專利名稱：多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝、其制造方法及防止噪聲的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置及其制造方法，更具體地講，涉及一種包括 模擬電路塊和數(shù)字電路塊的半導(dǎo)體封裝、 一種制造該半導(dǎo)體封裝的方法以及 一種防止該半導(dǎo)體封裝中的噪聲的方法。
背景技術(shù)：
在高集成度的半導(dǎo)體裝置的輔助下，其中集成有模擬電路塊和數(shù)字電路 塊的半導(dǎo)體封裝最近已經(jīng)變得普及。例如，多個(gè)電路塊形成在半導(dǎo)體封裝中， 所述半導(dǎo)體封裝例如為包括模擬/數(shù)字混合信號(hào)芯片的封裝、包括相鄰 (side-by-side)安裝芯片的系統(tǒng)級(jí)封裝(SIP)、包括堆疊芯片的多重堆疊封裝 (multi-stacked package, MSP)等。具體地講，模擬電路塊和數(shù)字電路塊一起形 成在這些半導(dǎo)體封裝中。
考慮到配電網(wǎng)(power distribution network, PDN)，重要的是正確地設(shè)計(jì)半 導(dǎo)體芯片中的數(shù)字塊或模擬塊的電源(power)和地端(ground)。此外，在封裝(例 如混合信號(hào)芯片封裝、SIP、 MSP等)的電路板中，更為重要的是使數(shù)字電路 塊中的電源和地端與才莫擬電路塊中的電源和地端絕緣。
在SIP的情況下，邏輯芯片、存儲(chǔ)芯片或其它類型的芯片封裝在一起。 這種結(jié)構(gòu)將模擬電路塊和數(shù)字電路塊封裝在一起，其中，包括射頻(RF)信號(hào) 的模擬信號(hào)被傳輸?shù)侥M電路塊，數(shù)字信號(hào)被傳輸?shù)綌?shù)字電路塊。換句話說，
模擬和數(shù)字電路塊共存在電路板上，模擬電路塊的模擬信號(hào)？ 1起的噪聲耦合
(couple)到數(shù)字電路塊的電源和地端，并沿著電源和地端傳播。因此，傳播的 噪聲對(duì)數(shù)字電路塊產(chǎn)生不利的影響。
因此，已經(jīng)提出了在電路板上使模擬電路塊的地端與數(shù)字電路塊的地端
絕緣以防止這種噪聲的方法。即使將模擬電路塊和數(shù)字電路塊的地端彼此絕 緣，但是模擬信號(hào)的高頻噪聲也會(huì)以電磁波的形式傳播。因此，高頻噪聲導(dǎo) 致模擬電路塊的電源和地端與數(shù)字電路塊的電源和地端之間的耦合，且看起 來是數(shù)字電路塊中的噪聲。
圖1是包括多個(gè)半導(dǎo)體芯片的傳統(tǒng)的半導(dǎo)體封裝的剖視圖。參照?qǐng)D1,
傳統(tǒng)的半導(dǎo)體封裝包括電路板19以及安裝在電路板19上的模擬半導(dǎo)體芯片 13和數(shù)字半導(dǎo)體芯片14。模擬半導(dǎo)體芯片13用于模擬電路，數(shù)字半導(dǎo)體芯 片14用于數(shù)字電路。甚至在其中模擬半導(dǎo)體芯片13和數(shù)字半導(dǎo)體芯片14彼 此絕緣的傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝中，也發(fā)生信號(hào)耦合(signal coupling)問題。為了解 決信號(hào)耦合問題，接地圖案(即模擬接地圖案20和數(shù)字接地圖案21)形成在電 路板19的下面。這里，模擬接地圖案20和數(shù)字接地圖案21通過導(dǎo)線(wire)16 和引線端子17分別連接到模擬半導(dǎo)體芯片13和數(shù)字半導(dǎo)體芯片14。
金屬圖案15形成在其上已經(jīng)形成有模擬半導(dǎo)體芯片13和數(shù)字半導(dǎo)體芯 片14的半導(dǎo)體基底12上。金屬圖案15可形成為防止由外部源產(chǎn)生的噪聲。 此外，包括模擬半導(dǎo)體芯片13和數(shù)字半導(dǎo)體芯片14的半導(dǎo)體基底12被電路 板19上的絕緣體18屏蔽，所述絕緣體18例如為環(huán)氧模制復(fù)合物(epoxy mold compound)。
然而，雖然模擬芯片和數(shù)字芯片的地端彼此絕緣，但是仍然發(fā)生電路板 上的模擬電路塊和數(shù)字電路塊之間的信號(hào)耦合。換句話說，數(shù)字芯片受高頻 噪聲的影響。這種由高頻噪聲導(dǎo)致的耦合問題不但會(huì)發(fā)生在電路塊之間或半 導(dǎo)體芯片之間，而且會(huì)發(fā)生在模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)共存的引腳(pin)之間或?qū)?線之間。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中， 一種裝置包括電路板；多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，在所述電路 板上，其中，所述多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)連接到至少一個(gè)地端；導(dǎo)電接地屏蔽，在所 述多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間，其中，所述導(dǎo)電接地屏蔽連接到不同于所述至少一個(gè) i也端的i也端。
本發(fā)明還提供了一種多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝，該多接地屏蔽的半導(dǎo)體 封裝包括至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片；電路板，所述半導(dǎo)體芯片安裝在所述電路 板上，所述電路板包括多個(gè)電路塊；導(dǎo)電接地屏蔽，設(shè)置在所述電路塊之間，
并獨(dú)立于所述電路塊的地端設(shè)置。
本發(fā)明還提供了 一種制造多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝的方法，所述方法包
括提供電路板，所述電路板包括多個(gè)電路塊；獨(dú)立于所述電路塊的地端在 所述電路塊之間形成導(dǎo)電接地屏蔽；在所述電路板上安裝至少一個(gè)半導(dǎo)體芯 片。
本發(fā)明還提供了 一種制造多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝的方法，所述方法包 括在其上形成有半導(dǎo)體芯片的晶片上形成多個(gè)電路塊；獨(dú)立于所述電路塊 的地端在所述電路塊之間形成導(dǎo)電接地屏蔽，其中，所述導(dǎo)電接地屏蔽防止 所述電路塊之間的噪聲。


通過參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，本發(fā)明的以上和其它 特征及優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚，在附圖中
圖1是包括多個(gè)半導(dǎo)體芯片的傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝的剖視圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的其中在模擬電路塊和數(shù)字電路塊之間形成接 地屏蔽的半導(dǎo)體封裝的平面圖3是圖2中的部分A的詳細(xì)的平面圖4是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的其中在模擬電路塊和數(shù)字電路塊之間形 成接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝的平面圖5是根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的其中在模擬電路塊和數(shù)字電路塊之間形 成接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝的平面圖6是根據(jù)本發(fā)明另 一實(shí)施例的其中在噪聲源中形成接地屏蔽的半導(dǎo)體 封裝的平面圖7A和圖7B是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的包括接地屏蔽的晶片級(jí)封裝 (WLP)的平面圖和剖3見圖8A和圖8B是示出均包括接地屏蔽的傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝和本發(fā)明的半導(dǎo) 體封裝的視圖9是才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制造包括接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝的方法的流 程圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參照附圖更加充分地描述本發(fā)明，本發(fā)明的示例性實(shí)施例示出在 附圖中。然而，可以以許多不同的形式實(shí)施本發(fā)明，本發(fā)明不應(yīng)該被解釋為
局限于在這里闡釋的實(shí)施例；相反，提供這些實(shí)施例，使得本公開將是徹底 的和完全的，并將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明的構(gòu)思。在附圖中，為 了清晰起見，夸大了層和區(qū)域的厚度。還將理解的是，當(dāng)層被稱作在另一層 或基底"上"時(shí)，它可以直接在該另一層或基底上，或者也可以存在中間層。 附圖中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的元件，因而將省略對(duì)相同元件的描述。
圖2是#^居本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝的平面圖，在該半導(dǎo)體封裝中， 在模擬電路塊和數(shù)字電路塊之間形成接地屏蔽。這里，僅僅示意性地示出電 路板上的模擬電路塊和數(shù)字電路塊，但是本發(fā)明不局限于模擬電路塊和數(shù)字 電路塊。
參照?qǐng)D2，根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝包括至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片(未示出) 和電路板1000，半導(dǎo)體芯片安裝在電路板1000上，多個(gè)電路塊形成在電路 板1000上。電路塊在電路板1000上混合在一起。然而，在本實(shí)施例中，僅 僅示出了模擬電路塊100和數(shù)字電路塊200。包括模擬電路塊100和數(shù)字電 路塊200的混合體的電路板1000可以是模擬/數(shù)字混合信號(hào)芯片封裝板、系 統(tǒng)級(jí)封裝(SIP)板、多重堆疊封裝(MSP)板、晶片級(jí)封裝(WLP)板、倒裝芯片封 裝板、封裝級(jí)印刷電路板(PCB)等。
像傳統(tǒng)的半導(dǎo)體封裝中那樣，模擬電路塊100和數(shù)字電路塊200連接到 相應(yīng)的地端，以防止模擬電路塊100和數(shù)字電路塊200之間的噪聲。換句話 說，才莫擬電^各塊100通過內(nèi)部布線(wire line)110(例如通孔(via)等)和凸點(diǎn) (bump)120連接到模擬電路塊100的地端。以這種方式，凸點(diǎn)120連接到模擬 電路塊100的地端。數(shù)字電路塊200也通過內(nèi)部布線210和凸點(diǎn)220連接到 數(shù)字電路地端。然而，如現(xiàn)有技術(shù)中所述，即使形成模擬電路塊100和數(shù)字 電路塊200的地端，也不能避免模擬電路塊100產(chǎn)生的高頻噪聲耦合到數(shù)字 電^各塊200的電源和地端。
因此，在本實(shí)施例中，接地屏蔽300形成在4莫擬電路塊IOO與數(shù)字電路 塊200之間，以防止才莫擬電路塊100和數(shù)字電路塊200之間的高頻噪聲耦合。 接地屏蔽300連接到獨(dú)立于模擬電路塊100和數(shù)字電路塊200的地端的新的 地端。因此，當(dāng)前實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝具有多接地屏蔽結(jié)構(gòu)，所述多接地屏 蔽結(jié)構(gòu)包括模擬電路塊100和數(shù)字電路塊200的地端以及接地屏蔽300的地
端。
接地屏蔽300可連接到最穩(wěn)定的地端(例如其上安裝有半導(dǎo)體封裝的系 統(tǒng)板的地端或者芯片組級(jí)地端(chipset level ground)),從而更有效地防止高頻 噪聲耦合。如果連接到接地屏蔽300的地端是不穩(wěn)定的，則接地屏蔽300可 耦合到其它電路塊。接地屏蔽300通過布線310連接到凸點(diǎn)320,凸點(diǎn)320 連接到系統(tǒng)板的地端。因此，模擬電路塊100產(chǎn)生的高頻噪聲通過接地屏蔽 300被旁路到系統(tǒng)板的地端，從而防止高頻噪聲被傳輸?shù)綌?shù)字電路塊200。
當(dāng)形成布線時(shí)可將接地屏蔽300與布線一起形成在電^各板1000上，或者 接地屏蔽300可獨(dú)立于布線形成。在這點(diǎn)上，與布線一起形成接地屏蔽300 會(huì)更方便。接地屏蔽300可具有曲折線(meander line)的形式。如果接地屏蔽 300具有曲折線的形式，則可延長(zhǎng)高頻噪聲被旁路到系統(tǒng)板的地端的通路。 因此，可逐漸降低高頻噪聲的能量，從而更有效地去除高頻噪聲。
高頻濾波器(未示出)可形成在接地屏蔽300與系統(tǒng)板的地端之間，以選 擇性地防止和去除高頻噪聲，從而更有效地防止噪聲。這里，高頻濾波器可 以是任何濾波器，例如靜電釋放(ESD)濾波器、利用電阻-電感-電容(RLC)電 路的濾波器或者其它能夠去除高頻噪聲的濾波器。
圖3是圖2的部分A的詳細(xì)的平面圖。這里，接地屏蔽300可通過通孔 350連接到另一接地屏蔽。換句話說，如果以堆疊結(jié)構(gòu)形成半導(dǎo)體封裝，因 而多個(gè)接地屏蔽分別形成在多個(gè)層上，則接地屏蔽可通過形成在多個(gè)層和電 路板上的通孔350彼此連接。因此，接地屏蔽都可以連接到系統(tǒng)板的地端。
雖然未示出，但是如果多個(gè)相鄰的部分在電路板中形成在模擬電路塊和 數(shù)字電路塊之間，則用于防止噪聲的接地屏蔽可均形成在模擬電路塊和數(shù)字 電路塊之間。接地屏蔽可通過內(nèi)部布線或通孔彼此連接，以連接到公共系統(tǒng) 板的地端。
圖4是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝的平面圖，在該半導(dǎo)體封裝 中，接地屏蔽形成在模擬電路塊和數(shù)字電路塊之間。再次僅示意性地示出模 擬電路塊和數(shù)字電路塊。
參照?qǐng)D4,在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝中，模擬電路塊IOO和數(shù)字電 路塊200在電路板1000上彼此鄰近。模擬電路塊100和數(shù)字電路塊200分別 連接到它們的地端。接地屏蔽300a形成在模擬電路塊100和數(shù)字電路塊200 之間，且與前一實(shí)施例的接地屏蔽300略有不同。 換句話說,接地屏蔽300a形成在模擬電路塊100和數(shù)字電路塊200之間， 并延伸成包圍模擬電路塊100。接地屏蔽300a與前一實(shí)施例的接地屏蔽300 的相同之處在于接地屏蔽300a通過內(nèi)部布線310和凸點(diǎn)320連接到系統(tǒng)板 的地端。
如果如在當(dāng)前實(shí)施例中接地屏蔽300a完全包圍模擬電路塊100，則接地 屏蔽300a可防止來自模擬電路塊100的高頻噪聲在所有方向上傳播。因此， 可防止高頻噪聲傳輸?shù)綌?shù)字電路塊200和鄰近的電路塊。此外，可防止—高頻 噪聲通過其它通路滲透到數(shù)字電路塊200中。
在當(dāng)前實(shí)施例中，接地屏蔽300a形成為包圍才莫擬電路塊100的整個(gè)部分。 然而，接地屏蔽300a的形式不限于此。換句話說，接地屏蔽300a可在才莫擬 電路塊100和數(shù)字電路塊200之間延伸，以僅包圍模擬電路塊IOO的一部分。 例如，接地屏蔽300a的一側(cè)可以是開放的。接地屏蔽300a可形成為具有部 分地包圍或完全包圍模擬電路塊100的形式，因此可根據(jù)模擬電路塊100的 形式采取各種形式。
如在前一實(shí)施例中所述，在當(dāng)前實(shí)施例中，可以以曲折線的形式形成接 地屏蔽300a，或者在系統(tǒng)板的地端與接地屏蔽300a之間可形成高頻濾波器。
圖5是才艮據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝的平面圖，在該半導(dǎo)體封裝 中，接地屏蔽形成在模擬電路塊和數(shù)字電路塊之間。這里，僅示意性地示出 模擬電路塊和數(shù)字電路塊。
參照?qǐng)D5，在根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝中，與前面的實(shí)施例不同， 用于防止噪聲的接地屏蔽300b延伸成包圍模擬電路塊100和數(shù)字電路塊200。 具有這種形式的接地屏蔽300b通過內(nèi)部布線310和凸點(diǎn)320連接到系統(tǒng)板的 地端。
如上所述，接地屏蔽300b形成為包圍模擬電路塊100和數(shù)字電路塊200， 從而有效地防止高頻噪聲從模擬電路塊100傳輸?shù)綌?shù)字電路塊200。接地屏 蔽300b可防止高頻噪聲從模擬電路塊IOO傳輸?shù)狡渌娐穳K，還可防止其它 外部噪聲滲透到數(shù)字電路塊200中。
在當(dāng)前實(shí)施例中，接地屏蔽300b不限于包圍模擬電路塊100和數(shù)字電路 塊200的形式，而是可以形成為僅部分地包圍才莫擬電路塊100和數(shù)字電路塊 200。可選4奪地，可以以曲折線的形式形成接地屏蔽300b。此外，高頻濾波 器可安裝在系統(tǒng)^反的地端與接地屏蔽300b之間。
圖6是才艮據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝的平面圖，在該半導(dǎo)體封裝 中，接地屏蔽形成在噪聲源周圍。這里，用于防止噪聲的接地屏蔽可形成在 表現(xiàn)為噪聲源的所有部分中。
參照?qǐng)D6，在才艮據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝中，接地屏蔽300c形成在可產(chǎn) 生噪聲的噪聲源400周圍。噪聲源400可通過內(nèi)部布線410和凸點(diǎn)420連接 到噪聲源400的地端，或者可連接到模擬電路塊100的地端。接地屏蔽300c 通過內(nèi)部布線310和凸點(diǎn)320連接到系統(tǒng)板的地端。
下面將用示例來描述噪聲源400。多個(gè)引腳和多條布線形成在半導(dǎo)體封 裝中，以將半導(dǎo)體芯片連接到電路板。形成在半導(dǎo)體封裝中的引腳和布線中 的傳輸模擬信號(hào)的引腳和布線會(huì)作為高頻噪聲源來操作。因此，接地屏蔽可 形成為完全或部分地包圍這樣的引腳和布線，以防止高頻噪聲。這里，引腳 和布線可具有單列直插結(jié)構(gòu)(single inline structure)或孩i分線性結(jié)構(gòu)(differential line structure)。
模擬電路塊和數(shù)字電路塊可形成在半導(dǎo)體封裝的各個(gè)半導(dǎo)體芯片中。在 該半導(dǎo)體封裝的情況下，整個(gè)模擬芯片會(huì)作為噪聲源來操作。因此，接地屏 蔽可形成為完全或部分地包圍模擬芯片，以防止高頻噪聲源耦合到半導(dǎo)體封 裝中的其它組件。
接地屏蔽不限于上述示例，而是可以形成為包圍可以作為噪聲源來操作 的任何部分。此外，這樣的形成在噪聲源周圍的接地屏蔽可以以曲折線的形 式形成，高頻濾波器可形成在系統(tǒng)板的地端與接地屏蔽之間。
如實(shí)施例中所述，接地屏蔽可形成在電路塊之間，以防止高頻噪聲引起 的耦合問題。接地屏蔽通過靜電釋放(ESD)或電^f茲敏感性(electromagnetic susceptibility, EMS)將由外部源的激勵(lì)(excitation)導(dǎo)致的場(chǎng)直接旁路到系統(tǒng)板 的地端。因此，接地屏蔽可減少與同步開關(guān)噪聲(SSN)、 ESD、 EMS等相關(guān)的 噪聲，并改進(jìn)半導(dǎo)體封裝的整體電操作特性。
圖7A和圖7B是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的包括接地屏蔽的晶片級(jí)封裝 (WLP)的平面圖和剖視圖。參照?qǐng)D7A,在根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的WLP中，多個(gè) 凸點(diǎn)(例如多個(gè)焊料球)形成并通過多條布線彼此連接。這里，作為高頻噪聲源 的模擬電路塊100被接地屏蔽300d包圍。接地屏蔽300d連接到與系統(tǒng)板的 地端連接的凸點(diǎn)550。因此，用于防止噪聲的接地屏蔽300d可用在WLP中， 以有效地防止高頻噪聲。如將參照?qǐng)D7B所描述的，在WLP的情況下，形成
在半導(dǎo)體芯片上的布線層對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體封裝的電路板，接地屏蔽300d形成在 布線層上。
圖7B是WLP的剖視圖。這里，僅示出連接到接地屏蔽300d的布線。
參照?qǐng)D7B, WLP 500包括硅半導(dǎo)體芯片510、鈍化層520、第一絕緣體 530、 ^接地屏蔽300d和凸點(diǎn)550。鈍化層520形成在石圭半導(dǎo)體芯片510上。 第一絕緣體530使布線絕緣。凸點(diǎn)550將WLP 500連接到系統(tǒng)板。第一絕緣 體530可由下層532和上層534形成。接地屏蔽300d形成在下層532上，并 且當(dāng)形成其它布線時(shí)可以與所述其它布線一起形成。第二絕緣體560形成在 第一絕緣體530上，以保護(hù)整個(gè)WLP500,凸點(diǎn)550與形成在接地屏蔽300d 的一部分上的凸點(diǎn)下金屬(under bump metallurgy, UBM)層540結(jié)合。
在WLP中，硅半導(dǎo)體芯片510上的層(具體地講，第一絕緣體530)對(duì)應(yīng) 于半導(dǎo)體封裝的電路板，接地屏蔽300d形成在第一絕緣體530上，其中，布 線形成在半導(dǎo)體芯片510的所述層上。連接到接地屏蔽300d的凸點(diǎn)550連接 到其上安裝有WLP 500的系統(tǒng)板的地端。
可以在WLP中形成多層布線。在這種情況下，可以以多層的結(jié)構(gòu)形成 接地屏蔽，層之間的接地屏蔽可通過通孔彼此連接。此外，在WLP中，可形 成具有曲折線的形式的接地屏蔽，高頻濾波器可形成在系統(tǒng)板的地端與接地 屏蔽300d之間。
圖8A和圖8B是示出均包括接地屏蔽的傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝和本發(fā)明的半導(dǎo) 體封裝的視圖。
在圖8A中示出的傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝中，電路板內(nèi)部的模擬電路塊100和 數(shù)字電路塊200通過絕緣線B彼此絕緣。可形成模擬電路塊100和數(shù)字電路 塊200的地端。因此，模擬電路塊100的電源和地端由于高頻噪聲而耦合到 數(shù)字電路塊200的電源和地端。
然而，在圖8B中示出的本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝中，接地屏蔽300形成在 模擬電路塊100與數(shù)字電路塊200之間。高頻噪聲通過接地屏蔽300被旁路。 因此，可有效地解決高頻噪聲導(dǎo)致的一個(gè)電路塊的電源和地端與另 一 電路塊 的電源和接線端之間的耦合。在當(dāng)前實(shí)施例中，接地屏蔽300僅形成在模擬 電路塊100與數(shù)字電路塊200之間。然而，接地屏蔽300可延伸為完全或部 分地包圍模擬電路塊100和數(shù)字電路塊200。
測(cè)量模擬電路塊100與數(shù)字電路塊200之間的耦合電容。根據(jù)測(cè)量結(jié)果，
圖8A中示出的傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝具有大約3.102pF的電容，而本發(fā)明的半導(dǎo)體 封裝具有大約0.561pF的電容。換句話說，采用接地屏蔽的本發(fā)明的半導(dǎo)體 封裝的耦合與傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝的耦合相比改進(jìn)了大約80%。
程圖。參照?qǐng)D9,在操作SIOO，提供其上形成有多個(gè)電路塊的電路板。在步 驟S200,在電路板內(nèi)部的電路塊之間，具體地講，在模擬電路塊和數(shù)字電路 塊之間形成接地屏蔽。接地屏蔽是獨(dú)立于多個(gè)電i 各塊的地端的地端，并通過 形成在電路板上的凸點(diǎn)連接到系統(tǒng)板的地端。
如上所述，可以以曲折線的形式形成接地屏蔽，以延長(zhǎng)高頻噪聲的通路， 從而降低高頻噪聲的能量。此外，可將高頻濾波器安裝在電路板上，使高頻 濾波器連接到接地屏蔽?？蓪⒏哳l濾波器安裝在電路板上，或者可將高頻濾 波器直接安裝在其上安裝有半導(dǎo)體封裝的系統(tǒng)板上?？梢元?dú)立于接地屏蔽形 成高頻濾波器。
在當(dāng)前實(shí)施例中，在其上已經(jīng)形成有電路塊的電路板上形成接地屏蔽。 然而，可以以用于形成電路塊的布線工藝在電路板上形成接地屏蔽。換句話 說，可在布線工藝過程中形成接地屏蔽，以縮短制造時(shí)間和減少工藝數(shù)目。
在操作S300，在電路板上安裝半導(dǎo)體芯片。在操作S400，在電路板上 形成凸點(diǎn)等，從而完成半導(dǎo)體封裝。在當(dāng)前實(shí)施例中，在模擬電路塊和數(shù)字 電路塊之間形成接地屏蔽。然而，可在表現(xiàn)為噪聲源的任何部分的周圍形成 接地屏蔽?？蓪⒔拥仄帘涡纬蔀橥耆蛘卟糠值匕鼑肼曉?，或者可將接地 屏蔽形成為完全或者部分地包圍受噪聲影響的噪聲^t感區(qū)域。
如果半導(dǎo)體封裝是WLP,則在硅半導(dǎo)體芯片上形成多個(gè)電路塊，即布線。 接著，在電路塊之間形成接地屏蔽。這里，可在用于形成電路塊的布線工藝 過程中形成接地屏蔽，以縮短制造時(shí)間和減少工藝數(shù)目。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝、制造該封裝的方 法和在該封裝中防止噪聲的方法中，獨(dú)立于模擬電路塊和數(shù)字電路塊的地端 的新的地端，即連接到系統(tǒng)板的地端的接地屏蔽，可形成在模擬電路塊和數(shù) 字電路塊之間。因此，可通過接地屏蔽來旁路模擬電路塊產(chǎn)生的高頻噪聲。 結(jié)果，可有效地解決模擬電路塊的電源和地端與數(shù)字電路塊的電源和地端之 間的耦合問題。
此外，接地屏蔽不局限于形成在模擬電路塊和數(shù)據(jù)電路塊之間。即，接
地屏蔽可形成在噪聲源之間，例如引腳之間或布線之間。因此，可更加有效 地防止高頻噪聲。結(jié)果，可改進(jìn)半導(dǎo)體封裝的整體電特性。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝，該封裝包
括至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片；電路板，半導(dǎo)體芯片安裝在電路板上，且多個(gè)電 路塊形成在電路板上，其中，導(dǎo)電接地屏蔽形成在電路塊之間，并獨(dú)立于電 路塊的地端形成，以防止電路塊之間的噪聲。
導(dǎo)電接地屏蔽可連接到其上安裝有電路板的系統(tǒng)板的地端或者芯片組級(jí) 地端。高頻濾波器可連接在導(dǎo)電接地屏蔽與系統(tǒng)板的地端之間。系統(tǒng)板是半 導(dǎo)體裝置系統(tǒng)的印刷電路板(PCB)。導(dǎo)電接地屏蔽可以以曲折線的形式形成。
電路板可以是其上混合有模擬電路塊和數(shù)字電路塊的電路板。電路板可 以是模擬/數(shù)字混合信號(hào)芯片封裝板、系統(tǒng)級(jí)封裝(SIP)板、多重堆疊封裝(MSP) 板、晶片級(jí)封裝(WLP)板、倒裝芯片封裝板或封裝級(jí)PCB。
導(dǎo)電接地屏蔽可形成在產(chǎn)生噪聲的噪聲源電路塊與受噪聲影響的噪聲敏 感電路塊之間。
導(dǎo)電接地屏蔽延伸成完全或部分地包圍噪聲源電路塊，或者完全或部分 地包圍噪聲源電路塊和噪聲敏感電路塊。噪聲源電路塊可以是模擬電路塊， 噪聲敏感電路塊可以是數(shù)字電路塊。
如果電路塊形成在每個(gè)半導(dǎo)體芯片上，則導(dǎo)電接地屏蔽可形成在半導(dǎo)體 芯片之間。導(dǎo)電接地屏蔽可形成在噪聲源引腳和噪聲敏感引腳之間或者噪聲 源布線和噪聲敏感布線之間，其中，所述引腳和布線具有單列直插形式和微 分線性形式中的一種。噪聲源引腳或噪聲源布線可以是連接到模擬電路塊的 引腳或布線，噪聲敏感引腳或噪聲敏感布線可以是連接到數(shù)字電路塊的引腳 或布線。
可以以這樣的結(jié)構(gòu)形成半導(dǎo)體封裝，在該結(jié)構(gòu)中，堆疊電路板的半導(dǎo)體 芯片，從而堆疊電路塊，導(dǎo)電接地屏蔽可以堆疊在電路塊之間，接地屏蔽環(huán)
繞其形成的層可通過通孔^f皮此連接。半導(dǎo)體封裝可以是WLP,形成在WLP 的半導(dǎo)體芯片上的導(dǎo)線層可以對(duì)應(yīng)于電路板。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供了 一種制造多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝的方 法，該方法包括提供其上形成有多個(gè)電路塊的電路板；獨(dú)立于電路塊的地 端在電路塊之間形成導(dǎo)電接地屏蔽，以防止噪聲；在電路板上安裝至少一個(gè) 半導(dǎo)體芯片。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供了 一種制造多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝的方
法，該方法包括在其上形成有半導(dǎo)體芯片的晶片上形成多個(gè)電路塊；獨(dú)立 于電路塊的地端在電路塊之間形成導(dǎo)電接地屏蔽，其中，導(dǎo)電接地屏蔽防止 電路塊之間的噪聲。
導(dǎo)電接地屏蔽可連接到其上安裝有電路板的系統(tǒng)板的地端或者芯片組級(jí) 地端。獨(dú)立于電路塊的地端在電路塊之間形成導(dǎo)電接地屏蔽以防止噪聲的步 驟可包括在導(dǎo)電接地屏蔽和系統(tǒng)板的地端之間形成高頻濾波器。如果以堆疊 的結(jié)構(gòu)形成導(dǎo)電接地屏蔽，則電路塊的形成步驟可包括形成通孔，接地屏蔽 通過所述通孔彼此連接。可在形成電路板的導(dǎo)線的工藝中形成導(dǎo)電接地屏蔽， 或者可以單獨(dú)地形成導(dǎo)電接地屏蔽。
導(dǎo)電接地屏蔽可連接到其上安裝有電路板的系統(tǒng)板的地端或者芯片組級(jí) 地端。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種利用多接地屏蔽來防止半導(dǎo)體封裝 中的噪聲的方法，其中，該封裝包括在電路板上的多個(gè)電路塊，該方法包括 獨(dú)立于電路塊的地端在電路塊之間形成接地屏蔽，以防止電路塊之間的噪聲。
接地屏蔽可連接到其上安裝有電路板的系統(tǒng)板的地端或者芯片組級(jí)地 端。高頻濾波器可形成在接地屏蔽和系統(tǒng)板的地端之間，以防止模擬電^各塊 產(chǎn)生的高頻噪聲。
接地屏蔽可形成在產(chǎn)生噪聲的噪聲源電路塊與受噪聲影響的噪聲敏感電 路塊之間。噪聲源電路塊可以是模擬電路塊，噪聲敏感電路塊可以是數(shù)字電 路塊，接地屏蔽可延伸成完全或部分地包圍模擬電路塊，或者完全或部分地 包圍模擬電路塊和數(shù)字電路塊。
雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的示例性實(shí)施例具體示出并描述了本發(fā)明，但是本 領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，在不脫離如權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍 的情況下，在這里可作出各種形式上和細(xì)節(jié)上的變化。
權(quán)利要求
1、一種多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝，包括至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片；電路板，所述半導(dǎo)體芯片安裝在所述電路板上，所述電路板包括多個(gè)電路塊；導(dǎo)電接地屏蔽，設(shè)置在所述電路塊之間，并獨(dú)立于所述電路塊的地端設(shè)置。
2、 如權(quán)利要求1所述的多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝，其中，所述導(dǎo)電接地 屏蔽連接到其上安裝有所述電路板的系統(tǒng)板的地端和芯片組級(jí)地端中的一 個(gè)。
3、 如權(quán)利要求2所述的多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝，還包括高頻濾波器， 所述高頻濾波器連接在所述導(dǎo)電接地屏蔽與所述系統(tǒng)板的地端或所述芯片組 級(jí);也端之間。
4、 如權(quán)利要求2所述的多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝，其中，所述導(dǎo)電接地 屏蔽通過設(shè)置在所述電路板上的通孔和導(dǎo)電凸點(diǎn)連接到所述系統(tǒng)板的地端或 所述芯片組級(jí)地端。
5、 如權(quán)利要求2所述的多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝，其中，所述系統(tǒng)板是 半導(dǎo)體裝置系統(tǒng)的印刷電贈(zèng)4反。
6、 如權(quán)利要求1所述的多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝，其中，所述導(dǎo)電接地 屏蔽具有曲折線的形式。
7、 如權(quán)利要求1所述的多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝，其中，所述電路板是 其上混合有模擬電路塊和數(shù)字電路塊的電路板。
8、 如權(quán)利要求7所述的多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝，其中，所述電路板是 模擬/數(shù)字混合信號(hào)芯片封裝板、系統(tǒng)級(jí)封裝板、多重堆疊封裝板、晶片級(jí)封 裝板、倒裝芯片封裝板和封裝級(jí)印刷電路板中的一種。
9、 如權(quán)利要求1所述的多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝，其中，所述導(dǎo)電接地 屏蔽設(shè)置在產(chǎn)生噪聲的噪聲源電路塊與受噪聲影響的噪聲敏感電路塊之間。
10、 如權(quán)利要求9所述的多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝，其中，所述導(dǎo)電接 地屏蔽完全或部分地包圍所述噪聲源電^^塊，或者完全或部分地包圍所述噪 聲源電路塊和所述噪聲敏感電路塊。
11、 如權(quán)利要求9所述的多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝，其中，所述噪聲源電路塊是模擬電路塊，所述噪聲敏感電路塊是數(shù)字電路塊，所述導(dǎo)電接地屏 蔽完全或部分地包圍所述模擬電路塊，或者完全或部分地包圍所述模擬電路 塊和所述數(shù)字電路塊。
12、 如權(quán)利要求2所述的多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝，其中，所述電路塊 均設(shè)置在它們自己的半導(dǎo)體芯片上，所述導(dǎo)電接地屏蔽設(shè)置在所述半導(dǎo)體芯 片之間。
13、 如權(quán)利要求12所述的多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝，其中，所述半導(dǎo)體 芯片包括模擬芯片和數(shù)字芯片，所述導(dǎo)電接地屏蔽設(shè)置在所述模擬芯片和所 述數(shù)字芯片之間，所述導(dǎo)電接地屏蔽包圍所述模擬芯片，或者包圍所述模擬 芯片和所述數(shù)字芯片。
14、 如權(quán)利要求1所述的多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝，其中，所述導(dǎo)電接 地屏蔽設(shè)置在噪聲源引腳和噪聲敏感引腳之間或者噪聲源布線和噪聲敏感布 線之間，其中，所述引腳和布線具有單列直插結(jié)構(gòu)形式和微分線性形式中的 一種。
15、 如權(quán)利要求14所述的多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝，其中，所述導(dǎo)電接 地屏蔽延伸成包圍所述噪聲源引腳，或者完全或部分地包圍所述噪聲源引腳 和所述噪聲敏感引腳。
16、 如權(quán)利要求14所述的多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝，其中，所述噪聲源 引腳或所述噪聲源布線是連接到模擬電路塊的引腳或布線，所述噪聲敏感引 腳或所述噪聲敏感布線是連接到數(shù)字電路塊的引腳或布線。
17、 如權(quán)利要求1所述的多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝，其中，所述半導(dǎo)體 封裝以其中堆疊有所述電路塊的結(jié)構(gòu)形成，所述導(dǎo)電接地屏蔽堆疊在所述電 路塊之間，所述導(dǎo)電接地屏蔽環(huán)繞其設(shè)置的層通過通孔彼此連接。
18、 如權(quán)利要求1所述的多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝，其中，所述半導(dǎo)體 封裝是晶片級(jí)封裝，設(shè)置在所述晶片級(jí)封裝的半導(dǎo)體芯片上的導(dǎo)線層對(duì)應(yīng)于 所述電路板。
19、 一種制造多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝的方法，包括 提供電路板，所述電路板包括多個(gè)電路塊； 獨(dú)立于所迷電路塊的地端在所述電路塊之間形成導(dǎo)電接地屏蔽； 在所述電游4反上安裝至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片。
20、 如權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述導(dǎo)電接地屏蔽連接到其上安 裝有所述電鴻4反的系統(tǒng)板的地端和芯片組級(jí)地端中的一個(gè)。
21、 如權(quán)利要求20所述的方法，還包括在所述導(dǎo)電接地屏蔽與所述系統(tǒng) 板的地端或所述芯片組級(jí)地端之間形成高頻濾波器。
22、 如權(quán)利要求20所述方法，其中，形成所述導(dǎo)電接地屏蔽的步驟包括 在相應(yīng)的多個(gè)層上形成多個(gè)導(dǎo)電接地屏蔽，其中，所述多個(gè)導(dǎo)電接地屏蔽通 過通孔彼此連接。
23、 如權(quán)利要求19所述的方法，其中，以曲折線的形式形成所述導(dǎo)電接 地屏蔽。
24、 如權(quán)利要求19所述的方法，其中，在產(chǎn)生噪聲的噪聲源電路塊與受 噪聲影響的噪聲敏感電路塊之間形成所述導(dǎo)電接地屏蔽。
25、 如權(quán)利要求24所述的方法，其中，使所述導(dǎo)電接地屏蔽形成為完全 或部分地包圍所述噪聲源電路塊，或者完全或部分地包圍所述噪聲源電路塊 和所述噪聲敏感電路塊。
26、 如權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述噪聲源電路塊是模擬電路塊， 所述噪聲敏感電路塊是數(shù)字電路塊，使所述導(dǎo)電接地屏蔽形成為完全或部分 地包圍所述模擬電路塊，或者完全或部分地包圍所述模擬電路塊和所述數(shù)字 電路塊。
27、 如權(quán)利要求19所述的方法，其中，形成導(dǎo)電接地屏蔽的步驟包括形 成導(dǎo)電接地屏蔽并同時(shí)形成所述電路板的導(dǎo)線。
28、 一種制造多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝的方法，包括 在其上形成有半導(dǎo)體芯片的晶片上形成多個(gè)電路塊； 獨(dú)立于所述電路塊的地端在所述電路塊之間形成導(dǎo)電接地屏蔽，其中，所述導(dǎo)電接地屏蔽防止所述電路塊之間的噪聲。
29、 如權(quán)利要求28所述的方法，其中，所述導(dǎo)電接地屏蔽連接到其上安 裝有電路板的系統(tǒng)^1的地端和芯片組級(jí)地端中的一個(gè)。
30、 如權(quán)利要求28所述的方法，其中，所述導(dǎo)電接地屏蔽形成在產(chǎn)生噪 聲的噪聲源電路塊與受噪聲影響的噪聲敏感電路塊之間。
31、 如權(quán)利要求28所述的方法，其中，在形成所述電路塊的導(dǎo)線的工藝 過程中形成所述導(dǎo)電接地屏蔽。
32、 如權(quán)利要求28所述的方法，其中，形成導(dǎo)電接地屏蔽的步驟包括形成導(dǎo)電接地屏蔽，以完全或部分地包圍至少一個(gè)電路塊。
33、 一種利用多接地屏蔽來防止半導(dǎo)體封裝中的噪聲的方法，所述半導(dǎo) 體封裝包括在電鴻、板上的多個(gè)電路塊，所述方法包括獨(dú)立于所述電3各塊的地端在所述電3各塊之間形成"l妻地屏蔽，以防止電3各 塊之間的噪聲。
34、 如權(quán)利要求33所述的方法，其中，所述接地屏蔽連接到其上安裝有 電路板的系統(tǒng)板的地端和芯片組級(jí)地端中的一個(gè)。
35、 如權(quán)利要求33所述的方法，還包括在接地屏蔽與所述系統(tǒng)板的地端 或所述芯片組級(jí)地端之間形成高頻濾波器。
36、 如權(quán)利要求33所述的方法，其中，以曲折線的形式形成所述接地屏蔽。
37、 如權(quán)利要求33所述的方法，其中，在產(chǎn)生噪聲的噪聲源電路塊與受 噪聲影響的噪聲敏感電路塊之間形成所述接地屏蔽。
38、 如權(quán)利要求37所述的方法，其中，所述噪聲源電路塊是模擬電路塊， 所述噪聲敏感電路塊是數(shù)字電路塊，使所述接地屏蔽形成為完全或部分地包 圍所述模擬電路塊，或者完全或部分地包圍所述模擬電路塊和所述數(shù)字電路 塊。
39、 一種裝置，包括 電路板；多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，在所述電路板上，其中，所述多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)連接到至少 一個(gè)地端；導(dǎo)電接地屏蔽，在所述多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間，其中，所述導(dǎo)電接地屏蔽連 接到不同于所述至少 一個(gè)地端的地端。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝，該封裝包括模擬電路塊和數(shù)字電路塊，并能防止高頻噪聲導(dǎo)致的模擬電路塊和數(shù)字電路塊之間的耦合問題。本發(fā)明還提供了一種制造多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝的方法和一種防止多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝中的噪聲的方法。該多接地屏蔽的半導(dǎo)體封裝包括至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片；電路板，半導(dǎo)體芯片安裝在電路板上，多個(gè)電路塊形成在電路板上，其中，獨(dú)立于電路塊的地端在電路塊之間形成導(dǎo)電接地屏蔽，以防止電路塊之間的噪聲。
文檔編號(hào)H01L23/552GK101174611SQ20071014021
公開日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2007年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月30日
發(fā)明者宋垠錫, 李希裼 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社