本發(fā)明涉及半導體封裝領(lǐng)域，尤其涉及一種封裝結(jié)構(gòu)及其形成方法。

背景技術(shù)：

1、當半導體產(chǎn)品工作時，電流就會流動，這不可避免地會產(chǎn)生阻力，然后產(chǎn)生熱量。如果半導體封裝不能有效地散熱，芯片可能會過熱，導致內(nèi)部晶體管過熱而無法工作。因此，半導體封裝結(jié)構(gòu)有效散熱是必不可少的。隨著半導體產(chǎn)品的發(fā)展速度越來越快，功能越來越多，封裝結(jié)構(gòu)的散熱性能變得越來越重要。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種封裝結(jié)構(gòu)及其形成方法，其能夠提高封裝結(jié)構(gòu)的散熱性能。

2、為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種封裝結(jié)構(gòu)，包括基板及設置在所述基板上的中介層，所述中介層包括：芯片，倒裝設置在所述基板上，在所述芯片背面具有一凹槽；塑封層，塑封所述芯片，且所述凹槽表面未被所述塑封層覆蓋；導電柱，貫穿所述塑封層至所述基板；散熱層，覆蓋所述芯片背面的所述凹槽表面，所述散熱層的熱導率大于所述芯片背面材料的熱導率。

3、在一實施例中，所述凹槽的深度小于所述芯片厚度的三分之一。

4、在一實施例中，所述凹槽為錐形凹槽，所述錐形凹槽的底面位于所述芯片的背面。

5、在一實施例中，所述芯片的部分背面作為所述錐形凹槽的底面，或者所述芯片的全部背面作為所述錐形凹槽的底面。

6、在一實施例中，所述散熱層為金屬層。

7、在一實施例中，所述散熱層還設置在所述導電柱背離所述基板的表面。

8、在一實施例中，所述散熱層還覆蓋所述芯片背面的非凹槽區(qū)域。

9、在一實施例中，所述芯片背面與所述塑封層表面平齊，或者所述塑封層表面高于所述芯片背面且所述凹槽延伸至所述塑封層中。

10、在一實施例中，所述封裝結(jié)構(gòu)還包括電感，所述電感設置在所述中介層上，所述電感通過粘結(jié)層與所述導電柱以及所述芯片背面連接，且所述粘結(jié)層填充在所述凹槽內(nèi)，并覆蓋所述散熱層。

11、在一實施例中，所述粘結(jié)層為燒結(jié)銀或者錫膏。

12、本發(fā)明實施例還提供了一種如上所述的封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，其包括：提供基板；在所述基板上形成中介層，所述中介層包括：芯片，倒裝設置在所述基板上，在所述芯片背面具有一凹槽；塑封層，塑封所述芯片，且所述凹槽表面未被所述塑封層覆蓋；導電柱，貫穿所述塑封層至所述基板；散熱層，覆蓋所述芯片背面的所述凹槽表面，所述散熱層的熱導率大于所述芯片背面材料的熱導率。

13、在一實施例中，在所述基板上形成中介層的步驟具體包括：將所述芯片倒裝在所述基板上，以及將所述導電柱設置在所述基板表面；塑封，形成所述塑封層，所述塑封層暴露出所述導電柱背離所述基板的表面；在所述芯片的背面形成所述凹槽；在所述凹槽的表面形成所述散熱層。

14、在一實施例中，在塑封的步驟中，所述塑封層還暴露出所述芯片背面；或者在塑封的步驟中，所述塑封層覆蓋所述芯片背面，且在所述芯片的背面形成所述凹槽的步驟中，所述凹槽延伸至所述塑封層中。

15、在一實施例中，在所述凹槽的表面形成所述散熱層的步驟還包括：在所述導電柱背離所述基板的表面形成所述散熱層。

16、在一實施例中，在所述凹槽的表面形成所述散熱層的步驟之前，所述方法還包括：執(zhí)行刻蝕以及清洗工藝，以去除所述導電柱背離所述基板的表面和所述芯片背面的自然氧化層以及雜質(zhì)。

17、在一實施例中，在所述基板上形成中介層的步驟之后還包括：在所述中介層上設置電感，所述電感通過粘結(jié)層與所述導電柱以及所述芯片背面連接，且所述粘結(jié)層填充在所述凹槽內(nèi)，并覆蓋所述散熱層。

18、本發(fā)明實施例提供的封裝結(jié)構(gòu)及其形成方法，在所述芯片背面形成凹槽，擴大了所述芯片背面的表面積，進而擴大了所述芯片背面與外部散熱結(jié)構(gòu)的接觸面積，能夠?qū)崿F(xiàn)對芯片的良好散熱，并且，所述封裝結(jié)構(gòu)還在所述凹槽表面設置熱導率較大的散熱層，進一步提高了芯片背面與外部散熱結(jié)構(gòu)之間的熱量傳導，提高了封裝結(jié)構(gòu)的散熱性能。

技術(shù)特征：

1.一種封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括基板及設置在所述基板上的中介層，所述中介層包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凹槽的深度小于所述芯片厚度的三分之一。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凹槽為錐形凹槽，所述錐形凹槽的底面位于所述芯片的背面。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述芯片的部分背面作為所述錐形凹槽的底面，或者所述芯片的全部背面作為所述錐形凹槽的底面。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述散熱層為金屬層。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述散熱層還設置在所述導電柱背離所述基板的表面。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述散熱層還覆蓋所述芯片背面的非凹槽區(qū)域。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述芯片背面與所述塑封層表面平齊，或者所述塑封層表面高于所述芯片背面且所述凹槽延伸至所述塑封層中。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述封裝結(jié)構(gòu)還包括電感，所述電感設置在所述中介層上，所述電感通過粘結(jié)層與所述導電柱以及所述芯片背面連接，且所述粘結(jié)層填充在所述凹槽內(nèi)，并覆蓋所述散熱層。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述粘結(jié)層為燒結(jié)銀或者錫膏。

11.一種如權(quán)利要求1～10任一項所述的封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的形成方法，其特征在于，在所述基板上形成中介層的步驟具體包括：

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的形成方法，其特征在于，在塑封的步驟中，所述塑封層還暴露出所述芯片背面；或者在塑封的步驟中，所述塑封層覆蓋所述芯片背面，且在所述芯片的背面形成所述凹槽的步驟中，所述凹槽延伸至所述塑封層中。

14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的形成方法，其特征在于，在所述凹槽的表面形成所述散熱層的步驟還包括：在所述導電柱背離所述基板的表面形成所述散熱層。

15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的形成方法，其特征在于，在所述凹槽的表面形成所述散熱層的步驟之前，所述方法還包括：執(zhí)行刻蝕以及清洗工藝，以去除所述導電柱背離所述基板的表面和所述芯片背面的自然氧化層以及雜質(zhì)。

16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的形成方法，其特征在于，在所述基板上形成中介層的步驟之后還包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種封裝結(jié)構(gòu)及其形成方法，封裝結(jié)構(gòu)包括基板及設置在基板上的中介層，中介層包括：芯片，倒裝設置在基板上，在芯片背面具有一凹槽；塑封層，塑封芯片，且凹槽表面未被塑封層覆蓋；導電柱，貫穿塑封層至基板；散熱層，覆蓋芯片背面的凹槽表面，散熱層的熱導率大于芯片背面材料的熱導率。本發(fā)明實施例提供的封裝結(jié)構(gòu)及其形成方法，在芯片背面形成凹槽，擴大了芯片背面的表面積，進而擴大了芯片背面與外部散熱結(jié)構(gòu)的接觸面積，能夠?qū)崿F(xiàn)對芯片的良好散熱，并且，封裝結(jié)構(gòu)還在凹槽表面設置熱導率較大的散熱層，進一步提高了芯片背面與外部散熱結(jié)構(gòu)之間的熱量傳導，提高了封裝結(jié)構(gòu)的散熱性能。

技術(shù)研發(fā)人員：楊先方,顧炯炯,田忠原
受保護的技術(shù)使用者：江蘇長電科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2