一种半导体封装结构及半导体封装制造工艺制造技术

本发明专利技术涉及半导体封装技术领域的一种半导体封装结构及半导体封装制造工艺，包括半导体元件、底板和集成电路板，底板的表面设有散热槽，底板的表面安装有用于散热的制冷片，防护外壳的内部设有容纳腔，容纳腔的内部用于灌溉环氧树脂，其制作工艺，该工艺包括以下步骤：S1：电路测试；S2：灌胶封装；S3：二次封装，通过制冷片的冷端面产生低温气体对半导体元件、底板和集成电路板进行散热，增加半导体元件和集成电路板的使用寿命，减少维修费用的支出；此外，采用环氧树脂进行灌溉起到防水的效果，通过环氧树脂包覆半导体元件和集成电路板，起到隔绝水分的作用，避免半导体元件和集成电路板因受潮而影响半导体元件和集成电路板的使用性能。性能。性能。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体封装结构及半导体封装制造工艺


[0001]本专利技术涉及半导体封装
，尤其是指一种半导体封装结构及半导体封装制造工艺。

技术介绍

[0002]半导体是指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。如二极管就是采用半导体制作的器件。半导体是指一种导电性可受控制，范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。
[0003]今日大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等。
[0004]现有的可参考公告号为CN105990326B的中国专利，其公开了一种半导体封装、半导体封装结构及制造半导体封装的方法，以改善半导体封装的稳定性。其中该半导体封装结构包括：半导体封装。该半导体封装包括：半导体祼芯片、重分布层结构和导电柱结构。其中，该重分布层结构耦接至该半导体祼芯片，该导电柱结构设置在该重分布层结构中远离该祼芯片的表面上，并耦接至该重分布层结构。
[0005]现有的可参考公告号为的中国专利，其公开了CN108511423A一种半导体封装及其制造方法。在一些实施例中，半导体封装包括衬底，至少一个芯片，密封环和电感器。所述至少一个芯片被安装在所述衬底上并且包括利用声波操作的多个组件结构。组件结构被布置在面向衬底的至少一个芯片的一侧上。密封环设置在至少一个芯片和衬底之间并围绕组件结构。电感器设置在衬底中。
[0006]现有的可参考公告号为CN114823942A的中国专利，其公开了一种半导体封装结构和封装方法，涉及半导体封装
，该半导体封装结构包括基板、支架、半导体元件、透光部件和连接部，基板包括底板以及围设在底板周围的侧壁，侧壁和底板围成容纳空间，底板的顶面和底面均设置有导电层；支架位于容纳空间内并安装于底板的顶面的导电层上，支架为导电材料制件；半导体元件安装于支架上；透光部件盖设于基板上，透光部件包括透光件以及围设在透光件周围的金属连接件，金属连接件的底面与侧壁的顶面抵接；连接部分别与侧壁和金属连接件连接，连接部位于透光件的径向延长线上，用以封闭容纳空间。采用高能量束焊接，可以不用将基板置于高温环境中，避免了换气通道的产生，确保容纳空间的密封性。
[0007]但上述方案并不具备对防水和散热的功能，当半导体处于高于恒温环境的工作场合，且通电进行运作时，由于不具备散热的功能，可能会导致半导体出现过热的现象，从而导致半导体受损，影响半导体的使用性能，降低工作效率，另一方面，当需要安装于特定的工作环境时，比如需要安装至需要进行防水的环境，由于不具备防水的效果，还需要对半导体结构再进行加装或改进，增加了安装工序和加装费用，为此，本专利技术人提出了一种半导体封装结构及半导体封装制造工艺，以解决上述提出的技术问题。

技术实现思路

[0008]专利技术为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。
[0009]一种半导体封装结构，包括半导体元件、底板和集成电路板，所述半导体元件与集成电路板分别安装于底板两端的表面，底板的表面设有散热槽，底板的表面安装有用于散热的制冷片，制冷片包括冷端面和热端面，散热槽的内部为散热腔，制冷片的热端面延伸至散热腔的内部，散热腔的内表面连接有防火层，防火层由玻镁防火板构成，防火层与散热槽之间设有隔热槽，隔热槽的内部填充有隔热棉，散热槽的表面设有若干排气口，排气口依次贯穿散热槽、隔热棉和防火层，且延伸至散热腔的内部，排气口的内表面连接有用于排出热量的排气管道，排气管道的一端朝隔热槽的外部进行延伸；
[0010]底板的外部安置有防护外壳，防护外壳的一端连接有顶盖，顶盖的表面设有用于增加连接稳定性的卡紧组件，防护外壳的内部设有容纳腔，半导体元件、底板和集成电路板均位于容纳腔的内部，底板的表面设有若干条金属导体，金属导体的外侧面设有防护组件，容纳腔的内部用于灌溉环氧树脂，当制冷片的热端面通电产生热量时，热端面产生的热量储存于散热槽内部的散热腔，热量依次通过排气口和排气管道排出防护外壳的外部，当容纳腔的内部灌溉环氧树脂时，通过环氧树脂对排气口与排气管道的交接处进行密封，起到防止散热腔内部的热量从排气口与排气管道的交接处中流出，通过制冷片的冷端面产生低温气体对半导体元件、底板和集成电路板进行散热，避免半导体元件和集成电路板因通电产生的热量而出现过热的现象，排气口贯穿防护外壳的表面。
[0011]进一步的，所述排气口与排气管道为过盈配合，制冷片为半导体制冷片，散热槽的表面安装有与制冷片的热端面进行配对安装的安装槽，安装槽延伸至散热腔的内部，散热槽的中部设有用于避开电路焊接点的避空槽，避空槽位于相邻的两个安装槽之间。
[0012]进一步的，所述防护组件包括防护套和防护弹块，防护套的内部为用于连接金属导体的连接槽，连接槽贯穿防护套的两端，防护弹块位于连接槽的内部，连接槽的内表面开设有用于连接外部电源线的穿线孔，穿线孔贯穿防护套的表面，防护套的一端与顶盖的一端贴合，避免容纳腔内部灌溉环氧树脂时，使环氧树脂流入连接槽的内部，通过防护弹块增加连接槽与金属导体的接触面积，起到增加摩擦力的效果，从而起到增加连接稳定性的作用。
[0013]进一步的，所述防护外壳的表面开设有若干个配合孔，配合孔的直径与穿线孔的直径一致，配合孔的数量与穿线孔的数量一致，配合孔的一端延伸至容纳腔的内部，配合孔用于连接外部电源线，外部电源线可依次穿过配合孔和穿线孔，从而使外部电源线与金属导体进行电性连接。
[0014]进一步的，所述金属导体通过限位块与底板的表面抵接，相邻的两条金属导体为等距设置，金属导体的一端延伸超出顶盖的表面，金属导体可通过激光点焊的方式连接外部电源线。
[0015]进一步的，所述卡紧组件包括若干卡块和若干卡板，卡板结构对称地安装于卡块的两端，卡块的一端与顶盖的表面抵接，当容纳腔的内部灌溉环氧树脂时，通过卡块和卡板增加顶盖与环氧树脂的接触面积，从而起到防止顶盖从环氧树脂的表面脱落，起到增加连接稳定性的效果。
[0016]进一步的，所述集成电路板的一端电性连接有接触端子。
[0017]一种半导体封装结构的制作工艺，该制作工艺用于制作一种半导体封装结构，该工艺包括以下步骤：
[0018]S1：电路测试；将半导体元件焊接至底板的一端，通过焊接使集成电路板安装于底板远离半导体元件的一端，得到半导体组件，通过集成电路测试设备对半导体组件进行集成电路测试；
[0019]S2：灌胶封装；将半导体组件安装于防护外壳内部的容纳腔，采用环氧树脂进行灌溉，当环氧树脂与防护外壳的表面平齐时，将顶盖安装于防护外壳的表面，得到封装组件；
[0020]S3：二次封装；采用容纳腔内部尺寸大于封装组件外侧面尺寸的防护外壳，将封装组件安装于容纳腔的内部，通过环氧树脂进行灌溉，使环氧树脂与顶盖的表面平齐。
[0021]进一步的，所述S1中，集成电路测试设备分为物理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体封装结构，包括半导体元件、底板和集成电路板，其特征在于：所述半导体元件与集成电路板分别安装于底板两端的表面，底板的表面设有散热槽，底板的表面安装有用于散热的制冷片，制冷片包括冷端面和热端面，散热槽的内部为散热腔，制冷片的热端面延伸至散热腔的内部，散热腔的内表面连接有防火层，防火层由玻镁防火板构成，防火层与散热槽之间设有隔热槽，隔热槽的内部填充有隔热棉，散热槽的表面设有若干排气口，排气口依次贯穿散热槽、隔热棉和防火层，且延伸至散热腔的内部，排气口的内表面连接有用于排出热量的排气管道，排气管道的一端朝隔热槽的外部进行延伸；底板的外部安置有防护外壳，防护外壳的一端连接有顶盖，顶盖的表面设有用于增加连接稳定性的卡紧组件，防护外壳的内部设有容纳腔，半导体元件、底板和集成电路板均位于容纳腔的内部，底板的表面设有若干条金属导体，金属导体的外侧面设有防护组件，容纳腔的内部用于灌溉环氧树脂。2.根据权利要求1所述的一种半导体封装结构，其特征在于：所述排气口与排气管道为过盈配合，制冷片为半导体制冷片，散热槽的表面安装有与制冷片的热端面进行配对安装的安装槽，安装槽延伸至散热腔的内部，散热槽的中部设有用于避开电路焊接点的避空槽。3.根据权利要求1
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2任意一项所述的一种半导体封装结构，其特征在于：所述防护组件包括防护套和防护弹块，防护套的内部为用于连接金属导体的连接槽，防护弹块位于连接槽的内部，连接槽的内表面开设有用于连接外部电源线的穿线孔，穿线孔贯穿防护套的表面。4.根据权利要求3所述的一种半导体封装结构，其特征在于：所述防护外壳的表面开设有若干个配合孔，配合孔的直径与穿线孔的直径一致，配合孔的数量与穿线孔的数量一致，配合孔的一端延伸至容纳腔的内部。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：董育均，
申请(专利权)人：深圳市闪速半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：