一种半导体装置及其封装方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种半导体装置及其封装方法，该方法包括：将半导体芯片设置在载板上；利用掩膜在半导体芯片的非功能面形成多个间隔设置的第一凹槽，在所述第一凹槽中形成第一金属柱，在所述载板上设置第一封装保护层，所述第一金属柱突出于所述第一封装保护层的上表面；在电路载板的芯片安装区形成多个贯穿通孔，在电路载板的四周边缘形成多个间隔设置第二凹槽，将所述半导体芯片安装于所述电路载板上，使得每个所述第一金属柱穿入相应的所述贯穿通孔中，利用引线将所述半导体芯片与所述电路载板电连接；在所述电路载板上形成第二封装保护层以及第三封装保护层。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体装置及其封装方法
本专利技术涉及半导体封装领域，特别是涉及一种半导体装置及其封装方法。
技术介绍
半导体封装也可以说是指安装半导体集成电路芯片用的外壳，它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强导热性能的作用，而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁——芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件建立连接。因此，对于很多集成电路产品而言，封装技术都是非常关键的一环。如何改善半导体装置的结构，以提高其使用寿命，这引起了人们的广泛关注。
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，提供一种半导体装置及其封装方法。为实现上述目的，本专利技术提出的一种半导体装置的封装方法，包括以下步骤：(1)提供一半导体芯片，所述半导体芯片包括功能面和非功能面，在所述半导体芯片的所述功能面设置有功能区以及围绕所述功能区的导电焊垫，提供一载板，以所述半导体芯片的所述功能面朝向所述载板的方式将所述半导体芯片设置在所述载板上。(2)利用掩膜在所述半导体芯片的非功能面形成多个间隔设置的第一凹槽，其中，位于所述半导体芯片的中间区域的所述第一凹槽的深度较浅，而位于所述半导体芯片的两侧边区域的所述第一凹槽的深度较深，且从所述中间区域到每个所述侧边区域的多个所述第一凹槽的深度逐渐增大。(3)接着在多个所述第一凹槽中分别沉积金属材料以形成多个第一金属柱，多个所述第一金属柱的顶面是齐平的。(4)接着在所述载板上设置第一封装保护层，多个所述第一金属柱突出于所述第一封装保护层的上表面。(5)接着提供一电路载板，在所述电路载板的芯片安装区形成多个贯穿通孔，在所述电路载板的四周边缘形成多个间隔设置第二凹槽，其中，位于每条边的中间区域的第二凹槽的深度最深，而位于每条边的两端部的第二凹槽的深度浅，且从所述中间区域到所述端部的第二凹槽的深度逐渐减小。(6)接着将所述半导体芯片安装于所述电路载板上，使得每个所述第一金属柱穿入相应的所述贯穿通孔中，并使得所述第一金属柱从所述电路载板的下表面伸出，利用引线将所述半导体芯片与所述电路载板电连接。(7)接着在所述电路载板上形成第二封装保护层，所述第二封装保护层覆盖所述半导体芯片和所述引线。(8)接着形成第三封装保护层，所述第三封装保护层完全包裹所述第二封装保护层以及所述电路载板，接着从所述电路载板的下表面对所述第三封装保护层进行减薄处理，以暴露所述第一金属柱的顶面。优选的，在所述步骤(1)中，所述载板为半导体基板、玻璃基板、陶瓷基板以及塑料基板中的一种，在所述载板上设置一临时粘结层，进而将所述半导体芯片粘结在所述临时粘结层上。优选的，在所述步骤(2)中，利用光刻胶作为掩膜，通过光刻以及刻蚀工艺在所述半导体芯片的非功能面形成多个间隔设置的第一凹槽，其中，所述半导体芯片的中间区域的所述第一凹槽的深度与所述半导体芯片的厚度的比值为0.1-0.2，所述半导体芯片的两侧边区域的所述第一凹槽的深度与所述半导体芯片的厚度的比值为0.4-0.5。优选的，在所述步骤(3)中，形成所述多个第一金属柱之前，在所述半导体芯片的非功能面以及所述第一凹槽的侧面和底面形成一绝缘介质层。优选的，在所述步骤(4)中，所述第一封装保护层通过膏料印刷、压缩模塑、转移模塑、旋涂、喷涂以及液体密封剂模塑中的一种工艺形成。优选的，在所述步骤(5)中，所述位于每条边的中间区域的第二凹槽的深度与所述电路载板的厚度的比值为0.3-0.5，所述位于每条边的两端部的第二凹槽的深度与所述电路载板的厚度的比值为0.1-0.2。优选的，所述第二封装保护层的热膨胀系数大于所述第一封装保护层的热膨胀系数，所述第三封装保护层的热膨胀系数大于所述第二封装保护层的热膨胀系数。本专利技术还提出一种半导体装置，其采用上述方法封装形成的。本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术的半导体装置的制备过程中，通过在电路载板的四周边缘形成多个间隔设置第二凹槽，其中，位于每条边的中间区域的第二凹槽的深度最深，而位于每条边的两端部的第二凹槽的深度浅，且从所述中间区域到所述端部的第二凹槽的深度逐渐减小，并使得第三封装保护层嵌入到所述第二凹槽中，一方面可以提高第三封装保护层与电路载板的接合强度，而上述第二凹槽的结构以及排列方式的设置可以避免电路载板发生翘曲。而通过在半导体芯片的非功能面形成多个间隔设置的第一凹槽，由于半导芯片的中间区域具有功能面，进而选择位于所述半导体芯片的中间区域的所述第一凹槽的深度较浅，而位于所述半导体芯片的两侧边区域的所述第一凹槽的深度较深，且从所述中间区域到每个所述侧边区域的多个所述第一凹槽的深度逐渐增大，可以在确保第一凹槽的存在不影响半导体芯片的正常工作的情况下，进一步设置尽量多的第一凹槽，进而在多个所述第一凹槽中分别沉积金属材料以形成多个第一金属柱，同时选择在所述电路载板的芯片安装区形成多个贯穿通孔，使得每个所述第一金属柱穿入相应的所述贯穿通孔中，可以确保半导体芯片的有效散热，且通过第一、第二、第三封装保护层的设置，可以确保半导体装置具有优异的密封性能和稳定性。附图说明图1-图8为本专利技术实施例中半导体装置的各封装过程的结构示意图。具体实施方式要了解的是以下的公开内容提供许多不同的实施例或范例，以实施提供的主体的不同部件。以下叙述各个构件及其排列方式的特定范例，以求简化公开内容的说明。当然，这些仅为范例并非用以限定本公开。例如，以下的公开内容叙述了将一第一部件形成于一第二部件之上或上方，即表示其包含了所形成的上述第一部件与上述第二部件是直接接触的实施例，亦包含了尚可将附加的部件形成于上述第一部件与上述第二部件之间，而使上述第一部件与上述第二部件可能未直接接触的实施例。另外，公开内容中不同范例可能使用重复的参考符号及/或用字。这些重复符号或用字是为了简化与清晰的目的，并非用以限定各个实施例及/或所述外观结构之间的关系。再者，为了方便描述附图中一元件或部件与另一(多个)元件或(多个)部件的关系，可使用空间相关用语，例如“在...之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”及类似的用语。除了附图所绘示的方位之外，空间相关用语也涵盖装置在使用或操作中的不同方位。所述装置也可被另外定位(例如，旋转90度或者位于其他方位)，并对应地解读所使用的空间相关用语的描述。以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置的封装方法，其特征在于：包括以下步骤：/n(1)提供一半导体芯片，所述半导体芯片包括功能面和非功能面，在所述半导体芯片的所述功能面设置有功能区以及围绕所述功能区的导电焊垫，提供一载板，以所述半导体芯片的所述功能面朝向所述载板的方式将所述半导体芯片设置在所述载板上；/n(2)利用掩膜在所述半导体芯片的非功能面形成多个间隔设置的第一凹槽，其中，位于所述半导体芯片的中间区域的所述第一凹槽的深度较浅，而位于所述半导体芯片的两侧边区域的所述第一凹槽的深度较深，且从所述中间区域到每个所述侧边区域的多个所述第一凹槽的深度逐渐增大；/n(3)接着在多个所述第一凹槽中分别沉积金属材料以形成多个第一金属柱，多个所述第一金属柱的顶面是齐平的；/n(4)接着在所述载板上设置第一封装保护层，多个所述第一金属柱突出于所述第一封装保护层的上表面；/n(5)接着提供一电路载板，在所述电路载板的芯片安装区形成多个贯穿通孔，在所述电路载板的四周边缘形成多个间隔设置第二凹槽，其中，位于每条边的中间区域的第二凹槽的深度最深，而位于每条边的两端部的第二凹槽的深度浅，且从所述中间区域到所述端部的第二凹槽的深度逐渐减小；/n(6)接着将所述半导体芯片安装于所述电路载板上，使得每个所述第一金属柱穿入相应的所述贯穿通孔中，并使得所述第一金属柱从所述电路载板的下表面伸出，利用引线将所述半导体芯片与所述电路载板电连接；/n(7)接着在所述电路载板上形成第二封装保护层，所述第二封装保护层覆盖所述半导体芯片和所述引线；/n(8)接着形成第三封装保护层，所述第三封装保护层完全包裹所述第二封装保护层以及所述电路载板，接着从所述电路载板的下表面对所述第三封装保护层进行减薄处理，以暴露所述第一金属柱的顶面。/n...

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置的封装方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)提供一半导体芯片，所述半导体芯片包括功能面和非功能面，在所述半导体芯片的所述功能面设置有功能区以及围绕所述功能区的导电焊垫，提供一载板，以所述半导体芯片的所述功能面朝向所述载板的方式将所述半导体芯片设置在所述载板上；
(2)利用掩膜在所述半导体芯片的非功能面形成多个间隔设置的第一凹槽，其中，位于所述半导体芯片的中间区域的所述第一凹槽的深度较浅，而位于所述半导体芯片的两侧边区域的所述第一凹槽的深度较深，且从所述中间区域到每个所述侧边区域的多个所述第一凹槽的深度逐渐增大；
(3)接着在多个所述第一凹槽中分别沉积金属材料以形成多个第一金属柱，多个所述第一金属柱的顶面是齐平的；
(4)接着在所述载板上设置第一封装保护层，多个所述第一金属柱突出于所述第一封装保护层的上表面；
(5)接着提供一电路载板，在所述电路载板的芯片安装区形成多个贯穿通孔，在所述电路载板的四周边缘形成多个间隔设置第二凹槽，其中，位于每条边的中间区域的第二凹槽的深度最深，而位于每条边的两端部的第二凹槽的深度浅，且从所述中间区域到所述端部的第二凹槽的深度逐渐减小；
(6)接着将所述半导体芯片安装于所述电路载板上，使得每个所述第一金属柱穿入相应的所述贯穿通孔中，并使得所述第一金属柱从所述电路载板的下表面伸出，利用引线将所述半导体芯片与所述电路载板电连接；
(7)接着在所述电路载板上形成第二封装保护层，所述第二封装保护层覆盖所述半导体芯片和所述引线；
(8)接着形成第三封装保护层，所述第三封装保护层完全包裹所述第二封装保护层以及所述电路载板，接着从所述电路载板的下表面对所述第三封装保护层进行减薄处理，以暴露所述第一金属柱的顶面。


2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦岭，
申请(专利权)人：济南南知信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37