【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体封装领域，尤其涉及一种封装结构及其形成方法。
技术介绍
1、系统级封装(system in package，sip)是将不同功能的芯片，包括：cpu，gpu，存储器等不同功能的半导体芯片集成在一个封装体内，从而实现一整个芯片系统。
2、现有的系统级封装结构一般包括：转接板，所述转接板包括相对的上表面和下表面；贴装在所述转接板上表面的若干半导体芯片；位于转接板上表面塑封所述若干半导体芯片的塑封层；位于所述转接板下表面的若干焊球。随着封装集成的功能日益复杂，封装体尺寸显著增大，热失配趋于严重，正应力或者剪应力会造成产品失效，对对称封装且中间贯穿开窗的封装，这类问题尤其明显。
技术实现思路
1、本申请要解决的问题提供一种封装结构及其形成方法，以防止封装结构在开窗区、开窗区附近因应力而失效。
2、为解决上述问题，本申请一实施例首先提供了一种封装结构的形成方法，包括：
3、提供转接板，所述转接板的上表面具有具有开窗区，所述开窗区沿第一方向从转接板的一侧向转接板的另一侧延伸且为转接板上未贴装半导体芯片仅覆盖塑封层的条形区域；
4、提供多个半导体芯片，每一个所述半导体芯片均包括相对的第一表面和第二表面，将所述多个半导体芯片的第一表面朝下贴装在所述转接板的上表面，且所述多个半导体芯片分布在所述开窗区的两侧；
5、去除位于所述开窗区两侧的相邻的至少两个所述半导体芯片的第二表面，形成横跨所述开窗区的凹槽；
6、提供
7、在所述转接板的上表面形成塑封所述半导体芯片并填充剩余的所述凹槽的塑封层。
8、在可选的一实施例中，所述多个半导体芯片对称的分布在所述开窗区的两侧，所述开窗区的对称中心线至少与转接板的一条对称中心线重合。
9、在可选的一实施例中，所述加强块的底部通过粘合层贴装在所述凹槽中，所述加强块的热膨胀系数等于所述半导体芯片的热膨胀系数，或者所述加强块的热膨胀系数与所述半导体芯片的热膨胀系数的差异在±0.5×10-6/k的范围内。
10、在可选的一实施例中，所述加强块的材料为半导体材料。
11、在可选的一实施例中，所述加强块和所述凹槽具有长边时，所述长边沿第二方向设置，所述第二方向与第一方向具有一夹角，且所述第二方向为封装结构中应力等于最大应力的方向，或者所述第二方向的应力与封装结构中最大应力的差异在10％范围内。
12、在可选的一实施例中，所述凹槽的深度小于所述半导体芯片的厚度。
13、在可选的一实施例中，在形成所述凹槽之前，在所述半导体芯片的第一表面与所述转接板的上表面之间形成底填充层，且所述开窗区两侧的相邻的至少两个所述半导体芯片的侧壁之间也形成所述底填充层。
14、在可选的一实施例中，在形成所述凹槽时，同时刻蚀去除位于所述开窗区的部分所述底填充层。
15、本申请另一实施例还提供了一种封装结构，包括：
16、转接板，所述转接板的上表面具有开窗区，所述开窗区沿第一方向从转接板的一侧向转接板的另一侧延伸且为转接板上未贴装半导体芯片仅覆盖塑封层的条形区域；
17、多个半导体芯片，每一个所述半导体芯片均包括相对的第一表面和第二表面，所述多个半导体芯片的第一表面朝下贴装在所述转接板的上表面，且所述多个半导体芯片分布在所述开窗区的两侧；
18、位于所述开窗区两侧的相邻的至少两个所述半导体芯片的第二表面的凹槽，且所述凹槽横跨所述开窗区；
19、贴装在所述凹槽中的加强块，且所述加强块横跨在所述开窗区上；
20、位于所述转接板的上表面塑封所述半导体芯片并填充加强块周围的所述凹槽的塑封层。
21、在可选的一实施例中，所述多个半导体芯片对称的分布在所述开窗区的两侧，所述开窗区的对称中心线至少与转接板的一条对称中心线重合。
22、在可选的一实施例中，所述加强块的底部通过粘合层贴装在所述凹槽中，所述加强块的热膨胀系数等于所述半导体芯片的热膨胀系数，或者所述加强块的热膨胀系数与所述半导体芯片的热膨胀系数的差异在±0.5×10-6/k的范围内。
23、在可选的一实施例中，所述加强块的材料为半导体材料。
24、在可选的一实施例中，所述半导体材料为si、sic、ge、gesi中的一种或几种。
25、在可选的一实施例中，所述加强块的形状与所述凹槽的形状相同。
26、在可选的一实施例中，所述加强块和所述凹槽的沿平行于所述转接板的上表面方向的剖面形状为多边形、椭圆或圆形。
27、在可选的一实施例中，所述加强块和所述凹槽具有长边时，所述长边沿第二方向设置，所述第二方向与第一方向具有一夹角，且所述第二方向为封装结构中应力等于最大应力的方向，或者所述第二方向的应力与封装结构中最大应力的差异在10％范围内。
28、在可选的一实施例中，所述凹槽的深度小于所述半导体芯片的厚度。
29、在可选的一实施例中，所述半导体芯片的第一表面与所述转接板的上表面之间具有底填充层，且所述凹槽底部的相邻的至少两个所述半导体芯片的侧壁之间也具有所述底填充层。
30、本申请的技术方案的优点在于：
31、本申请前述一实施例中封装结构及其形成方法，所述形成方法，提供转接板，所述转接板的上表面具有开窗区，所述开窗区沿第一方向从转接板的一侧向转接板的另一侧延伸且为转接板上未贴装半导体芯片仅覆盖塑封层的条形区域；提供多个半导体芯片，每一个所述半导体芯片均包括相对的第一表面和第二表面，将所述多个半导体芯片的第一表面朝下贴装在所述转接板的上表面，且所述多个半导体芯片分布在所述开窗区的两侧；去除位于所述开窗区两侧的相邻的至少两个所述半导体芯片的第二表面，形成横跨所述开窗区的凹槽；提供加强块，将所述加强块贴装在所述凹槽中，且所述加强块横跨在所述开窗区上；在所述转接板的上表面形成塑封所述半导体芯片并填充剩余的所述凹槽的塑封层。本申请中在开窗区上形成前述凹槽，并在凹槽中贴装加强块，一方面，所述加强块本身使得所述开窗区上方的材料的刚性增强(相比于只有塑封料时)，从而使得封装结构的开窗区在后续的加工过程中对拉伸、扭转等应力(包括剪应力和/或拉应力)的抵抗性增强，进而能防止封装结构在开窗区和开窗区附近因较大的应力(包括剪应力和/或拉应力)失效，另一方面，所述加强块与凹槽底部、开窗区两侧的半导体芯片通过粘合层粘合绑定在一起，使得开窗区上结构的刚性进一步增强，从而使得封装结构的开窗区在后续的加工过程中对拉伸、扭转等应力(包括剪应力和/或拉应力)的抵抗性进一步增强，进而能进一步防止封装结构在开窗区和开窗区附近因较大的应力(包括剪应力和/或拉应力)失效，再一方面，开窗区上加强块的存在使得转接板上表面上整体结构的热膨胀系数与转接板的热膨胀系数接近，从而减小了封装结构中产生的应力(包本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种封装结构的形成方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的封装结构的形成方法，其特征在于，所述多个半导体芯片对称的分布在所述开窗区的两侧，所述开窗区的对称中心线至少与转接板的一条对称中心线重合。
3.如权利要求1或2所述的封装结构的形成方法，其特征在于，所述加强块的底部通过粘合层贴装在所述凹槽中，所述加强块的热膨胀系数等于所述半导体芯片的热膨胀系数，或者所述加强块的热膨胀系数与所述半导体芯片的热膨胀系数的差异在±0.5×10-6/K的范围内。
4.如权利要求3所述的封装结构的形成方法，其特征在于，所述加强块的材料为半导体材料。
5.如权利要求4所述的封装结构的形成方法，其特征在于，所述加强块和所述凹槽具有长边时，所述长边沿第二方向设置，所述第二方向与第一方向具有一夹角，且所述第二方向为封装结构中应力等于最大应力的方向，或者所述第二方向的应力与封装结构中最大应力的差异在10％范围内。
6.如权利要求1所述的封装结构的形成方法，其特征在于，在形成所述凹槽之前，在所述半导体芯片的第一表面与所述转接板的上表面之间形成
7.如权利要求6所述的封装结构的形成方法，其特征在于，在形成所述凹槽时，同时刻蚀去除位于所述开窗区的部分所述底填充层。
8.一种封装结构，其特征在于，包括：
9.如权利要求8所述的封装结构，其特征在于，所述多个半导体芯片对称的分布在所述开窗区的两侧，所述开窗区的对称中心线至少与转接板的一条对称中心线重合。
10.如权利要求8或9所述的封装结构，其特征在于，所述加强块的底部通过粘合层贴装在所述凹槽中，所述加强块的热膨胀系数等于所述半导体芯片的热膨胀系数，或者所述加强块的热膨胀系数与所述半导体芯片的热膨胀系数的差异在±0.5×10-6/K的范围内。
11.如权利要求10所述的封装结构，其特征在于，所述加强块的材料为半导体材料。
12.如权利要求11所述的封装结构，其特征在于，所述半导体材料为Si、SiC、Ge、GeSi中的一种或几种。
13.如权利要求10所述的封装结构，其特征在于，所述加强块的形状与所述凹槽的形状相同。
14.如权利要求13所述的封装结构，其特征在于，所述加强块和所述凹槽的沿平行于所述转接板的上表面方向的剖面形状为多边形、椭圆或圆形。
15.如权利要求8所述的封装结构形成方法，其特征在于，所述加强块和所述凹槽具有长边时，所述长边沿第二方向设置，所述第二方向与第一方向具有一夹角，且所述第二方向为封装结构中应力等于最大应力的方向，或者所述第二方向的应力与封装结构中最大应力的差异在10％范围内。
16.如权利要求15所述的封装结构，其特征在于，所述凹槽的深度小于所述半导体芯片的厚度。
17.如权利要求8所述的封装结构，其特征在于，所述半导体芯片的第一表面与所述转接板的上表面之间具有底填充层，且所述凹槽底部的相邻的至少两个所述半导体芯片的侧壁之间也具有所述底填充层。
...【技术特征摘要】
1.一种封装结构的形成方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的封装结构的形成方法，其特征在于，所述多个半导体芯片对称的分布在所述开窗区的两侧，所述开窗区的对称中心线至少与转接板的一条对称中心线重合。
3.如权利要求1或2所述的封装结构的形成方法，其特征在于，所述加强块的底部通过粘合层贴装在所述凹槽中，所述加强块的热膨胀系数等于所述半导体芯片的热膨胀系数，或者所述加强块的热膨胀系数与所述半导体芯片的热膨胀系数的差异在±0.5×10-6/k的范围内。
4.如权利要求3所述的封装结构的形成方法，其特征在于，所述加强块的材料为半导体材料。
5.如权利要求4所述的封装结构的形成方法，其特征在于，所述加强块和所述凹槽具有长边时，所述长边沿第二方向设置，所述第二方向与第一方向具有一夹角，且所述第二方向为封装结构中应力等于最大应力的方向，或者所述第二方向的应力与封装结构中最大应力的差异在10％范围内。
6.如权利要求1所述的封装结构的形成方法，其特征在于，在形成所述凹槽之前，在所述半导体芯片的第一表面与所述转接板的上表面之间形成底填充层，且所述开窗区两侧的相邻的至少两个所述半导体芯片的侧壁之间也形成所述底填充层。
7.如权利要求6所述的封装结构的形成方法，其特征在于，在形成所述凹槽时，同时刻蚀去除位于所述开窗区的部分所述底填充层。
8.一种封装结构，其特征在于，包括：
9.如权利要求8所述的封装结构，其特征在于，所述多个半导体芯片对称的分布在所述开...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈海杰，刘昊宇，卞梓垚，
申请(专利权)人：江阴长电先进封装有限公司，
类型：发明
国别省市：
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