半導體芯片封裝結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型揭示了一種半導體芯片封裝結構，其中，所述封裝結構包括：PPTC基板；在所述PPTC基板的上下表面分別覆蓋有第一絕緣層和第二絕緣層；二極管；電連接件；通孔，由第一絕緣層的上表面向下表面延伸，穿透第一絕緣層；二極管與PPTC基板電性連接；所述封裝結構還包括封裝材料和玻璃纖維布，封裝材料覆蓋的第一絕緣層、所述二極管及所述電連接件，所述玻璃纖維布包裹所述封裝材料及所述PPTC基板的下表面。與現有技術相比，本實用新型通過預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構，顯著地提高了封裝材料的強度，能夠很好的解決封裝在高低溫突變的情況下出現的表面突起，開裂等異常狀況。
【專利說明】半導體芯片封裝結構
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于半導體制造領域，尤其涉及一種半導體芯片封裝結構。
【背景技術】
[0002]傳統的半導體芯片封裝方式一般是通過高溫高壓將在常溫下是固態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程中，被封裝產品需要承受較高的溫度與壓力，如果需要封裝的產品本身不能承受高溫高壓，就不能使用該種固態材料封裝方式。利用常溫下為液態的環氧封裝材料，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，但是液體的環氧封裝材料的玻璃態轉化溫度(Tg)較低，固化后環氧封裝材料的強度低，容易受到高低溫突變(如回流焊接、高低溫沖擊等)影響，發生表面突起，開裂等異常狀況，影響封裝品質。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在于提供一種解決上述技術問題的半導體芯片封裝結構。
[0004]其中，本實用新型一實施方式的半導體芯片封裝結構，包括:
[0005]PPTC基板，其包括上表面及與上表面相背的下表面；
[0006]第一絕緣層，覆蓋在所述PPTC基板的上表面上；
[0007]第二絕緣層，覆蓋在所述PPTC基板的下表面上；
[0008]二極管，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；
[0009]電連接件；
[0010]通孔，由所述第一絕緣層的上表面向下表面延伸，穿透所述第一絕緣層；所述二極管的第一電極表面通過所述通孔與所述PPTC基板電性連接，所述二極管的第二電極表面通過所述電連接件和所述通孔與所述PPTC基板電性連接；
[0011]其中，所述封裝結構還包括封裝材料和玻璃纖維布，所述封裝材料覆蓋所述PPTC基板的上表面的第一絕緣層、所述二極管及所述電連接件，所述玻璃纖維布包裹所述封裝材料及所述PPTC基板的下表面。
[0012]作為本實用新型的進一步改進，所述PPTC基板由多個單層的PCT板復合而成。
[0013]作為本實用新型的進一步改進，所述通孔在所述第一絕緣層上表面的開口形狀可為圓形或正方形，所述通孔的內壁與所述PPTC基板間的角度可為銳角或直角或鈍角。
[0014]作為本實用新型的進一步改進，所述通孔的內壁上設有導電介質。
[0015]作為本實用新型的進一步改進，所述導電介質的材料為銅。
[0016]作為本實用新型的進一步改進，所述封裝材料為液態環氧樹脂。
[0017]作為本實用新型的進一步改進，所述液態環氧樹脂具有低玻璃態轉換溫度(Tg)。
[0018]作為本實用新型的進一步改進，所述電連接件為金屬夾或金屬絲。
[0019]作為本實用新型的進一步改進，所述二極管各個電極表面是通過表面貼裝的方式(SMT)與對應的導體形成電性連接。
[0020]與現有技術相比，本實用新型通過預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構，顯著地提高了封裝材料環氧樹脂的強度，能夠很好的解決封裝在高低溫突變的情況下出現的表面突起，開裂等異常狀況。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型封裝結構一實施方式中封裝結構的側視結構示意圖；
[0022]圖2是本實用新型封裝結構一實施方式中封裝方法的步驟流程圖。
【具體實施方式】
[0023]以下將結合附圖所示的【具體實施方式】對本實用新型進行詳細描述。但這些實施方式并不限制本實用新型，本領域的普通技術人員根據這些實施方式所做出的結構、方法、或功能上的變換均包含在本實用新型的保護范圍內。
[0024]如圖1所示，在本實用新型一實施方式中，半導體芯片封裝結構包括PPTC基板10，該PPTC基板10包括上表面和與該上表面相背的下表面。該PPTC基板10由多個單層的PCT板復合而成。在該PPTC基板10的上表面覆蓋有第一絕緣層11，在該PPTC基板10的下表面覆蓋有第二絕緣層12。
[0025]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。
[0026]為了實現二極管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上對應二極管20的位置設有至少一個通孔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。進一步地，通孔111的內壁上設有導電介質(圖中未示出)，優選地，導電介質的材料為銅，二極管20和第一絕緣層11通過通孔111的內壁上的導電介質實現與PPTC基板10的電性連接。優選地，在本實施例中，通孔111的數量為多個，且在不對應二極管20的位置也設有至少一個相同的通孔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，該通孔內壁與PPTC基板10間的角度可為銳角、直角或鈍角。
[0027]電連接件30,優選金屬夾或金屬絲，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內壁上的導電介質，如此來實現二極管20的第二電極表面22與PPTC基板10的電性連接。
[0028]所述封裝結構還包括封裝材料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的環氧樹脂，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對PPTC基板10帶來影響。另外，由于液態的環氧樹脂具有低玻璃態轉化溫度(Tg)，故其在固化后的封裝強度不是很高，容易受到高低溫突變(如回流焊接、高低溫沖擊等)影響，發生表面突起，開裂等異常狀況。為了解決上述問題，在本實用新型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，可以避免出現封裝結構表面突起，開裂等異常狀況。
[0029]參圖2所示，為封裝結構一實施方式中封裝方法的步驟流程圖，其包括:
[0030]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PPTC基板10由多個單層的PCT板復合而成。在該PPTC基板10的上表面形成第一絕緣層11，在該PPTC基板10的下表面形成第二絕緣層12。
[0031]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上對應二極管20的位置設有至少一個通孔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。進一步地，通孔111的內壁上設有導電介質(圖中未示出)，優選地，在本實施例中，通孔111的數量為多個，且在不對應二極管20的位置也設有至少一個相同的通孔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，該通孔內壁與PPTC基板10間的角度可為銳角、直角或鈍角。
[0032]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通過通孔111的內壁上的導電介質實現與PPTC基板10的電性連接，提供一電連接件30，優選金屬夾或金屬絲，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內壁上的導電介質，如此來實現二極管20的第二電極表面22與PPTC基板10的電性連接。二極管20各個電極表面的是通過表面貼裝的方式(SMT)與對應的導體形成電性連接的。
[0033]S4、提供一模具，在所述模具中放入玻璃纖維布，再將已經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，玻璃纖維布對封裝材料液態環氧樹脂具有良好的潤濕性，所以在液態環氧樹脂注入模具過程中不會影響其充滿整個模具腔體。
[0034]S5、將液態封裝材料注入模具中，烘烤使所述液態封裝材料固化。液態環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，烘烤固化溫度最高為150°C，固化后的液態環氧樹脂與玻璃纖維布具有良好的緊密結合，能夠承受如回流焊接、高低溫沖擊等各種惡劣條件而不發生表面突起，開裂等分層現象，并且由于玻璃纖維具有高拉力的特性，使得整個封裝結構的強度得到提高，使用該種新型的封裝方法，可使得整個封裝結構達到絕緣、耐高溫、抗沖擊、減震、防潮、防水、防塵以及耐化學腐蝕等功效。
[0035]應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施方式中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
[0036]上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本實用新型的可行性實施方式的具體說明，它們并非用以限制本實用新型的保護范圍，凡未脫離本實用新型技藝精神所作的等效實施方式或變更均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種半導體芯片封裝結構，包括: PPTC基板，其包括上表面及與上表面相背的下表面； 第一絕緣層，覆蓋在所述PPTC基板的上表面上； 第二絕緣層，覆蓋在所述PPTC基板的下表面上； 二極管，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； 電連接件； 通孔，由所述第一絕緣層的上表面向下表面延伸，穿透所述第一絕緣層；所述二極管的第一電極表面通過所述通孔與所述PPTC基板電性連接，所述二極管的第二電極表面通過所述電連接件和所述通孔與所述PPTC基板電性連接； 其特征在于，所述封裝結構還包括封裝材料和玻璃纖維布，所述封裝材料覆蓋所述PPTC基板的上表面的第一絕緣層、所述二極管及所述電連接件，所述玻璃纖維布包裹所述封裝材料及所述PPTC基板的下表面。
2.根據權利要求1所述的半導體芯片封裝結構，其特征在于，所述PPTC基板由多個單層的PCT板復合而成。
3.根據權利要求1所述的半導體芯片封裝結構，其特征在于，所述通孔在所述第一絕緣層上表面的開口形狀可為圓形或正方形，所述通孔的內壁與所述PPTC基板間的角度可為銳角或直角或鈍角。
4.根據權利要求3所述的半導體芯片封裝結構，其特征在于，所述通孔的內壁上設有導電介質。
5.根據權利要求4所述的半導體芯片封裝結構，其特征在于，所述導電介質的材料為銅。
6.根據權利要求1所述的半導體芯片封裝結構，其特征在于，所述封裝材料為液態環氧樹脂。
7.根據權利要求6所述的半導體芯片封裝結構，其特征在于，所述液態環氧樹脂具有低玻璃態轉換溫度Tg。
8.根據權利要求1所述的半導體芯片封裝結構，其特征在于，所述電連接件為金屬夾或金屬絲。
9.根據權利要求1所述的半導體芯片封裝結構，其特征在于，所述二極管各個電極表面是通過表面貼裝的方式SMT與對應的導體形成電性連接。
【文檔編號】H01L23/31GK204088293SQ201420583226
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月10日 優先權日:2014年10月10日
【發明者】馬抗震, 林昭銀, 李偉, 沈小英 申請人:禾邦電子(蘇州)有限公司