半導(dǎo)體芯片封裝方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種半導(dǎo)體芯片封裝方法，包括：提供一PPTC基板，其包括上表面及與上表面相背的下表面；提供一二極管，其具有第一電極表面及與所述第一電極表面相背的第二電極表面；將所述二極管與所述PPTC基板電性連接；提供一模具，在所述模具中放入玻璃纖維布，再將已經(jīng)形成電性連接的所述二極管和所述PPTC基板放入所述模具；將液態(tài)封裝材料注入模具中，烘烤使所述液態(tài)封裝材料固化。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)預(yù)先在模具中加入玻璃纖維布，固化后得到的帶有玻璃纖維的封裝結(jié)構(gòu)，顯著地提高了封裝材料的強(qiáng)度，能夠很好的解決封裝在高低溫突變的情況下出現(xiàn)的表面突起，開裂等異常狀況。
【專利說(shuō)明】半導(dǎo)體芯片封裝方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體芯片封裝方法。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的半導(dǎo)體芯片封裝方式一般是通過(guò)高溫高壓將在常溫下是固態(tài)的封裝材料融化注入模具并重新快速固化成型(5?50秒)的封裝工藝方法。該種封裝方式在加工過(guò)程中，被封裝產(chǎn)品需要承受較高的溫度與壓力，如果需要封裝的產(chǎn)品本身不能承受高溫高壓，就不能使用該種固態(tài)材料封裝方式。利用常溫下為液態(tài)的環(huán)氧封裝材料，低壓注入模具，并使用烘烤固化可以解決被封裝材料本身不耐高溫高壓的缺點(diǎn)，但是液體的環(huán)氧封裝材料的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度(Tg)較低，固化后環(huán)氧封裝材料的強(qiáng)度低，容易受到高低溫突變(如回流焊接、高低溫沖擊等)影響，發(fā)生表面突起，開裂等異常狀況，影響封裝品質(zhì)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種解決上述技術(shù)問(wèn)題的半導(dǎo)體芯片封裝方法。
[0004]其中，本發(fā)明一實(shí)施方式的半導(dǎo)體芯片封裝方法，包括:
提供一 PPTC基板,其包括上表面及與上表面相背的下表面；
提供一二極管，其具有第一電極表面及與所述第一電極表面相背的第二電極表面； 將所述二極管與所述PPTC基板電性連接；
提供一模具，在所述模具中放入玻璃纖維布，再將已經(jīng)形成電性連接的所述二極管和所述PPTC基板放入所述模具；
將液態(tài)封裝材料注入模具中，烘烤使所述液態(tài)封裝材料固化。
[0005]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在“將所述二極管與所述PPTC基板電性連接”步驟前還包括:
在所述PPTC基板的上表面及下表面上分別形成第一絕緣層和第二絕緣層，并在所述第一絕緣層上形成通孔，
在所述通孔內(nèi)壁上形成導(dǎo)電介質(zhì)。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述“將所述二極管與所述PPTC基板電性連接”步驟具體包括:
提供一電連接件，所述二極管的第一電極表面通過(guò)所述通孔與所述PPTC基板電性連接，所述二極管的第二電極表面通過(guò)所述電連接件和所述通孔與所述PPTC基板電性連接。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述二極管各個(gè)電極表面是通過(guò)表面貼裝的方式(SMT)與對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體形成電性連接。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在正常的大氣壓下，烘烤溫度最高為150°C。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述PPTC基板由多個(gè)單層的PCT板復(fù)合而成。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述液體封裝材料為液態(tài)環(huán)氧樹脂。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述通孔內(nèi)壁上的導(dǎo)電介質(zhì)材料為銅。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電連接件為金屬夾或金屬絲。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述液態(tài)環(huán)氧樹脂具有低玻璃態(tài)轉(zhuǎn)換溫度(Tg)。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)預(yù)先在模具中加入玻璃纖維布，然后再固化，得到的帶有玻璃纖維的封裝結(jié)構(gòu)，顯著地提高了封裝材料環(huán)氧樹脂的強(qiáng)度，能夠很好的解決封裝在高低溫突變的情況下出現(xiàn)的表面突起，開裂等異常狀況。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明封裝結(jié)構(gòu)一實(shí)施方式中封裝結(jié)構(gòu)的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明封裝結(jié)構(gòu)一實(shí)施方式中封裝方法的步驟流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]以下將結(jié)合附圖所示的【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施方式并不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0017]如圖1所示，在本發(fā)明一實(shí)施方式中，半導(dǎo)體芯片封裝結(jié)構(gòu)包括PPTC基板10，該P(yáng)PTC基板10包括上表面和與該上表面相背的下表面。該P(yáng)PTC基板10由多個(gè)單層的PCT板復(fù)合而成。在該P(yáng)PTC基板10的上表面覆蓋有第一絕緣層11，在該P(yáng)PTC基板10的下表面覆蓋有第二絕緣層12。
[0018]二極管20,具有第一電極表面21及與所述第一電極表面21相背的第二電極表面22，二極管20采用表面貼裝(SMT)的方式置于PPTC基板10的第一絕緣層11上。
[0019]為了實(shí)現(xiàn)二極管20的第一電極表面21與PPTC基板10的電性連接，在第一絕緣層11上對(duì)應(yīng)二極管20的位置設(shè)有至少一個(gè)通孔111，該通孔111由第一絕緣層11的上表面向下表面延伸，并穿透。進(jìn)一步地，通孔111的內(nèi)壁上設(shè)有導(dǎo)電介質(zhì)(圖中未示出)，優(yōu)選地，導(dǎo)電介質(zhì)的材料為銅，二極管20和第一絕緣層11通過(guò)通孔111的內(nèi)壁上的導(dǎo)電介質(zhì)實(shí)現(xiàn)與PPTC基板10的電性連接。優(yōu)選地，在本實(shí)施例中，通孔111的數(shù)量為多個(gè)，且在不對(duì)應(yīng)二極管20的位置也設(shè)有至少一個(gè)相同的通孔112，該通孔在第一絕緣層11上表面的開口形狀可為圓形，也可為正方形，該通孔內(nèi)壁與PPTC基板10間的角度可為銳角、直角或鈍角。
[0020]電連接件30,優(yōu)選金屬夾或金屬絲,其一端與二極管20的第二電極表面22貼合，另一端直接電性連接PPTC基板10第一絕緣層11的通孔112內(nèi)壁上的導(dǎo)電介質(zhì)，如此來(lái)實(shí)現(xiàn)二極管20的第二電極表面22與PPTC基板10的電性連接。
[0021 ] 所述封裝結(jié)構(gòu)還包括封裝材料40，該封裝材料40覆蓋PPTC基板10的上表面上的第一絕緣層11、二極管20及電連接件30。由于PPTC基板10不能承受高溫高壓，故，封裝材料40需選用常溫下為液態(tài)的環(huán)氧樹脂，這種材料可以在低壓下注入模具，烘烤溫度最高為150°C，這樣的封裝條件不會(huì)對(duì)PPTC基板10帶來(lái)影響。另外，由于液態(tài)的環(huán)氧樹脂具有低玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度(Tg)，故其在固化后的封裝強(qiáng)度不是很高，容易受到高低溫突變(如回流焊接、高低溫沖擊等)影響，發(fā)生表面突起，開裂等異常狀況。為了解決上述問(wèn)題，在本發(fā)明中引入了玻璃纖維布50，用玻璃纖維布50包裹封裝材料40及所述PPTC基板10的下表面的第二絕緣層12，可以避免出現(xiàn)封裝結(jié)構(gòu)表面突起，開裂等異常狀況。
[0022]參圖2所示，為本發(fā)明封裝結(jié)構(gòu)一實(shí)施方式中封裝方法的步驟流程圖，其包括: S1、提供一 PPTC基板，其包括上表面及與上表面相背的下表面。該P(yáng)PTC基板10由多個(gè)單層的PCT板復(fù)合而成。在該P(yáng)PTC基板10的上表面形成第一絕緣層11，在該P(yáng)PTC基板10的下表面形成第二絕緣層12。
[0023]S2、提供一二極管，其具有第一電極表面及與所述第一電極表面相背的第二電極表面。在第一絕緣層11上對(duì)應(yīng)二極管20的位置設(shè)有至少一個(gè)通孔111，該通孔111由第一絕緣層11的上表面向下表面延伸，并穿透。進(jìn)一步地，通孔111的內(nèi)壁上設(shè)有導(dǎo)電介質(zhì)(圖中未示出)，優(yōu)選地，在本實(shí)施例中，通孔111的數(shù)量為多個(gè)，且在不對(duì)應(yīng)二極管20的位置也設(shè)有至少一個(gè)相同的通孔112，該通孔在第一絕緣層11上表面的開口形狀可為圓形，也可為正方形，該通孔內(nèi)壁與PPTC基板10間的角度可為銳角、直角或鈍角。
[0024]S3、將所述二極管與所述PPTC基板電性連接。二極管20和第一絕緣層11通過(guò)通孔111的內(nèi)壁上的導(dǎo)電介質(zhì)實(shí)現(xiàn)與PPTC基板10的電性連接，提供一電連接件30，優(yōu)選金屬夾或金屬絲，其一端與二極管20的第二電極表面22貼合，另一端直接電性連接PPTC基板10第一絕緣層11的通孔112內(nèi)壁上的導(dǎo)電介質(zhì)，如此來(lái)實(shí)現(xiàn)二極管20的第二電極表面22與PPTC基板10的電性連接。二極管20各個(gè)電極表面的是通過(guò)表面貼裝的方式(SMT)與對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體形成電性連接的。
[0025]S4、提供一模具，在所述模具中放入玻璃纖維布，再將已經(jīng)形成電性連接的所述二極管和所述PPTC基板放入所述模具。為了增加封裝材料固化后的硬度，在封裝材料注入模具前，在模具中放入一張玻璃纖維布，玻璃纖維布對(duì)封裝材料液態(tài)環(huán)氧樹脂具有良好的潤(rùn)濕性，所以在液態(tài)環(huán)氧樹脂注入模具過(guò)程中不會(huì)影響其充滿整個(gè)模具腔體。
[0026]S5、將液態(tài)封裝材料注入模具中，烘烤使所述液態(tài)封裝材料固化。液態(tài)環(huán)氧樹脂在低壓下注入模具，這里的低壓指的是日常生活中的正常的大氣壓強(qiáng)，烘烤固化溫度最高為150°C，固化后的液態(tài)環(huán)氧樹脂與玻璃纖維布具有良好的緊密結(jié)合，能夠承受如回流焊接、高低溫沖擊等各種惡劣條件而不發(fā)生表面突起，開裂等分層現(xiàn)象，并且由于玻璃纖維具有高拉力的特性，使得整個(gè)封裝結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度得到提高，使用該種新型的封裝方法，可使得整個(gè)封裝結(jié)構(gòu)達(dá)到絕緣、耐高溫、抗沖擊、減震、防潮、防水、防塵以及耐化學(xué)腐蝕等功效。
[0027]應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
[0028]上文所列出的一系列的詳細(xì)說(shuō)明僅僅是針對(duì)本發(fā)明的可行性實(shí)施方式的具體說(shuō)明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實(shí)施方式或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體芯片封裝方法，其特征在于，所述方法包括: 提供一 PPTC基板,其包括上表面及與上表面相背的下表面； 提供一二極管，其具有第一電極表面及與所述第一電極表面相背的第二電極表面； 將所述二極管與所述PPTC基板電性連接； 提供一模具，在所述模具中放入玻璃纖維布，再將已經(jīng)形成電性連接的所述二極管和所述PPTC基板放入所述模具； 將液態(tài)封裝材料注入模具中，烘烤使所述液態(tài)封裝材料固化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片封裝方法，其特征在于，在“將所述二極管與所述PPTC基板電性連接”步驟前還包括: 在所述PPTC基板的上表面及下表面上分別形成第一絕緣層和第二絕緣層，并在所述第一絕緣層上形成通孔， 在所述通孔內(nèi)壁上形成導(dǎo)電介質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片封裝方法，其特征在于，所述“將所述二極管與所述PPTC基板電性連接”步驟具體包括: 提供一電連接件，所述二極管的第一電極表面通過(guò)所述通孔與所述PPTC基板電性連接，所述二極管的第二電極表面通過(guò)所述電連接件和所述通孔與所述PPTC基板電性連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體芯片封裝方法，其特征在于，所述二極管各個(gè)電極表面是通過(guò)表面貼裝的方式(SMT)與對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體形成電性連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片封裝方法，其特征在于，在正常的大氣壓下，烘烤溫度最高為150°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片封裝方法，其特征在于，所述PPTC基板由多個(gè)單層的PCT板復(fù)合而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片封裝方法，其特征在于，所述液體封裝材料為液態(tài)環(huán)氧樹脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體芯片封裝方法，其特征在于，所述通孔內(nèi)壁上的導(dǎo)電介質(zhì)材料為銅。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體芯片封裝方法，其特征在于，所述電連接件為金屬夾或金屬絲。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體芯片封裝方法，其特征在于，所述液態(tài)環(huán)氧樹脂具有低玻璃態(tài)轉(zhuǎn)換溫度(Tg)。
【文檔編號(hào)】H01L21/58GK104269361SQ201410530456
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月10日
【發(fā)明者】馬抗震, 林昭銀, 李偉, 沈小英 申請(qǐng)人:禾邦電子(蘇州)有限公司