一种半导体模块及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种半导体模块及其制备方法，该方法包括以下步骤：提供一承载基板、在所述承载基板的第一表面上形成介电层、接着在所述介电层上形成布线结构、接着在所述布线结构上设置半导体芯片以及电性引脚；接着依次形成第一封装胶层、第二封装胶层、第二封装胶层、第四封装胶层、第五封装胶层。同时调整第二、第三、第四、第五封装胶层的具体处理工艺，使得本发明专利技术的半导体模块的封装胶体具有优异的致密性和稳定性，有效防止水汽入侵，使用寿命长。

A semiconductor module and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种半导体模块及其制备方法
本专利技术涉及半导体封装
，特别是涉及一种半导体模块及其制备方法。
技术介绍
随着科学技术的不断发展，越来越多的电子设备被广泛的应用于人们的日常生活以及工作当中，为人们的日常生活及工作带来了巨大的便利，成为人们不可或缺的重要工具。而半导体封装结构则是电子设备的基本组成单元，如何提高半导体封装结构的密封稳定性，进而提高电子设备的使用寿命，这是业界广泛关注的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种半导体模块及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术提出的一种半导体模块的制备方法，包括以下步骤：1)提供一承载基板，所述承载基板具有相对的第一表面和第二表面；2)在所述承载基板的第一表面上形成介电层；3)接着在所述介电层上形成布线结构；4)接着在所述布线结构上设置半导体芯片以及电性引脚；5)接着将设置有半导体芯片、电性引脚、布线结构以及介电层的所述承载基板置于第一注塑模具中，注入一定量的第一树脂材料，以形成第一封装胶层，所述第一封装胶层完全包裹所述承载基板、半导体芯片、布线结构以及介电层，所述电性引脚的一部分从所述第一封装胶层延伸出来，接着置于密封的第一腔室中进行第一次热处理；6)接着置于第二注塑模具中，注入一定量的第二树脂材料，以形成第二封装胶层，所述第二封装胶层完全包裹所述第一封装胶层，所述电性引脚的一部分从所述第二封装胶层延伸出来，接着置于密封的第二腔室中进行第二次热处理；7)接着置于第三注塑模具中，注入一定量的第三树脂材料，以形成第三封装胶层，所述第三封装胶层完全包裹所述第二封装胶层，所述电性引脚的一部分从所述第三封装胶层延伸出来，接着置于密封的第三腔室中进行第三次热处理；8)接着置于第四注塑模具中，注入一定量的第四树脂材料，以形成第四封装胶层，所述第四封装胶层完全包裹所述第三封装胶层，所述电性引脚的一部分从所述第四封装胶层延伸出来，接着置于密封的第四腔室中进行第四次热处理；9)接着置于第五注塑模具中，注入一定量的第五树脂材料，以形成第五封装胶层，所述第五封装胶层完全包裹所述第四封装胶层，所述电性引脚的一部分从所述第五封装胶层延伸出来，接着置于密封的第五腔室中进行第五次热处理。作为优选，在所述步骤2)中，所述介电层为氧化铝、氧化硅、氮化硅、碳化硅、氮化铝中的一种或多种，所述介电层的厚度为100-200微米。作为优选，所述步骤3)中，在所述介电层上形成布线结构的具体工艺为：在所述介电层上沉积导电金属层，然后通过光刻工艺形成所述布线结构。作为优选，所述步骤5)中，置于密封的第一腔室中进行第一次热处理的具体工艺为：首先在所述第一腔室中的压强为10-2Pa-10Pa的条件下，在120-140℃条件下热处理10-20分钟，接着将所述第一腔室中的压强升至1.2×105Pa-1.5×105Pa，接着在120-140℃条件下热处理5-10分钟，接着升温至170-190℃，并在170-190℃条件下热处理30-60分钟。作为优选，所述步骤6)中，置于密封的第二腔室中进行第二次热处理的具体工艺为：首先在所述第二腔室中的压强为1.6×105Pa-1.8×105Pa的条件下，在120-140℃条件下热处理5-10分钟，接着升温至175-195℃，并在175-195℃条件下热处理10-20分钟。作为优选，所述步骤7)中，置于密封的第三腔室中进行第三次热处理的具体工艺为：首先在所述第三腔室中的压强为2×105Pa-2.4×105Pa的条件下，在120-140℃条件下热处理5-10分钟，接着升温至180-200℃，并在180-200℃条件下热处理20-30分钟。作为优选，所述步骤8)中，置于密封的第四腔室中进行第四次热处理的具体工艺为：首先在所述第四腔室中的压强为2.4×105Pa-2.7×105Pa的条件下，在120-140℃条件下热处理5-10分钟，接着升温至180-200℃，并在180-200℃条件下热处理30-40分钟。作为优选，所述步骤9)中，置于密封的第五腔室中进行第五次热处理的具体工艺为：首先在所述第二腔室中的压强为2.7×105Pa-3×105Pa的条件下，在130-150℃条件下热处理5-10分钟，接着升温至180-200℃，并在180-200℃条件下热处理40-50分钟。本专利技术还提出一种半导体模块，其采用上述方法制备形成的。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于:本专利技术的半导体模块的制备过程中，通过多次注塑以分别形成第一、第二、第三、第四、第五封装胶层，且在密封的第一腔室中进行第一次热处理的过程中，通过真空环境下热处理可以去除第一封装胶层的气泡，进而提升腔室的压强，在较大压强环境下使得封装胶层固化，有效提高了第一封装胶层的致密性。同时调整第二、第三、第四、第五封装胶层的具体处理工艺，使得本专利技术的半导体模块的封装胶体具有优异的致密性和稳定性，有效防止水汽入侵，使用寿命长。附图说明图1为本专利技术的半导体模块的结构示意图。具体实施方式本专利技术提出的一种半导体模块的制备方法，包括以下步骤：1)提供一承载基板，所述承载基板具有相对的第一表面和第二表面，所述承载基板的材料为铝、铜或陶瓷，所述承载基板是通过激光或刀具切割形成的。2)在所述承载基板的第一表面上形成介电层，所述介电层为氧化铝、氧化硅、氮化硅、碳化硅、氮化铝中的一种或多种，所述介电层的厚度为100-200微米，所述介电层是通过ALD法或PECVD法形成，在具体的实施例中，所述介电层可以为氧化铝/氮化硅叠层或氧化硅/氧化硅叠层，所述介电层的厚度可以为120微米、150微米或180微米。3)接着在所述介电层上形成布线结构，在所述介电层上形成布线结构的具体工艺为：在所述介电层上沉积导电金属层，所述导电金属层的材料为铜、铝或钛，所述导电金属的厚度可以为300-800纳米，具体的，所述导电金属层的厚度可以为400纳米、500纳米、600纳米或700纳米，然后在所述导电金属层上形成光刻胶，通过曝光显影，形成布线结构的掩膜，然后利用湿法刻蚀工艺或干法刻蚀工艺蚀刻所述导电金属层，以形成所述布线结构。4)接着在所述布线结构上设置半导体芯片以及电性引脚，其中，所述半导体芯片可以为功率芯片和控制芯片，在具体的工艺中，所述半导体芯片可以通过粘结层粘结固定在所述布线结构上，然后利用金属引线将所述半导体芯片与所述布线结构电连接，或者在所述半导体芯片的焊垫上设置焊球，通过所述焊球将所述半导体芯片倒装安装在所述布线结构上，且所述电性引脚可以通过切割或模压工艺形成，所述电性引脚通过焊料与所述布线结构电连接。5)接着将设置有半导体芯片、电性引脚、布线结构以及介电层的所述承载基板置于第一注塑模具中，注入一定量的第一树脂材料，以形成第一封装胶层，所述第一封装胶层完全包裹所述承载基板、半导体芯片、布线结构以及介电层，所述电性引脚的一部分从所述第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体模块的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：/n1)提供一承载基板，所述承载基板具有相对的第一表面和第二表面；/n2)在所述承载基板的第一表面上形成介电层；/n3)接着在所述介电层上形成布线结构；/n4)接着在所述布线结构上设置半导体芯片以及电性引脚；/n5)接着将设置有半导体芯片、电性引脚、布线结构以及介电层的所述承载基板置于第一注塑模具中，注入一定量的第一树脂材料，以形成第一封装胶层，所述第一封装胶层完全包裹所述承载基板、半导体芯片、布线结构以及介电层，所述电性引脚的一部分从所述第一封装胶层延伸出来，接着置于密封的第一腔室中进行第一次热处理；/n6)接着置于第二注塑模具中，注入一定量的第二树脂材料，以形成第二封装胶层，所述第二封装胶层完全包裹所述第一封装胶层，所述电性引脚的一部分从所述第二封装胶层延伸出来，接着置于密封的第二腔室中进行第二次热处理；/n7)接着置于第三注塑模具中，注入一定量的第三树脂材料，以形成第三封装胶层，所述第三封装胶层完全包裹所述第二封装胶层，所述电性引脚的一部分从所述第三封装胶层延伸出来，接着置于密封的第三腔室中进行第三次热处理；/n8)接着置于第四注塑模具中，注入一定量的第四树脂材料，以形成第四封装胶层，所述第四封装胶层完全包裹所述第三封装胶层，所述电性引脚的一部分从所述第四封装胶层延伸出来，接着置于密封的第四腔室中进行第四次热处理；/n9)接着置于第五注塑模具中，注入一定量的第五树脂材料，以形成第五封装胶层，所述第五封装胶层完全包裹所述第四封装胶层，所述电性引脚的一部分从所述第五封装胶层延伸出来，接着置于密封的第五腔室中进行第五次热处理。/n...

【技术特征摘要】
1.一种半导体模块的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)提供一承载基板，所述承载基板具有相对的第一表面和第二表面；
2)在所述承载基板的第一表面上形成介电层；
3)接着在所述介电层上形成布线结构；
4)接着在所述布线结构上设置半导体芯片以及电性引脚；
5)接着将设置有半导体芯片、电性引脚、布线结构以及介电层的所述承载基板置于第一注塑模具中，注入一定量的第一树脂材料，以形成第一封装胶层，所述第一封装胶层完全包裹所述承载基板、半导体芯片、布线结构以及介电层，所述电性引脚的一部分从所述第一封装胶层延伸出来，接着置于密封的第一腔室中进行第一次热处理；
6)接着置于第二注塑模具中，注入一定量的第二树脂材料，以形成第二封装胶层，所述第二封装胶层完全包裹所述第一封装胶层，所述电性引脚的一部分从所述第二封装胶层延伸出来，接着置于密封的第二腔室中进行第二次热处理；
7)接着置于第三注塑模具中，注入一定量的第三树脂材料，以形成第三封装胶层，所述第三封装胶层完全包裹所述第二封装胶层，所述电性引脚的一部分从所述第三封装胶层延伸出来，接着置于密封的第三腔室中进行第三次热处理；
8)接着置于第四注塑模具中，注入一定量的第四树脂材料，以形成第四封装胶层，所述第四封装胶层完全包裹所述第三封装胶层，所述电性引脚的一部分从所述第四封装胶层延伸出来，接着置于密封的第四腔室中进行第四次热处理；
9)接着置于第五注塑模具中，注入一定量的第五树脂材料，以形成第五封装胶层，所述第五封装胶层完全包裹所述第四封装胶层，所述电性引脚的一部分从所述第五封装胶层延伸出来，接着置于密封的第五腔室中进行第五次热处理。


2.根据权利要求1所述的半导体模块的制备方法，其特征在于：在所述步骤2)中，所述介电层为氧化铝、氧化硅、氮化硅、碳化硅、氮化铝中的一种或多种，所述介电层的厚度为100-200微米。


3.根据权利要求1所述的半导体模块的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，在所述介电层上形成布线结构的具体工艺为：在所述介电层上沉积导电金属层，然后通过光刻工艺形成所述布线结构。


4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张正，
申请(专利权)人：张正，
类型：发明
国别省市：安徽;34