填料。主模制构件260、第一子模制构件265a和第二子模制构件265b可物理地且化学地保护半导体芯片230、主基板205、第一子基板210a和第二子基板210b免受外部环境的影响。
主模制构件260的侧壁可与主基板205的侧壁205c垂直地对齐。第一子模制构件265a的侧壁可以与第一子基板210a的侧壁206c-1垂直地对齐。第二子模制构件265b的侧壁可与第二子基板210b的侧壁206c-2垂直的对齐。第一子模制构件265a和第二子模制构件265b可被设置为与主模制构件260隔开预定距离。
应力缓冲层290可被设置在主模制构件260与第一子模制构件265a之间以及主模制构件260与第二子模制构件265b之间。应力缓冲层290可被设置为与主基板205和子基板210a和210b的上表面隔开预定高度H1。在一个实施例中,应力缓冲层290可暴露主基板205的侧壁205c、第一子基板210a的侧壁206c-1和第二子基板210b的侧壁206c-2并可包围互连构件255a中的每个的部分。应力缓冲层290还可暴露主模制构件260的两个侧壁中的每个的部分、第一子模制构件265a的一个侧壁的部分以及第二子模制构件265b的一个侧壁的部分。因此,如图7所示,预定中空间隙270可被设置在主基板205和第一子基板210a之间以及主基板205和第二子基板210b之间。在一个实施例中,尽管未在图中示出,但应力缓冲层290可以管状形式仅覆盖互连构件255a的暴露表面。应力缓冲层290可包含柔性材料,例如,具有低于环氧模塑料(EMC)的弹性拉伸模量的弹性拉伸模量(杨氏模量)的绝缘材料。实施例的应力缓冲层290可包含具有约0.01GPa至约0.1GPa的弹性拉伸模量的材料。在一个实施例中,应力缓冲层290可包含硅树脂、硅橡胶或聚合物。
当外力被施加至半导体封装200且半导体封装200弯曲或卷曲时,应力缓冲层290可缓解局部集中在基板205、210a和210b上的拉应力或 压应力。如图8所示,当外力F2被施加至半导体封装200时,半导体封装200可卷曲。例如,当应力缓冲层290的上表面290a可如第一箭头b1所示被压缩时,第一子基板210a和第二子基板210b的下面部分可移动以如第二箭头b2所示在两侧方向上扩张中空间隙270。因此,半导体封装200可卷曲以具有笑脸形状(smile shape)。中空间隙270可提供能够吸收施加至基板205、210a和210b的下面部分的拉应力或压应力的空间。
半导体封装200的卷曲现象可由于基板205、210a和210b之间的间隙270的扩张或收缩而发生。即,大体上施加至主基板205、第一子基板210a和第二子基板210b的拉应力和压应力可由间隙270分散或缓解。因此,半导体封装200可在主基板205和设置在主基板205上的半导体芯片230没有任何损坏的情况下被弯曲。此外,如上所述,互连构件255a中的每个可包括多条导线,即扭曲在一起的多个股。因此,互连构件255a中的每个可比由单股构成的互连构件具有相对较高的拉伸强度。因此,如图8所示,即使主基板205与子基板210a和210b之间的中空间隙270变形,互连构件255a也可不从连接焊盘240a和240b或基板焊盘214a和214b分离或可不被损坏。因此,可能实现即使柔性封装卷曲也能够稳定维持与互连构件的电连接的柔性封装。
上述半导体封装可应用于各种电子系统。图9是示出根据一个实施例的包括包含至少一个半导体封装的存储卡7800的电子系统的示例的代表的框图。
参照图9,存储卡7800包括诸如非易失性存储装置的存储器7810和存储控制器7820。存储器7810和存储控制器7820可存储数据或读取存储的数据。存储器7810和/或存储控制器7820包括根据一个实施例的设置在嵌入式封装中的一个或多个半导体芯片。存储器7810可包括应用本申请的实施例的技术的非易失性存储装置。存储控制器7820可响应于来自主机7830的读取/写入请求而控制存储器7810使得存储的数 据被读出或数据被存储。
图10是示出包括根据一个实施例的至少一个封装的电子系统8170的示例的代表的框图。电子系统8710可包括控制器8711、输入/输出单元8712和存储器8713。控制器8711、输入/输出单元8712和存储器8713可通过提供路径的总线8715彼此联接,数据可通过路径传送。
在一个实施例中,控制器8711可包括一个或多个微处理器、数字信号处理器、微控制器和/或能够执行与这些元件相同功能的逻辑装置。控制器8711和存储器8713可包括根据本公开的实施例的半导体封装中的一个或多个。输入/输出单元8712可包括选自小键盘、键盘、显示装置、触摸屏等的至少一个。存储器8713为用于存储数据的装置。存储器8713可存储数据和/或待由控制器8711执行的命令等。
存储器8713可包括诸如DRAM的易失性存储装置和/或诸如闪速存储器的非易失性存储装置。例如,闪速存储器可被安装至诸如移动端或台式电脑的信息处理系统。闪速存储器可构成固态硬盘(SSD)。在该示例中,电子系统8710可稳定地将大量数据存储在闪速存储器系统中。
电子系统8710可进一步包括被配置为传输数据至通信网络并从通信网络接收数据的接口8714。接口8714可以是有线或无线类型的。例如,接口8714可包括天线或有线或无线收发器。
电子系统8710可被实现为移动系统、个人计算机、工业计算机或执行各种功能的逻辑系统。例如,移动系统可以是下列中的任何一种:个人数字助理(PDA)、便携式电脑、平板电脑、移动手机、智能手机、无线手机、手提式电脑、存储卡、数字音乐系统以及信息传输/接收系统。
如果电子系统8710为能够执行无线通信的设备,则电子系统8710可用于通信系统,例如,CDMA(码分多址)、GSM(全球移动通信系统)、NADC(北美数字蜂窝)、E-TDMA(增强分时多址)、WCDMA (宽带码分多址移动通信系统)、CDMA2000、LTE(长期演进)以及Wibro(无线宽带上网)。
为了说明的目的,已经公开了本公开的实施例。本领域技术人员将理解的是,在不脱离本公开和权利要求的范围和精神的情况下,各种变型、添加和替换是可能的。