本發(fā)明涉及半導體技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種半導體封裝結(jié)構(gòu),以及該半導體封裝結(jié)構(gòu)的加工方法。
背景技術(shù):
隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展,無線通信系統(tǒng)的復雜度迅速增加,多種移動通訊網(wǎng)絡并存,例如現(xiàn)在廣泛應用的2G、3G和4G移動通訊網(wǎng)絡。另外,人們也希望移動終端功能增加的同時越來越薄或越來越小。因此,這些需求對移動終端內(nèi)部集成電路的性能和集成度要求越來越高,工作速率和功耗也越來越大,對封裝結(jié)構(gòu)的要求也更高,尤其是對封裝散熱要求更加嚴苛。
為了實現(xiàn)集成電路芯片內(nèi)焊墊與外部之間的電氣連接,以及為集成電路芯片提供一個穩(wěn)定可靠的工作環(huán)境,集成電路封裝是必不可少的一個環(huán)節(jié)。集成電路封裝質(zhì)量的好壞,對集成電路總體的性能優(yōu)劣關(guān)系很大。在現(xiàn)有技術(shù)中通常為將芯片整體進行封裝的結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)使得芯片完全被環(huán)氧樹脂密封,由于環(huán)氧樹脂的導熱性能不佳,造成了芯片的散熱能力難以保證,制約了半導體器件的發(fā)展。另外現(xiàn)有技術(shù)中的半導體器件的電極分別位于芯片的兩側(cè),或位于不同的水平面上,在芯片與PCB進行組裝的過程中需要設計相應結(jié)構(gòu)的PCB以適應芯片的安裝,上述情況會造成安裝程序變得復雜,成本增加。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個目的在于:提供一種半導體封裝結(jié)構(gòu),用于解決芯片封裝散 熱問題。
本發(fā)明的另一個目的在于:提供一種半導體封裝結(jié)構(gòu),其可以解決芯片電極位于不同平面影響安裝的問題。
本發(fā)明的再一個目的在于:提供一種芯片加工方法,用于加工上述芯片。
為達此目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一方面,提供一種半導體封裝結(jié)構(gòu),包括芯片,所述芯片具有第一表面以及與所述第一表面相對的第二表面,所述第一表面以及所述第二表面均設置有電極,所述第一表面與所述電極對應的位置覆蓋有錫膏,其余位置覆蓋有塑封材料,所述錫膏以及所述塑封材料的外表面形成封裝表面,所述第二表面直接連接電連接件。
作為所述的半導體封裝結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述第一表面上覆蓋的所述塑封材料與所述錫膏的厚度相同。
作為所述的半導體封裝結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述芯片通過導電結(jié)合材與所述電連接件固定連接。
作為所述的半導體封裝結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述第一表面設置的電極為源極和柵極,所述第二表面設置的電極為漏極。
作為所述的半導體封裝結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述電連接件為引線框架,所述引線框架包括與所述芯片連接的框架本體,以及于所述芯片一側(cè)向所述芯片方向翻折的框架折邊,所述框架折邊具有與所述封裝表面位于同一平面的折邊端面,所述框架折邊與所述芯片之間設置有絕緣材料。
作為所述的半導體封裝結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述電連接件為PCB,所述PCB包括與所述芯片連接的PCB本體,以及于所述芯片一側(cè)向所述芯片方向延伸的PCB凸臺,所述PCB凸臺具有與所述封裝表面位于同一平面的凸臺表 面。
作為所述的半導體封裝結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述PCB中設置有用于導電的導電銅箔,所述導電銅箔由所述PCB本體延伸至所述PCB凸臺,并外露于所述凸臺表面。
作為所述的半導體封裝結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述PCB具有與用于安裝所述芯片的上表面以及與所述上表面相對的下表面,所述上表面與所述下表面之間設置有導熱銅箔以及用于散熱的散熱通孔。
另一方面,提供一種如上所述的半導體封裝結(jié)構(gòu)的加工方法,對芯片進行單面樹脂封裝,并在封裝面電極對應的位置印刷錫膏,使所述錫膏與封裝樹脂共同構(gòu)成封裝表面,非封裝表面焊接于電連接件上。
作為所述的半導體封裝結(jié)構(gòu)及加工方法的優(yōu)選技術(shù)方案,具體包括以下步驟:
步驟S1、電極加工,在晶圓第一表面制作源極以及柵極,與所述第一表面相對的第二表面制作漏極;
步驟S2、印刷錫膏,在所述源極以及所述柵極的位置印刷錫膏,并通過回流焊使錫膏融化粘附于晶圓表面;
步驟S3、樹脂封裝,采用樹脂材料對所述第一表面進行表面封裝,使所述樹脂材料覆蓋整個第一表面并覆蓋所述錫膏;
步驟S4、研磨,對完成所述樹脂封裝的第一表面進行研磨,使所述錫膏露出;
步驟S5、切割,將所述晶圓進行切割,形成若干芯片
步驟S6、焊接,將所述芯片的所述第二表面焊接在所述電連接件上;
步驟S7、絕緣處理,對所述第二表面以外的所述芯片的其余表面與所述電 連接件之間進行絕緣處理。
本發(fā)明的有益效果為:設置引線框架與第二表面的漏極連接,并通過引線框架將漏極端引至與所述源極、所述柵極相同的平面,便于芯片焊接在PCB上。由于設置所述源極以及所述柵極的第一表面與框架折邊上的漏極距離較近,在芯片與框架折邊之間設置絕緣材料能夠有效的防止電壓擊穿造成短路。
附圖說明
下面根據(jù)附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
圖1為實施例一所述半導體封裝結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中A-A剖視圖。
圖3為實施例一、二所述晶圓結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖3中Ⅰ處放大圖。
圖5為圖4中B-B剖視圖。
圖6為實施例一、二所述在晶圓上印刷錫膏后結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為圖6中C-C剖視圖。
圖8為實施例一、二所述樹脂封裝后芯片結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為圖8中D-D剖視圖。
圖10為實施例一、二所述芯片研磨后結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11為實施例一所述芯片安裝在引線框架上結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12為實施例一所述芯片安裝在引線框架上剖視圖。
圖13為實施例一所述在框架折邊與所述芯片之間設置絕緣材料后結(jié)構(gòu)示意圖。
圖14為為實施例一所述在框架折邊與所述芯片之間設置絕緣材料后截面 圖。
圖15為實施例二所述半導體封裝結(jié)構(gòu)示意圖。
圖16為圖15中E-E剖視圖。
圖17為實施例二所述芯片安裝在PCB上結(jié)構(gòu)示意圖。
圖18為實施例二所述芯片安裝在PCB上剖視圖。
圖中:
1、芯片;11、源極;12、柵極;2、錫膏;3、塑封材料;4、引線框架;41、框架本體;42、框架折邊;43、折邊端面;5、絕緣材料;6、導電結(jié)合材;7、晶圓;8、PCB;81、PCB本體;82、PCB凸臺;83、凸臺表面;84、導電銅箔。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
實施例一:
如圖1~14所示,于本實施例中,本發(fā)明所述的一種半導體封裝結(jié)構(gòu),包括芯片1,所述芯片1具有第一表面以及與所述第一表面相對的第二表面,所述第一表面以及所述第二表面均設置有電極,所述第一表面與所述電極對應的位置覆蓋有錫膏2,其余位置覆蓋有塑封材料3,所述錫膏2以及所述塑封材料3的外表面形成封裝表面,所述第二表面直接連接電連接件。
本實施例中所述第一表面設置的電極為源極11和柵極12,所述第二表面設置的電極為漏極。覆蓋在所述源極11與所述柵極12上的錫膏2的厚度與用于封裝所述芯片1其余表面的塑封材料3的厚度相同。
具體的,所述電連接件為引線框架4,所述引線框架4包括與所述芯片1連 接的框架本體41,以及于所述芯片1一側(cè)向所述芯片1方向翻折的框架折邊42,所述框架折邊42具有與所述封裝表面位于同一平面的折邊端面43,所述框架折邊42與所述芯片1之間設置有絕緣材料5。所述芯片1通過導電結(jié)合材6與所述引線框架4固定連接。
在所述芯片1的第一表面對應電極的位置設置錫膏2用于保證電極的電連接性能,在第一表面的其余位置采用塑封材料3封裝可以對錫膏2進行固定,防止錫膏2溢出,并且對芯片1的其余位置進行保護。
設置引線框架4與第二表面的漏極連接,并通過引線框架4將漏極端引至與所述源極11、所述柵極12相同的平面,便于芯片1焊接在PCB8上。由于設置所述源極11以及所述柵極12的第一表面與框架折邊42上的漏極距離較近,在芯片1與框架折邊42之間設置絕緣材料5能夠有效的防止電壓擊穿造成短路。
本實施例中所述的半導體封裝結(jié)構(gòu)的加工方法,為對芯片1進行單面樹脂封裝,并在封裝面電極對應的位置印刷錫膏2,使所述錫膏2與封裝樹脂共同構(gòu)成封裝表面,非封裝表面焊接于引線框架4上。
具體包括以下步驟:
步驟S1、電極加工,在晶圓7第一表面制作源極11以及柵極12,與所述第一表面相對的第二表面制作漏極;
步驟S2、印刷錫膏2,在所述源極11以及所述柵極12的位置印刷錫膏2,并通過回流焊使錫膏2融化粘附于晶圓7表面;
步驟S3、樹脂封裝,采用樹脂材料對所述第一表面進行表面封裝,使所述樹脂材料覆蓋整個第一表面并覆蓋所述錫膏2;
步驟S4、研磨,對完成所述樹脂封裝的第一表面進行研磨,使所述錫膏2露出;
步驟S5、切割,將所述晶圓7進行切割,形成若干芯片1
步驟S6、焊接,將所述芯片1的所述第二表面焊接在所述引線框架4上;
步驟S7、絕緣處理,對所述第二表面以外的所述芯片1的其余表面與所述引線框架4之間進行絕緣處理。
實施例二:
如圖3~10、15~18所示,于本實施例中,本發(fā)明所述的一種半導體封裝結(jié)構(gòu),包括芯片1,所述芯片1具有第一表面以及與所述第一表面相對的第二表面,所述第一表面以及所述第二表面均設置有電極,所述第一表面與所述電極對應的位置覆蓋有錫膏2,其余位置覆蓋有塑封材料3,所述錫膏2以及所述塑封材料3的外表面形成封裝表面,所述第二表面直接連接電連接件。
所述第一表面上覆蓋的所述塑封材料3與所述錫膏2的厚度相同。所述芯片1通過導電結(jié)合材6與所述電連接件固定連接。所述第一表面設置的電極為源極11和柵極12,所述第二表面設置的電極為漏極。
本實施例與實施例一的主要區(qū)別在于,本實施例所述的電連接件為PCB8,所述PCB8包括與所述芯片1連接的PCB本體81,以及于所述芯片1一側(cè)向所述芯片1方向延伸的PCB凸臺82,所述PCB凸臺82具有與所述封裝表面位于同一平面的凸臺表面83。
所述PCB8中設置有用于導電的導電銅箔84,所述導電銅箔84由所述PCB本體81延伸至所述PCB凸臺82,并外露于所述凸臺表面83。所述PCB8具有與用于安裝所述芯片1的上表面以及與所述上表面相對的下表面,所述上表面與所述下表面之間設置有導熱銅箔以及用于散熱的散熱通孔。
通過PCB8上的銅箔將漏極連接至PCB8的凸臺表面83,使芯片1的源極11、 柵極12以及漏極位于同一表面,便于芯片1的后期安裝。PCB8中的銅箔具有良好的導熱性能,能夠?qū)⑿酒?工作過程中的熱量快速傳導,延長其使用壽命。在PCB8上增加通孔,可以加大散熱面積,提高散熱性能。
一種如上所述的半導體封裝結(jié)構(gòu)的加工方法,具體包括以下步驟:
步驟S1、電極加工,在晶圓7第一表面制作源極11以及柵極12,與所述第一表面相對的第二表面制作漏極;
步驟S2、印刷錫膏2,在所述源極11以及所述柵極12的位置印刷錫膏2,并通過回流焊使錫膏2融化粘附于晶圓7表面;
步驟S3、樹脂封裝,采用樹脂材料對所述第一表面進行表面封裝,使所述樹脂材料覆蓋整個第一表面并覆蓋所述錫膏2;
步驟S4、研磨,對完成所述樹脂封裝的第一表面進行研磨,使所述錫膏2露出;
步驟S5、切割,將所述晶圓7進行切割,形成若干芯片1
步驟S6、焊接,將所述芯片1的所述第二表面焊接在所述PCB8上。
于本文的描述中,需要理解的是,術(shù)語“第一”、“第二”僅用于在描述上加以區(qū)分,不具有特殊含義。
需要聲明的是,上述具體實施方式僅僅為本發(fā)明的較佳實施例及所運用技術(shù)原理,在本發(fā)明所公開的技術(shù)范圍內(nèi),任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所容易想到的變化或替換,都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
以上通過具體的實施例對本發(fā)明進行了說明,但本發(fā)明并不限于這些具體的實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員應該明白,還可以對本發(fā)明做各種修改、等同替換、變化等等。但是,這些變換只要未背離本發(fā)明的精神,都應在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。另外,本申請說明書和權(quán)利要求書所使用的一些術(shù)語并不是限制,僅 僅是為了便于描述。此外,以上多處所述的“一個實施例”、“另一個實施例”等表示不同的實施例,當然也可以將其全部或部分結(jié)合在一個實施例中。