低频电磁干扰屏蔽制造技术

本公开涉及低频电磁干扰屏蔽。本公开涉及一种半导体封装装置及形成其的方法。所述半导体封装装置包括衬底、安置在所述衬底上的绝缘层，及屏蔽层。所述屏蔽层包含粘合剂层及基础层。所述粘合剂层安置在所述基础层与所述绝缘层之间。所述粘合剂层及所述基础层包含由至少树脂组成的填料。所述屏蔽层通过划格法的至少3B剥离试验等级，且所述屏蔽层的屏蔽效能至少为或等于30dB。

Low frequency electromagnetic interference shielding

【技术实现步骤摘要】
低频电磁干扰屏蔽
本公开涉及屏蔽半导体封装免受电磁干扰影响。具体地说，本公开涉及一种具有用于阻挡低频电磁干扰的屏蔽层的半导体封装。
技术介绍
现有半导体封装通常包含用以屏蔽半导体封装内的集成电路免受电磁干扰影响的屏蔽层。屏蔽层的厚度取决于屏蔽层是意图阻挡高频电磁干扰信号还是低频电磁干扰信号。高频是指0.5GHz到6GHz，且低频是指10MHz到100MHz。举例来说，为了实现屏蔽的屏蔽效果，归因于低频信号的隧道效应，用于阻挡具有相对较低频率的电磁干扰的屏蔽层的厚度比用于阻挡具有相对较高频率的电磁干扰的屏蔽层的厚度更厚。为了阻挡高频电磁干扰，屏蔽层通常通过溅射工艺形成于模制化合物上。然而，为了阻挡低频电磁干扰，需要相对较厚的屏蔽层，其可能增加制造成本(归因于例如，相对较大的制造时间)。目前，在模制化合物上形成用于阻挡低频电磁干扰的屏蔽层的方法是喷涂，其与溅射工艺相比需要相对较短的时间。此外，为了阻挡10MHz的低频电磁干扰，当屏蔽层的厚度可达到约40μm时，满足屏蔽要求(屏蔽效能≥30dB)的材料并不具有良好粘合强度，其意味着屏蔽层可能未能通过划格法的3B剥离试验等级(美国测试与材料协会标准(AmericanSocietyforTestingandMaterialsstandard))。原因在于适用于屏蔽层的材料通常具有低体积电阻率(Ω·cm)。举例来说，用于溅涂的材料是纯金属，其具有低体积电阻率。然而，由于此材料具有极少树脂或完全无树脂，使得屏蔽层与模制化合物之间的黏附力降低，此材料在烘烤及烧结的连续工艺期间将产生一定程度的损耗，且导致具有低体积电阻率的材料及将喷涂的物件(例如模制化合物)的表面的黏附力降低。因此，即使在以上文提及的方式形成的半导体封装通过可靠性试验(例如温度循环实验)之后，半导体封装的屏蔽层将仍未能通过至少划格法的3B剥离试验等级。
技术实现思路
本公开提供一种屏蔽层，其为双层结构。屏蔽层包括粘合剂层及基础层。粘合剂层安置在基础层与模制化合物之间。粘合剂层具有损耗较少的导电材料且充当缓冲层。粘合剂层提供基础层与模制化合物之间的较好黏附力，以便改进由后续加热或损耗差异引起的屏蔽层与模制化合物之间的粘合强度。此外，根据本公开的一些实施例，与用于形成用于屏蔽电磁干扰的屏蔽层的溅射工艺相比较，本公开使用喷涂来形成用于屏蔽低频电磁干扰的较厚屏蔽层，其要求较厚屏蔽层。通过喷涂的屏蔽层与模制化合物之间的粘合强度明显地比通过溅射工艺的更好。附图说明图1展示根据本公开的一些实施例的半导体封装装置的横截面图。图2说明根据本公开的一些实施例的半导体封装装置的屏蔽层的结构的示意图。图3A说明经提供以形成根据本公开的一些实施例的半导体封装装置的基础层的结构的示意图。图3B说明经提供以形成根据本公开的一些实施例的半导体封装装置的粘合剂层的结构的示意图。图4展示根据本公开的另一方面的半导体封装装置的横截面图。贯穿图式和详细描述使用共同参考编号来指示相同或相似元件。根据以下结合附图作出的详细描述，本公开将会更清楚。图5展示划格法的等级。具体实施方式图1展示根据本公开的一些实施例的半导体封装装置100的横截面图。半导体封装装置100包括衬底110。绝缘层120安置在衬底110上。绝缘层120可包含模制化合物或封装材料。屏蔽层130安置在绝缘层120上。屏蔽层130屏蔽或保护安置在衬底110上的组件或装置(例如，111、112、113等等)免受具有相对较低频率的电磁干扰影响。屏蔽层130可包含粘合剂层140及基础层150。粘合剂层140安置在绝缘层120与基础层150之间。粘合剂层140包含填料或颗粒(图1中未示出)。粘合剂层140可包含绝缘填料。粘合剂层140可包含含有树脂的填料。基础层150包含填料或颗粒(图1中未示出)。基础层150可包含绝缘填料。基础层150可包含含有树脂的填料。根据本公开的一些实施例，填料包括至少金属颗粒。因此，粘合剂层140及基础层150是导电层。根据本公开的一些实施例，屏蔽层130通过划格法的至少3B剥离试验等级，且屏蔽层130的屏蔽效能至少为或等于30dB。根据本公开的一些实施例，粘合剂层140内的树脂的量或数量大于基础层150内的树脂的或数量。根据本公开的一些实施例，粘合剂层140内的树脂的量或数量为约3重量％到7重量％。基础层150内的树脂的量或数量为约0.1重量％到0.3重量％根据本公开的一些实施例，粘合剂层140内的树脂的量或数量为约3体积％到7体积％。基础层150内的树脂的量或数量为约0.1体积％到0.3体积％。图2说明根据本公开的一些实施例的半导体封装装置的屏蔽层的结构的示意图。参考图2，半导体封装100的屏蔽层130包含粘合剂层140及基础层150。粘合剂层140包括填料141，且基础层150包括填料151。如图2中所示出，填充剂141及151以不规则形状形成于屏蔽层130中。根据本公开的一些实施例，粘合剂层140内的填料141的大小大于基础层150内的填料151的大小。图3A说明经提供以形成半导体封装装置100的基础层150的结构150a的示意图。参考图3A，结构150a包括金属颗粒150'及填料151'。可将烧结技术应用于结构150a以形成基础层150。可将固化技术应用于结构150a以形成如参考图1所说明及描述的基础层150。图3B说明经提供以形成半导体封装装置100的粘合剂层140的结构140a的示意图。参考图3B，结构140a包括金属颗粒140'及填料141'。可将烧结技术应用于结构140a以形成粘合剂层140。可将固化技术应用于结构140a以形成如参考图1所说明及描述的粘合剂层140。根据本公开的一些实施例，粘合剂层140的结构140a中的金属颗粒140'的大小大于基础层150的结构150a内的金属颗粒150'的大小。填料的大小≤6μm或低于粘合剂层140的厚度。金属颗粒之间的空间取决于金属颗粒的大小。如果金属颗粒，例如Ag，较小，那么空间变得较小。在烘烤处理期间，更容易烧结金属颗粒以形成整体件，以便提高基础层150的导电率且提高屏蔽效能。根据本公开的一些实施例，粘合剂层140的体积电阻率大于基础层150的体积电阻率。表1展示树脂的含量与三种不同材料的体积电阻率的关系。参考表1，材料(A)的树脂含量按重量计或按体积计为约3％到7％且体积电阻率为约2×10-5～5×10-5Ω·cm，而材料(C)的树脂含量按重量计或按体积计为约0.1％到0.3％且体积电阻率为约4.8×10-6Ω·cm。根据表1，粘合剂层140的较高树脂含量可导致在固化工艺期间增加黏附力且减少损耗，并且还增加体积电阻率。材料(A)(B)(C)树脂含量(％)3～7％1％0.1～本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体封装装置，其包括：/n衬底；/n绝缘层，其安置在所述衬底上；及/n屏蔽层，其安置在所述绝缘层上，其中所述屏蔽层包含安置在所述绝缘层上的第一导电层及安置在所述第一导电层上的第二导电层，所述第一导电层及所述第二导电层包含由至少树脂组成的填料，且/n其中所述屏蔽层通过划格法的至少3B剥离试验等级，且所述屏蔽层的屏蔽效能至少为或等于30dB。/n

【技术特征摘要】
20181031 US 16/177,1161.一种半导体封装装置，其包括：
衬底；
绝缘层，其安置在所述衬底上；及
屏蔽层，其安置在所述绝缘层上，其中所述屏蔽层包含安置在所述绝缘层上的第一导电层及安置在所述第一导电层上的第二导电层，所述第一导电层及所述第二导电层包含由至少树脂组成的填料，且
其中所述屏蔽层通过划格法的至少3B剥离试验等级，且所述屏蔽层的屏蔽效能至少为或等于30dB。


2.根据权利要求1所述的半导体封装装置，其中所述第一导电层内的所述树脂的含量大于所述第二导电层内的所述树脂的含量。


3.根据权利要求2所述的半导体封装装置，其中所述第一导电层内的所述树脂的所述含量是约3％到7％。


4.根据权利要求2所述的半导体封装装置，其中所述第二导电层内的所述树脂的所述含量是约0.1％到0.3％。


5.根据权利要求1所述的半导体封装装置，其中所述第一导电层内的所述填料的大小大于所述第二导电层内的所述填料的大小。


6.根据权利要求1所述的半导体封装装置，其中所述第一导电层的体积电阻率大于所述第二导电层的体积电阻率。


7.根据权利要求6所述的半导体封装装置，其中所述第一导电层的所述体积电阻率是约2×10-5～5×10-5Ω·cm。


8.根据权利要求6所述的半导体封装装置，其中所述第二导电层的所述体积电阻率是约4.8×10-6Ω·cm。


9.根据权利要求1所述的半导体封装装置，其中所述填料进一步由至少金属颗粒组成，所述第一导电层中的所述金属颗粒的大小大于所述第二导电层中的所述金属颗粒的大小。


10.根据权利要求1所述的半导体封装装置，其中所述第一导电层的厚度小于所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：王品娟，
申请(专利权)人：日月光半导体制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71