一种预埋式半导体封装方法技术

本发明专利技术公开了一种预埋式半导体封装方法，属于半导体制造技术领域，本发明专利技术可以通过采用多注料口的模框，在进行塑封时向塑封料内掺加预埋球，同时采用分层注料的方式，在每一层注料结束后，可以在上方施加磁场，使得预埋球触发多点膨胀动作，从而对塑封料进行挤压，使得塑封料进行二次流动，辅助塑封料在镂空区域内充填密实，有效将镂空区域内的空气和水汽挤出，在分层出料结束后，预埋球直接预埋在塑封料内进行开裂检测，即使封装体在出现开裂的情况时，预埋球可以释放出带有颜色的气体在开裂处进行预警提示，方便用户及时直观的观察到并针对开裂处采取合理的措施，有效保证封装质量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种预埋式半导体封装方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，更具体地说，涉及一种预埋式半导体封装方法。

技术介绍

[0002]半导体制造，是用于制造半导体器件的过程，通常是日常电气和电子设备中使用的集成电路(IC)芯片中使用的金属
‑
氧化物
‑
半导体(MOS)器件。它是光刻和化学处理步骤(例如表面钝化、热氧化、平面扩散和结隔离)的多步骤序列，在此过程中，在纯硅制成的晶圆上逐渐形成电子电路半导体材料。几乎总是使用硅，但是各种化合物半导体都用于特殊应用。
[0003]半导体中的芯片封装技术就是将芯片包裹起来，以避免芯片与外界接触，防止外界对芯片的损害的一种工艺技术。空气中的杂质和不良气体，乃至水蒸气都会腐蚀芯片上的精密电路，进而造成电学性能下降。不同的封装技术在制造工序和工艺方面差异很大，封装后对内存芯片自身性能的发挥也起到至关重要的作用。随着光电、微电制造工艺技术的飞速发展，电子产品始终在朝着更小、更轻、更便宜的方向发展，因此芯片元件的封装形式也不断得到改进。
[0004]但是现有的半导体封装工艺中，塑封料经常出现充填不够密实的情况，容易在塑封料中残留有空气或者水汽，空气中的氧气和水汽均容易对芯片上的电路进行腐蚀，并且在封装结束后，由于封装体大多采用树脂材料，在塑封或者使用过程中存在开裂的风险，而用户难以及时发觉，导致芯片存在被腐蚀的风险。

技术实现思路

[0005]1.要解决的技术问题
[0006]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种预埋式半导体封装方法，可以通过采用多注料口的模框，在进行塑封时向塑封料内掺加预埋球，同时采用分层注料的方式，在每一层注料结束后，可以在上方施加磁场，使得预埋球触发多点膨胀动作，从而对塑封料进行挤压，使得塑封料进行二次流动，辅助塑封料在镂空区域内充填密实，有效将镂空区域内的空气和水汽挤出，在分层出料结束后，预埋球直接预埋在塑封料内进行开裂检测，即使封装体在出现开裂的情况时，预埋球可以释放出带有颜色的气体在开裂处进行预警提示，方便用户及时直观的观察到并针对开裂处采取合理的措施，有效保证封装质量。
[0007]2.技术方案
[0008]为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。
[0009]一种预埋式半导体封装方法，包括以下步骤：
[0010]S1、将待封装芯片的正面贴装于载板上，从而形成贴装有芯片的贴装区以及环绕贴装区的空白区；
[0011]S2、将闭合结构的模框覆盖至空白区并与贴装区相对应，且模框与贴装区之间留
设有镂空区域；
[0012]S3、模框上设置有多个均匀分布的注料口，将塑封料通过注料口均匀注入至镂空区域内，同时通过每个注料口的塑封料内均掺加有一个预埋球；
[0013]S4、在塑封料注入深度超过预埋球的直径后暂停注料，在模框上方施加磁场，触发预埋球的多点膨胀动作来促使塑封料充填密实；
[0014]S5、继续分层注入塑封料直至填满镂空区域，待塑封料固化后形成包封体剥离模框即完成封装。
[0015]进一步的，所述待封装芯片的数量为多个，并采用整体封装或者单独封装的方式。
[0016]进一步的，所述预埋球的平均密度与塑封料的密度保持相近，且预埋球的直径小于镂空区域的高度。
[0017]进一步的，所述塑封料包括以下重量份数计的原料：18
‑
20％环氧树脂、9
‑
12％的硬化剂、0.1
‑
1％的蜡、5
‑
6％的应力释放剂、1
‑
1.5％的阻燃剂、以及0.2
‑
0.4％的着色剂，余量为硅微粉。
[0018]进一步的，所述预埋球包括多片交错分布的临时隔片和永久膜片，且临时隔片和永久膜片相互连接构成一个中空球状结构，所述中空球状结构内侧设有同心的内芯球，且内芯球通过连接杆与临时隔片之间固定连接，所述内芯球下侧设有多个磁性微球，所述临时隔片下端固定连接有悬挂压片，且悬挂压片远离临时隔片一端与内芯球相抵触，所述中空球状结构内还填充有经过压缩的有色气体，临时隔片提供框架支撑，在磁性微球受到磁吸作用上移后又在重力作用下自由下落，并对悬挂压片进行挤压，悬挂压片可以进一步挤压永久膜片向外膨胀形变，从而对塑封料进行挤压充填。
[0019]进一步的，所述临时隔片采用硬质脆性材料制成，所述永久膜片采用弹性材料制成。
[0020]进一步的，所述内芯球包括重下半球、轻上半球以及防回落套，所述重下半球和轻上半球连接并构成一个实心球状结构，且重下半球固定连接于轻上半球下侧，所述重下半球和轻上半球上开设有对称分布的迁移孔，且迁移孔外侧开口处呈扩张的趋势，所述防回落套固定连接于重下半球上的迁移孔外侧开口处，且防回落套外侧开口处呈收缩的趋势，受到上方的磁场作用后，磁性微球通过迁移孔移动至内芯球上侧，并在防回落套的弹性阻挡作用下向周侧自由下落，当然也可以在下方施加磁场来加强对悬挂压片的挤压力度，使得磁性微球可以循环多次使用。
[0021]进一步的，所述重下半球和轻上半球均采用硬质材料制成，且重下半球的密度大于轻上半球，所述防回落套采用弹性材料制成。
[0022]进一步的，所述悬挂压片包括外压片、环缝套以及相变压杆，所述外压片与临时隔片之间固定连接并延伸至下一个临时隔片下端，所述环缝套固定连接于外压片外边缘与临时隔片和永久膜片之间，所述相变压杆固定连接于外压片和临时隔片之间，在加热状态下相变压杆可以进行弹性形变，在外压片受到挤压后相变压杆进行形变，从而作用于永久膜片向外侧进行膨胀挤压，在正常状态下相变压杆具有一定的硬度，当外压片再次受到挤压后，相变压杆首先作用于临时隔片上从而使其脆裂，有色气体可以从脆裂处释放出去，一旦塑封体开裂到内部后，有色气体可以迅速逸出对用户进行预警提示。
[0023]进一步的，所述外压片和环缝套均采用高弹性材料制成，且弹性优于永久膜片，所
述相变压杆采用弹性薄膜制成中空尖锥状结构，且尖端朝向临时隔片，所述相变压杆内填充有热熔性材料，且热熔性材料的固化强度高于临时隔片。
[0024]3.有益效果
[0025]相比于现有技术，本专利技术的优点在于：
[0026](1)本方案可以通过采用多注料口的模框，在进行塑封时向塑封料内掺加预埋球，同时采用分层注料的方式，在每一层注料结束后，可以在上方施加磁场，使得预埋球触发多点膨胀动作，从而对塑封料进行挤压，使得塑封料进行二次流动，辅助塑封料在镂空区域内充填密实，有效将镂空区域内的空气和水汽挤出，在分层出料结束后，预埋球直接预埋在塑封料内进行开裂检测，即使封装体在出现开裂的情况时，预埋球可以释放出带有颜色的气体在开裂处进行预警提示，方便用户及时直观的观察到并针对开裂处采取合理的措施，有效保证封装质量。
[0027](2)预埋球包括多片交错分布的临时隔片和永久膜片，且临时隔片和永久膜片相互连接构成一个中空球状结构，中空球状结构内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预埋式半导体封装方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、将待封装芯片的正面贴装于载板上，从而形成贴装有芯片的贴装区以及环绕贴装区的空白区；S2、将闭合结构的模框覆盖至空白区并与贴装区相对应，且模框与贴装区之间留设有镂空区域；S3、模框上设置有多个均匀分布的注料口，将塑封料通过注料口均匀注入至镂空区域内，同时通过每个注料口的塑封料内均掺加有一个预埋球；S4、在塑封料注入深度超过预埋球的直径后暂停注料，在模框上方施加磁场，触发预埋球的多点膨胀动作来促使塑封料充填密实；S5、继续分层注入塑封料直至填满镂空区域，待塑封料固化后形成包封体剥离模框即完成封装。2.根据权利要求1所述的一种预埋式半导体封装方法，其特征在于：所述待封装芯片的数量为多个，并采用整体封装或者单独封装的方式。3.根据权利要求1所述的一种预埋式半导体封装方法，其特征在于：所述预埋球的平均密度与塑封料的密度保持相近，且预埋球的直径小于镂空区域的高度。4.根据权利要求1所述的一种预埋式半导体封装方法，其特征在于：所述塑封料包括以下重量份数计的原料：18
‑
20％环氧树脂、9
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12％的硬化剂、0.1
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1％的蜡、5
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6％的应力释放剂、1
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1.5％的阻燃剂、以及0.2
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0.4％的着色剂，余量为硅微粉。5.根据权利要求1所述的一种预埋式半导体封装方法，其特征在于：所述预埋球包括多片交错分布的临时隔片(1)和永久膜片(2)，且临时隔片(1)和永久膜片(2)相互连接构成一个中空球状结构，所述中空球状结构内侧设有同心的内芯球(4)，且内芯球(4)通过连接杆与临时隔片(1)之间固定连接，所述内芯球(4)下侧设有多个磁性微球(5)，所述临时隔片(1)下端固定连接有悬挂压片(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新雷，
申请(专利权)人：张新雷，
类型：发明
国别省市：