專(zhuān)利名稱(chēng)：半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，尤其是一種具有電磁干擾屏蔽功能的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法。
背景技術(shù)：
由于射頻封裝結(jié)構(gòu)容易受到外界的電磁干擾，當(dāng)其被安裝在電路板上時(shí)，應(yīng)特別注意相互間的干擾，以免運(yùn)作發(fā)生異常。
常見(jiàn)的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)包括間隔墊層、設(shè)于間隔墊層上的芯片以及一組圍繞在間隔墊層周?chē)囊_，通過(guò)焊線電性連接芯片與引腳。為了達(dá)到屏蔽的效果，在芯片上方罩設(shè)屏蔽組件，并使屏蔽組件的周緣與引腳電性連接，同時(shí)加以接地，如此，與外界接地線路連接的屏蔽組件能夠屏蔽芯片以免受到外界的電磁干擾。為了保護(hù)芯片以及其他組件，利用封膠體包覆芯片及屏蔽組件。上述封裝結(jié)構(gòu)雖然具有屏蔽電磁干擾的效果，但仍需一個(gè)額外的電磁屏蔽組件，因此，增加了生產(chǎn)成本以及制程上的復(fù)雜度。發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，需提供一種具有電磁干擾屏蔽功能的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明一種實(shí)施方式中的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)包括基板單元、芯片、金屬導(dǎo)體、封膠體及屏蔽層。 所述基板單元包括多個(gè)接地連接部并設(shè)有連接所述接地連接部的通孔，所述通孔內(nèi)涂布導(dǎo)電膜以使所述接地連接部接地。所述芯片固定并電性連接于所述基板，所述接地連接部位于所述芯片的周?chē)?。所述金屬?dǎo)體固定于所述接地連接部并包圍所述芯片，以實(shí)現(xiàn)接地。所述封膠體封裝所述芯片并部分封裝所述金屬導(dǎo)體。所述屏蔽層覆蓋于所述封膠體及所述金屬導(dǎo)體之未封裝部分，以與所述金屬導(dǎo)體共同實(shí)現(xiàn)對(duì)所述芯片進(jìn)行電磁屏蔽。
優(yōu)選地，所述基板設(shè)有間隔墊層及多個(gè)焊墊，所述焊墊位于所述間隔墊層與所述接地連接部之間，所述芯片固定安裝于所述間隔墊層上，并利用連接線將所述芯片電性連接于所述焊墊以使所述芯片電性連接于所述基板。
優(yōu)選地，所述芯片通過(guò)粘合劑固定安裝于所述間隔墊層上。
優(yōu)選地，所述導(dǎo)電膜為鋁、銅、鉻、錫、金、銀、鎳或者含有上述元素所組成的合金。
優(yōu)選地，所述屏蔽層表面還設(shè)置有保護(hù)層，以保護(hù)所述屏蔽層。
本發(fā)明一種實(shí)施方式中的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，包括下列步驟提供基板， 所述基板包括多個(gè)基板單元，每個(gè)基板單元設(shè)置多個(gè)接地連接部。設(shè)置金屬導(dǎo)體于所述接地連接部以接地。設(shè)置芯片于所述基板單元并使所述金屬導(dǎo)體包圍所述芯片。形成封膠體于所述基板上，以包覆所述芯片并部分包覆所述金屬導(dǎo)體，所述封膠體與所述金屬導(dǎo)體之間形成高度差，從而使得相鄰基板單元之間形成凹槽。形成屏蔽層于所述封膠體的表面及所述金屬導(dǎo)體之未封裝部分，以使所述屏蔽層覆蓋整個(gè)基板，并通過(guò)所述裸露的電極電性連接于所述金屬導(dǎo)體。于所述凹槽所在的位置切割，以使所述基板單元分離。
優(yōu)選地，利用粘合劑將所述芯片固定安裝于所述基板，利用連接線將所述芯片電性連接于所述基板單元。
優(yōu)選地，每個(gè)基板單元設(shè)置有多個(gè)通孔，所述通孔內(nèi)壁涂布導(dǎo)電膜并連接所述接地連接部以使所述接地連接部接地。
優(yōu)選地，所述凹槽的截面呈U型。
優(yōu)選地，形成保護(hù)層于所述屏蔽層表面以保護(hù)所述屏蔽層，所述保護(hù)層由非導(dǎo)電材料制成。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明之封膠體覆蓋芯片并部分包覆所述金屬導(dǎo)體，以使設(shè)置于封膠體表面的屏蔽層覆蓋并電性連接至金屬導(dǎo)體之未封裝部分，從而實(shí)現(xiàn)屏蔽層能屏蔽芯片以防止其遭受電磁干擾。而且，金屬導(dǎo)體設(shè)置于芯片周?chē)⒂诨迳闲纬梢欢ǜ叨?，從而屏蔽周?chē)娮咏M件的電磁干擾。另外，在屏蔽層上設(shè)置由非導(dǎo)電材料制成的保護(hù)層進(jìn)而保護(hù)屏蔽層。
本發(fā)明之封膠體覆蓋整個(gè)基板并使封膠體與金屬導(dǎo)體之間形成高度差而于相鄰基板單元之間形成凹槽，在形成屏蔽層和保護(hù)層的過(guò)程中，無(wú)需預(yù)先將基板分割為多個(gè)基板單元，只需整體設(shè)置，從而使制造工序簡(jiǎn)單化并降低生產(chǎn)成本。


圖1為本發(fā)明之具有電磁干擾屏蔽功能的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖2a至圖2e顯示為本發(fā)明之具有電磁干擾屏蔽功能的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制作方法。
主要元件符號(hào)說(shuō)明
半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)100
基板單元10
第一表面12
第二表面14
通孔16
間隔墊層20
焊墊21
接地連接部22
導(dǎo)電膜30
金屬導(dǎo)體40
裸露部42
-H-* I I 心片50
粘合劑52
連接線54
封膠體60
屏蔽層70
保護(hù)層80
凹槽82
基板90
基板單元92
切割刀200
下具體實(shí)施方式
將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
具體實(shí)施方式
圖1為本發(fā)明之具有電磁干擾屏蔽功能的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)100的剖面圖，所述封裝半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100包括基板單元10、多個(gè)金屬導(dǎo)體40、芯片50、封膠體60、屏蔽層70以及保護(hù)層80。
基板單兀10包括第一表面12及與第一表面12相對(duì)的第二表面14,第一表面12 和第二表面14分別設(shè)有相互對(duì)應(yīng)的間隔墊層20、多個(gè)焊墊21以及多個(gè)接地連接部22。所述焊墊21位于間隔墊層20的周?chē)鼋拥剡B接部22位于所述焊墊21之遠(yuǎn)離間隔墊層 20的側(cè)邊。在本實(shí)施方式中，間隔墊層20、焊墊21及接地連接部22的材質(zhì)相同，均為導(dǎo)電材料，且間隔墊層20的制造方法與焊墊21的制造方法一樣，均通過(guò)電鍍方式生成。在其他實(shí)施方式中，間隔墊層20的材質(zhì)也可為其它熱膨脹系數(shù)與芯片50接近的導(dǎo)電材料。
基板單兀10設(shè)有多個(gè)穿過(guò)第一表面12和第二表面14的通孔16,并于通孔16內(nèi)壁涂布導(dǎo)電膜30。在本實(shí)施方式中，導(dǎo)電膜30可以為鋁、銅、鉻、錫、金、銀、鎳或者含有上述元素所組成的合金。其中，一部分通孔16連接第一表面12和第二表面14的接地連接部 22，以實(shí)現(xiàn)接地連接部22的接地連接。另一部分通孔16連接第一表面12和第二表面14 的間隔墊層20，以使間隔墊層20接地。
所述金屬導(dǎo)體40固定并電性連接于接地連接部22，并包圍所述芯片50，通過(guò)通孔 16內(nèi)的導(dǎo)電膜30實(shí)現(xiàn)接地。在本實(shí)施方式中，所述金屬導(dǎo)體40為首尾相連的金屬塊。在其他實(shí)施方式中，所述金屬導(dǎo)體40為間隔設(shè)置的金屬塊或者接地電阻，相鄰兩金屬導(dǎo)體40 之間的間隙小于5mm。
芯片50固定安裝于基板單兀10并與金屬導(dǎo)體40設(shè)于基板單兀10的同一表面。 在本實(shí)施方式中，芯片50為具有射頻功能的芯片或微機(jī)電系統(tǒng)芯片。具體而言，利用粘合劑52將芯片50的表面固定安裝于間隔墊層20上，并利用連接線54將芯片50電性連接于焊墊21以使芯片50電性連接于基板單元10。在本實(shí)施方式中，粘合劑52為銀膠，連接線 54的材質(zhì)為金、銅、鋁或者其他導(dǎo)電材料。
封膠體60設(shè)置于基板單元10的第一表面12，以覆蓋焊墊21、芯片50、連接線54 以及部分包覆金屬導(dǎo)體40。此外，封膠體60部分包覆金屬導(dǎo)體40以使金屬導(dǎo)體40之裸露部42暴露于封膠體60外部。在本實(shí)施方式中，封膠體60為黑膠。
為了屏蔽芯片50以防止其遭受電磁干擾，屏蔽層70設(shè)置于封膠體60的外表面并覆蓋金屬導(dǎo)體40之裸露部，以使屏蔽層70電性連接至金屬導(dǎo)體40，從而，與所述金屬導(dǎo)體 40共同實(shí)現(xiàn)對(duì)所述芯片50進(jìn)行電磁屏蔽。在本實(shí)施方式中，屏蔽層70可以為鋁、銅、鉻、 錫、金、銀、鎳或者含有上述元素所組成的合金。由于屏蔽層70覆蓋住封膠體60，并利用金屬導(dǎo)體40與基板單元10的導(dǎo)電膜30電性連接，因此，屏蔽層70能夠屏蔽芯片50以防止其遭受電磁干擾。此外，由于金屬導(dǎo)體40固定于接地連接部22上以使金屬導(dǎo)體40在基板單元10上形成一定高度，因此，金屬導(dǎo)體40能夠屏蔽周?chē)碾娮咏M件免受電磁干擾。
保護(hù)層80噴涂于屏蔽層70之背離封膠體60的表面，以保護(hù)屏蔽層70。在本實(shí)施方式中，保護(hù)層80由非導(dǎo)電材料制成。
圖2a至圖2e顯示為本發(fā)明之具有電磁干擾屏蔽功能的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)100的制作方法。
請(qǐng)參考圖2a，首先提供基板90，所述基板90包括多個(gè)基板單元92 (僅顯示兩個(gè)以做說(shuō)明)，各基板單元92均設(shè)有間隔墊層20、多個(gè)焊墊21以及多個(gè)接地連接部22，并設(shè)有多個(gè)貫通基板單元92的通孔16。所述焊墊21為位于間隔墊層20的周?chē)?，所述接地連接部 22位于所述焊墊之遠(yuǎn)離間隔墊層20的側(cè)邊，所述通孔16內(nèi)壁涂布導(dǎo)電膜30。其中，通孔 16連接 接地連接部22以使接地連接部22接地，通孔16連接間隔墊層20以使間隔墊層20 接地。
請(qǐng)參考圖2b，設(shè)置金屬導(dǎo)體40于各基板單元92上，通過(guò)接地連接部22將金屬導(dǎo)體40接地。
請(qǐng)參考圖2c，設(shè)置芯片50于各基板單元92上以使所述金屬導(dǎo)體40包圍所述芯片 50，利用粘合劑52將芯片50的表面固定安裝于間隔墊層20上，以及利用連接線54將芯片 50電性連接于焊墊21以使芯片50電性連接于基板單元92。
請(qǐng)參考圖2d，在基板90上形成一個(gè)封膠體60，以將芯片50、連接線54及焊墊21 包覆，以及將金屬導(dǎo)體40部分包覆以使金屬導(dǎo)體40之裸露部42暴露于封膠體60外部。由于金屬導(dǎo)體40之裸露部42與封膠體60的之間形成高度差，從而使每相鄰兩個(gè)基板單元92 之間因高度差而形成凹槽82，在本實(shí)施方式中，所述凹槽82呈U型。
請(qǐng)參考圖2e,設(shè)置屏蔽層70于封膠體60的外表面及金屬導(dǎo)體40之裸露部42,使屏蔽層70覆蓋整個(gè)基板90，并通過(guò)裸露部42使屏蔽層70電性連接至金屬導(dǎo)體40，從而， 屏蔽層70屏蔽芯片50以防止其遭受電磁干擾。在本實(shí)施方式中，屏蔽層70由化學(xué)氣相沉積、化學(xué)電鍍、電解電鍍、噴涂、印刷或者濺渡的方式而形成。
噴涂保護(hù)層80于屏蔽層70的外表面，以保護(hù)屏蔽層70。
將切割刀200沿凹槽82處進(jìn)行切割，以使整個(gè)半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)切割成多個(gè)相互分離且具電磁干擾屏蔽功能的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)100。
本發(fā)明之封膠體60覆蓋于整個(gè)基板90并使金屬導(dǎo)體40之裸露部42暴露于封膠體60，從而使封膠體60與裸露部42之間形成高度差而在相鄰半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)之間形成凹槽82，因此，無(wú)需預(yù)先將基板90分割為多個(gè)基板單元92。由于凹槽82的存在，所有的金屬導(dǎo)體40之裸露部42裸露在外，將屏蔽層70設(shè)置在整個(gè)基板90上的封膠體60與裸露部42 的表面，以包覆整個(gè)基板90，而且屏蔽層70與所有金屬導(dǎo)體40電性連接，然后將整個(gè)基板 90切割形成多個(gè)基板單元92，屏蔽層70與金屬導(dǎo)體40共同形成屏蔽結(jié)構(gòu)，以屏蔽每個(gè)基板單元92上的芯片50之電磁干擾。因此，本發(fā)明之半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制造方法不需要對(duì)各基板單元92單個(gè)進(jìn)行屏蔽層70和保護(hù)層80的設(shè)置。這樣，可使制造工序簡(jiǎn)單化并降低生產(chǎn)成本。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括基板單元，包括多個(gè)接地連接部并設(shè)有連接所述接地連接部的通孔，所述通孔內(nèi)涂布導(dǎo)電膜以使所述接地連接部接地；芯片，固定并電性連接于所述基板單元，所述接地連接部位于所述芯片的周?chē)?；金屬?dǎo)體，固定于所述接地連接部并包圍所述芯片，以實(shí)現(xiàn)接地；封膠體，封裝所述芯片并部分封裝所述金屬導(dǎo)體；以及屏蔽層，覆蓋于所述封膠體及所述金屬導(dǎo)體之未封裝部分，以與所述金屬導(dǎo)體共同實(shí)現(xiàn)對(duì)所述芯片進(jìn)行電磁屏蔽。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述基板設(shè)有間隔墊層及多個(gè)焊墊，所述焊墊位于所述間隔墊層與所述接地連接部之間，所述芯片固定安裝于所述間隔墊層上，并利用連接線將所述芯片電性連接于所述焊墊以使所述芯片電性連接于所述基板。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述芯片通過(guò)粘合劑固定安裝于所述間隔墊層上。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)電膜為鋁、銅、鉻、錫、金、 銀、鎳或者含有上述元素所組成的合金。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述屏蔽層表面還設(shè)置有保護(hù)層，以保護(hù)所述屏蔽層。
6.一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括下列步驟提供基板，所述基板包括多個(gè)基板單元，每個(gè)基板單元設(shè)置多個(gè)接地連接部；設(shè)置金屬導(dǎo)體于所述接地連接部以接地；設(shè)置芯片于所述基板單元并使所述金屬導(dǎo)體包圍所述芯片；形成封膠體于所述基板上，以包覆所述芯片及并部分包覆所述金屬導(dǎo)體，所述封膠體與所述金屬導(dǎo)體之間形成高度差，從而使得相鄰基板單元之間形成凹槽；以及形成屏蔽層于所述封膠體的表面及所述金屬導(dǎo)體之未封裝部分，以使所述屏蔽層覆蓋整個(gè)基板并電性連接于所述金屬導(dǎo)體，于所述凹槽所在的位置切割，以使所述多個(gè)基板單元分離。
7.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，利用粘合劑將所述芯片固定安裝于所述基板，利用連接線將所述芯片電性連接于所述基板單元。
8.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，每個(gè)基板單元設(shè)置有多個(gè)通孔，所述通孔內(nèi)壁涂布導(dǎo)電膜并連接所述接地連接部以使所述接地連接部接地。
9.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，所述凹槽的截面呈U型。
10.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，形成保護(hù)層于所述屏蔽層表面以保護(hù)所述屏蔽層，所述保護(hù)層由非導(dǎo)電材料制成。
全文摘要
一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，包括基板單元、芯片、金屬導(dǎo)體、封膠體及屏蔽層。所述基板單元包括多個(gè)接地連接部并設(shè)有連接所述接地連接部的通孔，所述通孔內(nèi)涂布導(dǎo)電膜以使所述接地連接部接地。所述芯片固定并電性連接于所述基板單元，所述接地連接部位于所述芯片的周?chē)?。所述金屬?dǎo)體固定于所述接地連接部并包圍所述芯片，以實(shí)現(xiàn)接地。所述封膠體封裝所述芯片并部分封裝所述金屬導(dǎo)體。所述屏蔽層覆蓋于所述封膠體及所述金屬導(dǎo)體之未封裝部分，以與所述金屬導(dǎo)體共同實(shí)現(xiàn)對(duì)所述芯片進(jìn)行電磁屏蔽。本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制造方法。
文檔編號(hào)H01L23/552GK103022011SQ20111028855
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者楊俊 申請(qǐng)人:國(guó)碁電子(中山)有限公司