一种半导体封装制造技术

本实用新型专利技术涉及一种半导体封装。根据本实用新型专利技术的一实施例，一种半导体封装包含衬底，其具有第一表面和第二表面；以及半导体裸片，其耦合至所述衬底的所述第一表面，其中所述衬底中包含多个通孔，且所述多个通孔中的每一者贯穿所述衬底以将所述第一表面与所述第二表面连通。面连通。面连通。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体封装


[0001]本技术大体涉及半导体封装技术，尤其涉及具有新型排湿通孔结构的半导体封装。

技术介绍

[0002]在当前半导体封装技术中，由于封装工艺制程不可避免地暴露在有湿气的环境中，导致湿气(例如水分)可能被困在半导体封装内部的器件交界面之间。并且，积聚在衬底附近的湿气还将在后续工艺步骤(例如回流焊工艺)中朝封装的顶部或侧面方向蒸发，蒸发后的膨胀气体将对半导体封装产生过度的应力，从而导致例如芯片开裂、脱层乃至鼓胀爆裂(俗称为“爆米花效应”)等一系列涉及湿气积聚无法及时、有效排出的技术问题。例如，芯片开裂可发生在芯片的侧部或边缘处，此处开裂通常带来相当大的半导体封装缺陷。上述问题不仅会直接影响后续的封装制造步骤，还会不利地影响后期产品的用户体验和产品寿命，从而成为半导体封装领域所面临的棘手问题。
[0003]为解决上述技术问题，传统方法大多将注意力集中在对于加工环境/氛围的改善和处理上，例如降低环境湿度以减少封装过程中渗入的湿气量，或是在较低的温度区间内对封装进行长时间烘烤以在回流焊工艺前使封装缓慢烘干。然而，上述传统方法都存在耗时长、开销大等问题，且难以对上述排湿过程实现完全控制。
[0004]有鉴于此，本领域迫切需要提供改进方案以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本公开提供了一种半导体封装，该半导体封装具有新型排湿通孔结构。
[0006]根据本技术的一实施例，提供了一种半导体封装，其特征在于包含：衬底，其具有第一表面和第二表面；以及半导体裸片，其耦合至所述衬底的所述第一表面，其中所述衬底中包含多个通孔，且所述多个通孔中的每一者贯穿所述衬底以将所述第一表面与所述第二表面连通。
[0007]根据本技术的另一实施例，半导体封装中的所述半导体裸片经由底部填料、焊片和/或第一级互连层而耦合至所述衬底的所述第一表面。
[0008]根据本技术的另一实施例，半导体封装中的所述多个通孔位于所述半导体裸片下方。
[0009]根据本技术的另一实施例，半导体封装中的所述多个通孔排列为规则阵列。
[0010]根据本技术的另一实施例，半导体封装中的所述多个通孔包含垂直内壁。
[0011]根据本技术的另一实施例，半导体封装中的所述多个通孔包含倾斜或锥形内壁。
[0012]根据本技术的另一实施例，半导体封装中的所述多个通孔进一步包含湿气扩散材料，所述湿气扩散材料相较所述衬底具有更高的湿气扩散率。
[0013]根据本技术的另一实施例，半导体封装中的所述湿气扩散材料的湿气扩散率
比所述衬底的湿气扩散率高至少一个数量级。
[0014]根据本技术的另一实施例，半导体封装进一步包含模塑材料，所述模塑材料位于所述衬底上方并包封所述半导体裸片。
[0015]本技术实施例的额外层面及优点将部分地在后续说明中描述、显示、或是经由本技术实施例的实施而阐释。
附图说明
[0016]图1显示现有技术中存在湿气残留的半导体封装示意图。
[0017]图2显示了现有技术中半导体封装因湿气残留而发生脱层的示意图。
[0018]图3显示了现有技术中半导体封装因湿气残留而发生开裂的示意图。
[0019]图4显示了根据本技术一实施例的新型排湿通孔结构。
[0020]图5显示图4实施例所示的包含多个通孔的衬底的俯视示意图。
[0021]图6显示根据本技术一实施例的包含多个通孔的衬底侧视图。
[0022]图7显示根据本技术另一实施例的包含多个通孔的衬底侧视图。
具体实施方式
[0023]为更好的理解本技术的精神，以下结合本技术的部分优选实施例对其作进一步说明。
[0024]以下揭示内容提供了多种实施方式或例示，其能用以实现本揭示内容的不同特征。下文所述之组件与配置的具体例子系用以简化本揭示内容。当可想见，这些叙述仅为例示，其本意并非用于限制本揭示内容。举例来说，在下文的描述中，将一第一特征形成于一第二特征上或之上，可能包括某些实施例其中所述的第一与第二特征彼此直接接触；且也可能包括某些实施例其中还有额外的组件形成于上述第一与第二特征之间，而使得第一与第二特征可能没有直接接触。此外，本揭示内容可能会在多个实施例中重复使用组件符号和/或标号。此种重复使用乃是基于简洁与清楚的目的，且其本身不代表所讨论的不同实施例和/或组态之间的关系。
[0025]在本说明书中，除非经特别指定或限定之外，相对性的用词例如：“中央的”、“纵向的”、“侧向的”、“前方的”、“后方的”、“右方的”、“左方的”、“内部的”、“外部的”、“较低的”、“较高的”、“水平的”、“垂直的”、“高于”、“低于”、“上方的”、“下方的”、“顶部的”、“底部的”以及其衍生性的用词(例如“水平地”、“向下地”、“向上地”等等)应该解释成引用在讨论中所描述或在附图中所描示的方向。这些相对性的用词仅用于描述上的方便，且并不要求将本技术以特定的方向建构或操作。
[0026]以下详细地讨论本技术的各种实施方式。尽管讨论了具体的实施，但是应当理解，这些实施方式仅用于示出的目的。相关领域中的技术人员将认识到，在不偏离本技术的精神和保护范围的情况下，可以使用其他部件和配置。
[0027]图1显示现有技术中存在湿气残留的半导体封装示意图。如图1所示，在半导体封装(10)中，半导体裸片(100)形成在衬底(102)上方，并通过若干导线(103)引线键合至相应的导电焊盘(101)。模塑材料(105)位于衬底(102)上方并包封半导体裸片(100)，并包封导线(103)及导电焊盘(101)，其中导电焊盘(101)进一步与位于模塑材料(105)外部的引脚
(104)耦合，以实现芯片的外部电连接。
[0028]然而，由于封装工艺通常暴露在潮湿的环境中，湿气(106)(例如水分)可渗入到半导体封装(10)中并被困在半导体封装(10)内部而无法及时、有效地排出半导体封装(10)，从而残留在衬底(102)附近，特别是残留在半导体裸片(100)与衬底(102)的交界面处(如图1所示)。更为严重的是，这些残留的湿气(106)不会仅简单地以液态存在于半导体封装(10)内部，而是会在后续工艺步骤(例如回流焊工艺)中朝向封装的顶部或侧方蒸发并产生膨胀气体，从而对半导体封装(10)产生过度的应力，导致半导体封装(10)发生开裂、脱层乃至爆米花效应等诸多问题。例如(但不限于)，衬底(102)可在应力的作用下发生形变，从而导致衬底(102)的底部从初始位置(102')(图1虚线)不利地移位至形变位置(102”)。
[0029]图2显示了现有技术中半导体封装因湿气残留而发生脱层的示意图。如图2所示，半导体裸片(200)形成在衬底(201)上方，模塑材料(202)位于衬底(201)上方并包封半导体裸片(200)，其中半导体裸片(200)可为多层裸片形成的裸片堆叠本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体封装，其特征在于，其包含：衬底，其具有第一表面和第二表面；以及半导体裸片，其耦合至所述衬底的所述第一表面，其中所述衬底中包含多个通孔，且所述多个通孔中的每一者贯穿所述衬底以将所述第一表面与所述第二表面连通。2.根据权利要求1所述的半导体封装，其特征在于，所述半导体裸片经由底部填料、焊片和/或第一级互连层而耦合至所述衬底的所述第一表面。3.根据权利要求1所述的半导体封装，其特征在于，所述多个通孔位于所述半导体裸片下方。4.根据权利要求1所述的半导体封装，其特征在于，所述多个通孔排列为规则阵列。5.根据权利要求1所述的半导体封...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：新型
国别省市：