BRPI0904748A2 - pacote de semicondutor e método de fabricação de um pacote de semicondutor - Google Patents

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BRPI0904748A2
BRPI0904748A2 BRPI0904748-4A BRPI0904748A BRPI0904748A2 BR PI0904748 A2 BRPI0904748 A2 BR PI0904748A2 BR PI0904748 A BRPI0904748 A BR PI0904748A BR PI0904748 A2 BRPI0904748 A2 BR PI0904748A2
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semiconductor wafer
semiconductor
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conductive
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Jin Kim Dae
Hwan Jang Jung
Jin Park Hyun
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Hana Micron Co., Ltd.
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Abstract

PACOTE DE SEMICONDUTOR E MéTODO DE FABRICAçãO DE UM PACOTE DE SEMICONDUTOR. Pacote de semicondutor e seu respectivo método de fabricação. O pacote de semicondutor inclui um substrato compreendendo uma matriz condutiva na porção inferior, blocos conectados à matriz condutiva, pastilha semicondutora no topo do substrato, conector condutivo conectando eletricamente a pastilha semicondutora à matriz condutiva do substrato, e um encapsulante, que encapsula a pastilha semicondutora. O substrato inclui um furo de dissipação de calor na porção correspondente à pastilha semicondutora, sendo que a seção transversal do furo de dissipação de calor é menor que a área plana da pastilha semicondutora. O pacote de semicondutor dissipa calor da pastilha, de modo eficiente, durante sua fabricação e operação.

Description

"PACOTE DE SEMICONDUTOR E MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE UMPACOTE DE SEMICONDUTOR".
Histórico da Invenção
Campo da Invenção
A presente invenção se relaciona a um pacote desemicondutor e a um método de fabricação de pacotesemicondutor, e, mais particularmente, a um pacote deum semicondutor, que dissipe calor da pastilhasemicondutora durante sua operação ou fabricação, eo respectivo método de fabricação do pacote semicondutor:
Descrição da Técnica Relacionada
Com . o avanço da indústria eletrônica, pacotessemicondutores vêm sendo usados em uma variedade deprodutos, que em razão de serem cada vez menores eabrangerem múltiplas funções, os pacotes semicondutoresdevem ser cada vez mais finos e menores.
Nos pacotes semicondutores vem sendo amplamente usadaa estrutura de "Arranjo de Rede de Blocos" conhecida comoLGA ("Bloco Grid Array") ou "Arranjo de Rede de Esferas"conhecida como BGA ("Bali Grid Array"), sendo que estasestruturas vantajosamente garantem um número de blocos(Iands) na porção inferior do pacote, que permitea redução de seu tamanho.
Em pacotes semicondutores LGA ou BGA, é usado um adesivopara afixar a pastilha semicondutora à superfíciesuperior do substrato, em seguida efetuando um tratamentotérmico a alta temperatura para curá-lo. No entanto,em razão de a pastilha e o adesivo terem coeficientesdiferentes de expansão térmica, o semicondutor ésubmetido à tensão pelo efeito térmico, que podeacarretar defeitos à pastilha semicondutora.Em adição, um encapsulante é empregado e curado depois deformado, para encapsular a pastilha semicondutora.No entanto, no processo de cura, o pacote de semicondutorpode virar ou curvar, porque o substrato e encapsulantetêm coeficientes diferentes de expansão térmica. Daí,a pastilha também resulta submetida a uma tensão.Ademais, com o pacote de semicondutor em operação,a pastilha semicondutora gera calor, que se não dissipadode modo eficiente, a pastilha resulta submetida à tensão,dai prejudicando a confiabilidade da operação.
As informações constantes no "Histórico da Invenção"pretendem apenas facilitar o entendimento, não sugerindo,de modo algum, que estas informações componham a técnicaanterior conhecida por aqueles habilitados na técnica.
Sumário da Invenção
Vários aspectos da presente invenção provêem um pacote desemicondutor que dissipa calor, de modo eficiente,de uma pastilha semicondutora, durante sua fabricação ouoperação, e o correspondente método de fabricação dopacote de semicondutor.
Em um aspecto da invenção, o pacote de semicondutorcompreende um substrato tendo uma matriz condutiva em suasuperfície superior e blocos na porção inferior, ondeos blocos são conectados a uma matriz condutiva; pastilhasemicondutora provida no topo do substrato; conectorcondutivo que conecta eletricamente a pastilha à matrizcondutiva do substrato; e um encapsulante que encapsulaa pastilha semicondutora. 0 substrato pode incluir umfuro de dissipação de calor na porção que correspondeà pastilha semicondutora, e, ademais, a seção transversaldo furo de dissipação de calor é menor que a área planada pastilha semicondutora.
O furo de dissipação de calor do substrato pode serprovido na porção central do substrato, penetrandoo substrato.
O pacote de semicondutor pode adicionalmente incluir umaplaca de dissipação de calor afixada à porção inferiordo substrato, e a área plana da placa de dissipação decalor pode ser maior que a seção transversal do furo dedissipação de calor.
O pacote de semicondutor pode ainda incluir um tubo deconexão ou membro de enchimento no furo de dissipaçãode calor do substrato, para conectar a placa dissipadorade calor à pastilha semicondutora.
o conector condutivo pode ser um fio condutivo ouressalto condutivo.
O pacote de semicondutor pode adicionalmente incluiresferas de soldar afixadas aos blocos do substrato.
Em outro aspecto da invenção, o método de fabricação deum pacote de semicondutor inclui as etapas de: prepararum substrato tendo uma matriz condutiva na superfíciesuperior, onde os blocos são conectados à matrizcondutiva, e um furo de dissipação de calor penetrandoatravés do substrato de cima a baixo; afixar uma pastilhasemicondutora à superfície superior do substrato naposição correspondente ao furo de dissipação de calor, demodo que uma parte da pastilha semicondutora fiqueexposta através do furo dissipação de calor; conectareletricamente a pastilha semicondutora à matriz condutivado substrato, através de um conector condutivo; e formarum encapsulante, que encapsula a pastilha semicondutora.Na etapa de preparação do substrato, a seção transversaldo furo de dissipação de calor do substrato pode sermenor que a área plana da pastilha semicondutora.Na etapa de preparação do substrato, a placa dedissipação de calor pode ser afixada à porção inferior dosubstrato e a área plana da placa de dissipação de calorpode ser maior que a seção transversal do furo dedissipação de calor.
Na etapa de preparação do substrato, um tubo de conexãoou membro de enchimento pode ser provido no furo dedissipação de calor, para conectar a placa de dissipaçãode calor à pastilha semicondutora.
De acordo com configurações exemplares da invenção,o pacote de semicondutor expõe a superfície da pastilhasemicondutora através do furo de dissipação de calortrespassando o substrato de cima abaixo. Assim, reduzindoa tensão aplicada à pastilha semicondutora durante suafabricação, particularmente enquanto o adesivo ouencapsulante estiver sendo curado. Em adição, o pacote desemicondutor pode dissipar calor a partir da pastilhasemicondutora durante operação, de modo eficiente,dai garantindo a confiabilidade da operação.
Em adição, com a placa de dissipação de calor afixadaao furo de dissipação de calor do substrato e conectadaà superfície da pastilha semicondutora através de um tubode conexão ou membro de enchimento, o pacote desemicondutor pode dissipar calor a partir da pastilhasemicondutora, de modo eficiente.
Os métodos e aparelhos da invenção compreendem outrosaspectos e vantagens, que serão aparentes e estabelecidosem detalhes nos desenhos anexos e "Descrição Detalhada"a seguir, que juntos explicam os princípios da invenção.
Descrição Resumida dos Desenhos
A figura IA é uma vista em corte transversal, mostrandoum pacote de semicondutor, de acordo com uma configuraçãoexemplar da presente invenção;
A figura IB é uma vista em planta de topo, mostrandoum substrato usado para o pacote de semicondutor,de acordo com uma configuração exemplar da presenteinvenção;
A figura 2 é uma vista em corte transversal, mostrandoum pacote de semicondutor, de acordo com uma outraconfiguração exemplar da presente invenção;
A figura 3 é uma vista em corte transversal, mostrandoum pacote de semicondutor, de acordo com uma configuraçãoexemplar adicional da presente invenção;
A figura 4 é uma vista em corte transversal, mostrandoum pacote de semicondutor, de acordo com uma outraconfiguração exemplar adicional da presente invenção;
A figura 5 é uma vista em corte transversal, mostrandoum pacote de semicondutor, de acordo com uma outraconfiguração exemplar adicional da presente invenção;A figura 6 é um fluxograma ilustrando um métodode fabricação, de acordo com uma configuração exemplarda presente invenção;
As figuras 7A a 7E são vistas em corte transversalpara explicar o método de fabricação de um pacote desemicondutor, de acordo com uma configuração exemplarda presente invenção; e
As figuras 8A a 8F são vistas em corte transversal para explicar o método de fabricação de um pacote desemicondutor, de acordo com uma outra configuraçãoexemplar da presente invenção.Descrição Detalhada da Invenção
Na especificação que se segue, será feita referênciaem detalhes a várias configurações da presente invenção,cujos exemplos estão ilustrados nos desenhos anexos edescritos a seguir. Conquanto a invenção venha serdescrita em conexão com configurações exemplares,deve ser entendido por aqueles habilitados na técnicaque a mesma não limita a mesma àquelas configurações.Muito pelo contrário, a presente invenção pretende cobrirnão apenas as configurações exemplares, mas tambémas várias alternativas, modificações, equivalentes, eoutras configurações, que estão contidas dentro doespirito e escopo da mesma, e que serão definidos apenaspelas reivindicações anexas.
A seguir, será provida a descrição de um pacote desemicondutor 100, de acordo com uma configuração exemplarda presente invenção.
A figura IA é uma vista em corte transversal, mostrandoo pacote de semicondutor 100, de acordo com umaconfiguração exemplar da presente invenção. A figura 1B,por sua vez, é uma vista em planta de topo, mostrandoum substrato 110 para uso no pacote de semicondutor 100, de acordo com uma configuração exemplar da invenção.Na figura 1B, a área, na qual a pastilha semicondutora120 será formada, é designada com linhas tracejadas.Referindo-se às figuras IA e IB o pacote de semicondutor100, de acordo com uma configuração exemplar da invenção,compreende o substrato 110, uma pastilha semicondutora120 montada no topo do substrato 110, conectorescondutivos 130 que conectam a pastilha semicondutora 120ao substrato 110, e um encapsulante para encapsulara pastilha semicondutora 120. Ademais, podem ser providas'esferas de soldar 150 na porção inferior do substrato.O substrato 110 provê uma base, na qual pode serfabricado o pacote de semicondutor 100, de acordo com umaconfiguração exemplar da presente invenção. O substratoprovê a conexão elétrica entre a pastilha 120 e umcircuito externo (não mostrado).
O substrato 110 compreende uma matriz condutiva 111formada na superfície de topo, blocos 112 formados na suaporção inferior, trilhas condutivas 113 que conectama matriz condutiva 111 aos blocos 112, máscara de soldar114, que isola a matriz condutiva 111 dos blocos 112, eum furo de dissipação de calor 115 que penetrao substrato 110 de cima abaixo.
A matriz condutiva 111 é formada na superfície superiordo substrato 110 e conectada eletricamente à pastilhasemicondutora 120. Os blocos 112 são providos na porçãoinferior do substrato 110 e são eletricamente conectadosao circuito externo (não mostrado), quer diretamente ouatravés de esferas de soldar 150, para formar trajetóriaselétricas entre a pastilha semicondutora 120 e o circuitoexterno. As trilhas condutivas 113 são conectadasaos blocos 111 e à matriz condutiva 112 para conectareletricamente os blocos 111 à matriz condutiva 112.A máscara de soldar 114 isola toda a área do substrato,exceto as áreas a serem expostas, tal como da matriz 111e blocos 112.
O furo de dissipação de calor 115 é formado na áreacentral do substrato 110. O furo de dissipação de calor115 penetra o substrato 110 de cima abaixo. A seçãotransversal do furo de dissipação de calor 115 é menorque a área plana da pastilha semicondutora 120.Por conseguinte, a pastilha semicondutora 120 pode serprovida sobre o furo de dissipação de calor 115, de modoque a superfície da pastilha semicondutora 120 fiqueexposta para o lado de fora, através do furo dedissipação de calor 115, de modo a dissipar calor,de modo eficiente. Embora o furo de dissipação de calor115 seja quadrado, isto não limita o escopo da invenção.Ademais, podem ser usadas outras formas, por exemplo,circular ou triangular, se necessário ou conveniente.
A pastilha semicondutora 120 é provida na superfíciede topo do substrato 110. A pastilha semicondutora 120é afixada à superfície de topo do substrato 110 comadesivo 120a. A pastilha semicondutora 120 compreende umapluralidade de blocos de colar 121 na superfície de topoe se conecta eletricamente à matriz condutiva 111do substrato 110, através de blocos de colar 121,para processar sinais elétricos.
A pastilha semicondutora 120 é provida em uma posiçãocorrespondente ao furo de dissipação de calor 115do substrato 110 Uma vez que a área plana da pastilhasemicondutora 120 é maior que a seção transversal do furode dissipação de calor 115, a pastilha semicondutora 120pode ser colocada no topo do substrato 110. Em adição,a porção inferior da pastilha 120 fica exposta atravésdo furo de dissipação de calor 115 do substrato.Por conseguinte, uma vez que a porção inferior dapastilha semicondutora 120 esteja exposta para o lado defora, a pastilha semicondutora 120 dissipa calor, de modoeficiente, durante sua fabricação ou operação, daíreduzindo a tensão aplicada à mesma.
Os conectores condutivos 130 conectam eletricamentea pastilha semicondutora 120 ao substrato 110.Os conectores condutivos 130 podem ser feitos de fioscondutivos. Ademais, os fios condutivos podem serprovidos em modo de Ioop virado para-frente ou em modode Ioop virado para-trás. No modo virado para-frente,é formada uma área para colar esferas no bloco de colar121 usando uma extremidade do fio e formada uma área decolar na matriz condutiva 111, usando a outra extremidadedo fio. No modo de Ioop virado para-trás, as áreas decolar esfera podem ser formadas nos blocos de colar 121 ena matriz condutiva 111, que são interconectados.O encapsulante 140 encapsula a pastilha semicondutora 120e conectores condutivos 130. O encapsulante 140 é formadosobre o substrato 110, dai protegendo a pastilha 120 econectores condutivos 130 de impactos externos. Emborao encapsulante possa ser feito de resina epóxi ou resinasilicone, como usado na técnica, não se limita o escopoda presente invenção a isto.
As esferas de soldar 150 são providas na porção inferiordo substrato 110. As esferas de soldar 150 sãoeletricamente conectadas aos blocos 113 do substrato 110,dai formando trajetórias elétricas entre o circuitoexterno (não mostrado) e a pastilha semicondutora,através dos blocos 113.
Assim, o pacote de semicondutor 100, de acordo com umaconfiguração exemplar da presente invenção, compreendeo furo de dissipação de calor 115 que penetra o substratode cima abaixo, expondo uma superfície da pastilhasemicondutora 120, de modo que o calor a partir dapastilha 120 seja eficientemente dissipado. Assim,em conseqüência, reduzindo a tensão aplicada à pastilhasemicondutora 120 durante a fabricação do pacote desemicondutor, particularmente quando o adesivo 120a ouencapsulante 140 estiver sendo curado. Ademais, o pacotede semicondutor 100, de acordo com uma configuraçãoexemplar da presente invenção, pode dissipar calora partir da pastilha semicondutora 120 durante operação,de modo eficiente, daí garantindo confiabilidade daoperação.
A seguir, será provida uma descrição de um pacote desemicondutor 200, de acordo com outra configuraçãoexemplar da presente invenção.
A figura 2 é uma vista em corte transversal, mostrandoo pacote de semicondutor 200, de acordo com outraconfiguração exemplar da invenção, sendo que os mesmosnúmeros de referência são usados para designar as mesmaspartes da configuração anterior, e a descrição a seguiré provida principalmente com respeito a partes diferentesdaquelas da configuração anterior.
Como mostrado na figura 2, o pacote de semicondutor 200,de acordo com outra configuração exemplar da invenção,compreende um substrato 110, pastilha semicondutora 120,fios condutivos 260, que são afixados à porção inferiordo substrato 110. Em adição, provêem-se esferas de soldar150 na porção inferior do substrato 110.
A placa de dissipação de calor 260 é provida em posiçãocorrespondente do substrato 110. A placa de dissipação decalor 29 contata uma superfície da pastilha semicondutora120 através de um tubo de conexão 261 dentro do furo dedissipação de calor 115. A placa de dissipação de calor260, exposta para o lado de fora, absorve calor a partirda pastilha semicondutora 120 pelo tubo de conexão 261, edissipa o calor para o lado de fora. Para isto, a placade dissipação de calor 260 e tubo de conexão 261devem ser feitos de um metal altamente condutivo.Em adição, a área plana da placa de dissipação de calor260 pode ser maior que a seção transversal do furo dedissipação de calor 115 do substrato 110. A placa dedissipação de calor 260 cobre o furo de dissipação decalor 115 do substrato 110. Com esta configuração,a placa de dissipação de calor dissipa calor a partir dapastilha semicondutora 120, de modo mais eficiente,aumentando a área de dissipação de calor.
Como descrito acima, quando a placa de dissipação decalor 260 estiver afixada ao furo de dissipação 115do substrato 110 e conectada a uma superfície da pastilha-semicondutora 120 através do tubo de conexão 261, opacote de semicondutor, de acordo com outra configuraçãoexemplar da invenção, dissipa o calor a partir dapastilha semicondutora 120, de modo eficiente, durantesua fabricação ou operação.
A seguir, será provida uma descrição de um pacote desemicondutor 300, de acordo com uma outra configuraçãoexemplar adicional da presente invenção.A figura 3 é uma vista em corte transversal, mostrandoo pacote de semicondutor 300, de acordo com umaconfiguração exemplar adicional da presente invenção. Osmesmos números de referência são usados para designarpartes similares de configurações anteriores, ea descrição a seguir será provida principalmentecom respeito a partes diferentes daquelas dasconfigurações anteriores.
Referindo-se à figura 3, o pacote de semicondutor 300,de acordo com uma outra configuração exemplar adicionalda presente invenção, inclui um substrato 110, pastilhasemicondutora 120, conectores condutivos 130,encapsulante 140, e placa de dissipação de calor 360.Ademais, esferas de soldar 150 podem ser providasna porção inferior do substrato 110.
A placa de dissipação de calor 360 é configuradapara cobrir o furo de dissipação de calor 115 dosubstrato 110. O furo de dissipação 115 do substrato 110é preenchido com um membro de enchimento 361, formandoa placa de dissipação de calor 360, que envolve a porçãoinferior do membro de enchimento 361.
O membro de enchimento 361, em contato com uma superfícieda pastilha semicondutora 120, serve para absorver calorda placa de dissipação de calor 120 e conduzir o calorpara a placa de dissipação de calor 360. A placa dedissipação de calor 360 pode dissipar calor, de modoeficiente, para o lado de fora, uma vez que placa dedissipação de calor 360 fica exposta para o lado de fora.O membro de enchimento 351 é formado a partir deum material altamente condutivo, sendo que pode ser usadoum adesivo condutivo com este propósito.
Como descrito acima, o furo de dissipação de calor 115do substrato 110 é preenchido com o membro de enchimento361 e provida a placa de dissipação de calor 360para cobrir o membro de enchimento 361. Com estaconfiguração, o pacote de semicondutor 300, de acordo comuma outra configuração exemplar adicional da invençãodissipa calor, de modo eficiente, a partir do dispositivosemicondutor 120, durante sua fabricação ou operação.A seguir, será provida uma descrição de um pacote desemicondutor 4 00, de acordo com uma outra configuraçãoexemplar adicional da presente invenção.
A figura 4 é uma vista em corte transversal, mostrandoo pacote de semicondutor 400, de acordo com uma outraconfiguração exemplar adicional da presente invenção.Referindo-se à figura 4, o pacote de semicondutor 400, de acordo com uma outra configuração exemplar adicionalda presente invenção, compreende um substrato 110,pastilha semicondutora 420, que é montada no topo dosubstrato, conectores condutivos 430, que conectameletricamente a pastilha 120 ao substrato 110, eencapsulante 440, encapsulando a pastilha 120. Em adição,esferas de soldar 150 podem ser providas na porçãoinferior do substrato 110.
A pastilha semicondutora 420 é invertida, fazendo queos blocos de colar 421 se voltem para o substrato 110. Uma superfície da pastilha semicondutora 420, na qual sãoprovidos blocos de colar 421, fica exposta atravésdo furo de dissipação de calor 115 do substrato 110,propiciando uma eficiente dissipação de calor.Em adição, um sub-enchimento também pode ser provido ao longo da porção lateral da pastilha semicondutora 420para reduzir a tensão, devido à diferença de propriedadesfísicas entre a pastilha 420 e o substrato 110.Os conectores condutivos 430 conectam eletricamentea pastilha semicondutora 420 ao substrato 110.Os conectores condutivos 430 são compreendem ressaltoscondutivos, que conectam eletricamente os blocos de colar421 da pastilha semicondutora 420 à matriz condutiva 111do substrato 110.
O encapsulante 440 é provido para encapsular a pastilhasemicondutora 420. Em adição, o encapsulante 440 pode serprovido para expor a superfície da pastilha semicondutora422 oposta aos blocos de colar 421, daí melhorandoa eficiência de dissipação de calor.
Como os conectores condutivos 430 são feitos de ressaltoscondutivos, a altura de Ioop pode ser reduzida em relaçãoàquela com fios condutivos. Assim, em conseqüência, a espessura do encapsulante 440 pode ser reduzida,por conseguinte, reduzindo a espessura do pacote desemicondutor 400, de acordo com uma outra configuraçãoexemplar adicional da presente invenção.
Como descrito acima, o pacote de semicondutor 400, de acordo com uma outra configuração exemplar adicionalda presente invenção, dissipa calor da pastilhasemicondutora 420, de modo eficiente, usando o furo dedissipação de calor 115 formado no substrato 110.Em adição, a espessura total do pacote de semicondutor 400 pode ser reduzida, uma vez que a pastilhasemicondutora 420 é invertida e a eficiência dedissipação de calor da pastilha semicondutora 420é melhor, uma vez que a pastilha semicondutora 420 ficaexposta através da porção de topo do encapsulante 440.
A seguir, será provida uma descrição de um pacote desemicondutor 500, de acordo com uma outra configuraçãoexemplar adicional da presente invenção.
A figura 5 é uma vista em corte transversal, mostrandoo pacote de semicondutor 500, de acordo com uma outraconfiguração exemplar adicional da presente invenção.Referindo-se à figura 5, o pacote de semicondutor 500,de acordo com uma outra configuração exemplar adicionalda presente invenção, compreende um substrato 110,pastilha semicondutora 420, placa de dissipação de calor260, que é conectada à pastilha semicondutora 420 atravésde um tubo de conexão 261, ressaltos condutivos 430,pastilha semicondutora empilhada 520, que é montadano topo da pastilha semicondutora 420, fios condutivos530 que conectam a pastilha semicondutora empilhada 520ao substrato 110, e encapsulante 140. Adicionalmente,esferas de soldar 150 podem ser providas na porçãoinferior do substrato 110.A pastilha semicondutora empilhada 520 é provida no topoda pastilha semicondutora 420. A pastilha semicondutoraempilhada 520 é afixada à superfície de topo da pastilhasemicondutora 420 com adesivo 520a. Adicionalmente,blocos de colar 521 da pastilha semicondutora empilhada520 são conectados a uma matriz condutiva 111 dosubstrato, para processar sinais elétricos de entrada esaída da pastilha semicondutora empilhada. Uma vez quea pastilha semicondutora empilhada 520 esteja montadano topo da pastilha semicondutora 420, mais sinaispoderão ser processados na mesma área, em relaçãoàs configurações anteriores, que não têm pastilhasemicondutora empilhada.
Os fios condutivos 540 conectam a pastilha semicondutoraempilhada 520 à matriz condutiva 111 do substrato 110. Osfios condutivos 540 são substancialmente similares aosfios condutivos 140 do pacote de semicondutor 100,de acordo com uma configuração exemplar da invenção,como descrito acima.
No pacote de semicondutor 500, de acordo com uma outraconfiguração exemplar adicional da presente invenção,a pastilha semicondutora 420 e a placa de dissipação decalor 2 60 são conectadas através de um tubo de conexão261 no furo de dissipação de calor 115 do substrato 110.Com esta configuração, o pacote de semicondutor 500dissipa calor a partir da pastilha semicondutora 420,de modo eficiente. Em adição, uma vez que a pastilhasemicondutora empilhada 520 esteja afixada à superfíciede topo da pastilha semicondutora 420, a integridademelhora em relação a outros pacotes semicondutores tendoa mesma área plana.
A seguir, será provida a descrição de um método defabricação de um pacote de semicondutor 10, de acordo comuma configuração exemplar da presente invenção.
A figura 6 é um fluxograma que ilustra o método defabricação do pacote de semicondutor 100, de acordo comuma configuração exemplar, e as figuras 7A a 7E sãovistas em corte transversal para explicar o método dafabricação do pacote de semicondutor 100, de acordo comuma configuração exemplar da presente invenção.Referindo-se à figura 6, o método de fabricação do pacote de semicondutor 100, de acordo com uma configuraçãoexemplar da presente invenção, compreende: preparaçãodo substrato (Etapa SI); afixação da pastilhasemicondutora (Etapa S2); conexão elétrica (Etapa S3); eencapsulamento (Etapa S4). Ainda pode ser provida a etapade montagem das esferas de soldar (Etapa S5) depois daetapa de encapsulamento (Etapa S4). A seguir,as respectivas etapas da figura 6 serão descritas,mais especificamente, com referência às figuras 7A a 7E.Referindo-se às figuras 6 e 7A, a etapa de preparaçãodo substrato (Etapa SI) é provida para prepararo substrato 110, incluindo uma matriz condutiva 111, gueé formada na superfície superior do substrato 110, blocosformados na porção inferior, trilhas condutivas 113, gueconectam os blocos 112 à matriz condutiva 11, máscara desoldar 114, que isola a área inteira do substrato 110,exceto da matriz condutiva 111 e blocos 112, e furo dedissipação de calor 115 na porção central do substrato. 0furo de dissipação de calor 115 do substrato 110 penetrao substrato 110 de cima abaixo.
Referindo-se às figuras 6 e 7B, a etapa de afixação dapastilha semicondutora (Etapa S2) é provida para afixara pastilha semicondutora 120 ao topo do substrato 110.A pastilha semicondutora 120 é afixada à superfície detopo do substrato 110 com adesivo 120a, em uma posiçãocorrespondente ao furo de dissipação de calor 115.Uma superfície da pastilha semicondutora 120 é expostapor baixo, através do furo de dissipação de calor 115do substrato 110.
Referindo-se às figuras 6 e 7C, a etapa de conexãoelétrica (Etapa S3) é provida para conectar eletricamentea pastilha semicondutora 120 ao substrato 110 através deconectores condutivos 130, que conectam eletricamenteos blocos de colar 121 do substrato 110. Como descrito,os conectores condutivos 130 podem ser providos em modode Ioop virado para-frente ou virado para-trás.Referindo-se às figuras 6 e 7D, a etapa de encapsulamento(Etapa S4) é provida para formar o encapsulante 140para encapsular a pastilha 120. 0 encapsulante pode serfeito de resina epóxi ou resina silicone.
Referindo-se às figuras 6 e 7E, a etapa de montagem deesferas de soldar (Etapa S5) também pode ser provida paraincluir esferas de soldar 150 à porção inferiordo substrato 110. As esferas de soldar 150 são dispostasnos blocos do substrato 110, dai formando trajetóriaselétricas entre a pastilha semicondutora 120 ecircuitagem externa (não mostrada).
De acordo com o método, o pacote de semicondutor 100,de acordo com uma configuração exemplar da invenção,pode ser fabricado. 0 pacote de semicondutor 100 dissipacalor da pastilha semicondutora 120, de modo eficiente,através do furo de dissipação 115 do substrato 110,como descrito acima.
A seguir, será provida uma descrição de um métodode fabricação de um pacote de semicondutor 200, de acordocom uma outra configuração exemplar da presente invenção.As figuras 8A a 8F são vistas em corte transversalpara explicar o método de fabricação do pacote desemicondutor 200, de acordo com uma outra configuraçãoexemplar da presente invenção.
Referindo-se às figuras 6 e 8A, a etapa de preparaçãodo substrato (Etapa SI) é provida para prepararo substrato 110, incluindo a matriz condutiva 111 na suasuperfície superior, blocos 112 formados na sua porçãoinferior, trilhas condutivas 113 que conectam os blocos112 à matriz condutiva 111, máscara de soldar 114que isola toda a área do substrato 110, exceto da matrizcondutiva 111 e blocos 112, e um furo de dissipaçãode calor 115 formado na porção central.
Em adição, referindo-se às figuras 6 e 8B, na etapa depreparação de substrato (Etapa SI), um tubo de conexão261 é colocado dentro do furo de dissipação de calor 115do substrato 110, e uma placa de dissipação de calor 260é afixada ao tubo de conexão 261, para cobrir o furo dedissipação de calor 115. Aqui, a placa de dissipaçãode calor 260 e o tubo de conexão 261 são feitos a partirde um metal de alta condutividade.
A seguir, referindo-se às figuras 6 e 8C, a etapa deafixação da pastilha semicondutora (Etapa S2) é providapara afixar uma pastilha semicondutora 120 ao topo dosubstrato 110. A pastilha semicondutora 120 é afixadaao substrato 110 com adesivo 120a, sendo que umasuperfície do mesmo é conectada à placa de dissipaçãode calor 260, através de tubo de conexão 261.Referindo-se às figuras 6 e 8D, a etapa de conexãoelétrica (Etapa S3) é provida para conectar eletricamentea pastilha semicondutora 120 ao substrato 110 através deconectores condutivos 130, que conectam eletricamenteos blocos de colar 121 da pastilha semicondutora 121à matriz condutiva 111 do substrato 110.
A seguir, referindo-se às figuras 6 e 8E, a etapa deencapsulamento (Etapa S4) é provida para formar umencapsulante 140 para encapsular a pastilha semicondutora120. 0 encapsulante 140 pode ser feito de resina epóxi ou resina silicone, como tipicamente usada na técnica, e éusado para proteger a pastilha 120 de impactos externos.Finalmente, referindo-se às figuras 6 e 8F, a etapa demontagem de esferas de soldar (Etapa S5) também pode serprovida para prover esferas de soldar 150 na porçãoinferior do substrato 110. Oportunamente, as esferas desoldar 150 serão conectadas a um circuito externo(não mostrado).
De acordo com este método, o pacote de semicondutor 200,de acordo com outra configuração exemplar da invenção,pode ser fabricado, como descrito. Estando a placa dedissipação de calor 260 provida e conectada a umasuperfície da pastilha semicondutora 120 pelo tubo deconexão 261, e mais o furo de dissipação de calor 115no substrato 110, o pacote de semicondutor 200, de acordocom uma outra configuração exemplar da presente invenção,dissipa o calor da pastilha 120, de modo eficiente.
As descrições das configurações exemplares da invençãoforam apresentadas meramente com propósito de ilustraçãoe descrição. As configurações exemplares não pretendemesgotar ou limitar a presente invenção àquelas formasprecisas, e obviamente muitas modificações e variaçõesserão possíveis à luz dos ensinamentos ministrados.As configurações exemplares foram escolhidas e descritaspara explicar princípios da invenção e suas aplicaçõespráticas, para permitir àqueles habilitados na técnicaformarem e utilizarem as várias configurações exemplares,e suas diversas alternativas. Pretende-se, ademais, queo escopo da presente invenção seja definido apenaspelas reivindicações anexas e seus equivalentes.

Claims (10)

1.- Pacote de semicondutor, caracterizado pelo fato decompreender:um substrato tendo uma matriz condutiva formadaem sua superfície superior, e blocos formados em suasuperfície inferior, sendo que os blocos são conectados auma matriz condutiva,uma pastilha semicondutora provida no topo dosubstrato;- um conector condutivo conectando eletricamentea pastilha semicondutora à matriz condutiva do substrato;um encapsulante encapsulando a pastilhasemicondutora;sendo que o substrato inclui um furo de dissipação decalor em uma porção que corresponde à pastilhasemicondutora, sendo que a seção transversal do furodissipador de calor é menor que a área plana da pastilhasemicondutora.
2. - Pacote, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de o furo de dissipação de calorde o substrato ser formado na porção central dosubstrato, penetrando através do substrato.
3. - Pacote, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de adicionalmente compreenderuma placa de dissipação de calor afixada à porçãoinferior do substrato, sendo que a área plana da placa dedissipação de calor é maior que a seção transversaldo furo de dissipação de calor.
4. - Pacote, de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender umtubo de conexão ou membro de enchimento no furo dedissipação de calor do substrato, para conectar a placade dissipação de calor à pastilha semicondutora.
5. - Pacote, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de o conector condutivocompreender um fio condutivo ou ressalto condutivo.
6. - Pacote, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de adicionalmente compreenderesferas de soldar afixadas aos blocos do substrato.
7. - Método de fabricação de um pacote de semicondutor,caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:- preparar um substrato incluindo uma matriz condutivaformada na sua superfície superior, e blocos formadosna sua porção inferior, sendo que os blocos sãoconectados à matriz condutiva, e um furo de dissipaçãode penetrando o substrato de cima abaixo. - afixar a pastilha semicondutora à superfíciesuperior do substrato em uma posição que correspondeao furo de dissipação de calor, de modo que um lado dapastilha semicondutora fique exposto através do furode dissipação de calor;- conectar eletricamente a pastilha semicondutoraà matriz condutiva do substrato, através de um conectorcondutivo; eformar um encapsulante, encapsulando a pastilhasemicondutora.
8.- Método, de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de a seção transversal do furode dissipação de calor do substrato ser menor que a áreaplana da pastilha semicondutora.
9. - Método, de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de a etapa de prepararo substrato compreender afixar uma placa de dissipação decalor à porção inferior do substrato, sendo que a áreaplana da placa de dissipação de calor é maior que a seçãotransversal do furo de dissipação de calor.
10. - Método, de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato de a etapa de prepararo substrato compreender prover um tubo de conexão,ou membro de enchimento, no furo de dissipação de calor,sendo que o tubo de conexão ou membro de enchimentoconecta a placa de dissipação de calor à pastilhasemicondutora.
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