[發明專利]半導體封裝結構

有效

• 申請號: 201210444097.6
• 申請日: 2012-11-08
• 公開（公告）號: CN102915978A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 林仲珉;陶玉娟
• 申請（專利權）人: 南通富士通微電子股份有限公司
• 主分類號: H01L23/31
• 分類號: H01L23/31;H01L23/488;H01L23/367
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發明涉及半導體技術，特別涉及一種半導體封裝結構。

背景技術

隨著電子產品向小型化方向的發展，在筆記本電腦、平板電腦、智能手機、數碼相機等消費電子領域的大規模集成電路和超大規模集成電路中，對半導體芯片尺寸的要求越來越高，需要形成的半導體封裝結構要越來越小，越來越薄。

請參考圖1，為現有技術的一種半導體封裝結構的結構示意圖，具體包括：封裝基板10，位于所述封裝基板10上的芯片20，且所述封裝基板10的第一表面11與所述芯片20的第二表面21相對設置；位于所述芯片20的第二表面21上的焊球22，所述焊球22與芯片20中的電路結構（未圖示）電學連接，所述焊球22與封裝基板10的第一表面11的導電端子15相連接，使得所述芯片20中的電路通過所述焊球22、導電端子15與外電路相連接；位于所述芯片20和封裝基板10之間的底填料30；覆蓋所述芯片20和封裝基板10表面的封裝樹脂材料40。由于所述芯片20和封裝基板10之間的間距很小，所述間距等于焊球22的高度，因此直接在所述芯片20和封裝基板10表面形成封裝樹脂材料40時，所述封裝樹脂材料40不能將芯片20和封裝基板10之間的間隙填滿，會有內部空洞，容易造成電荷和水汽積累，使得芯片、封裝基板發生腐蝕。即使先利用底填料30對所述芯片20和封裝基板10之間的間隙進行填充，再利用封裝樹脂材料40覆蓋在所述芯片20和封裝基板10表面，可由于間隙實在太小，仍可能會在芯片20和封裝基板10之間形成空洞，影響芯片的穩定性和可靠性。

更多關于所述半導體封裝結構的形成方法請參考美國公開號為US2010/0285637A1的美國專利文獻。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種半導體封裝結構，可以避免芯片和封裝基板之間存在空洞，影響芯片的穩定性和可靠性。

為解決上述問題，本發明技術方案提供了一種半導體封裝結構，包括：芯片，所述芯片具有第一表面和第二表面，位于所述芯片第一表面的第一底部金屬層；位于所述第一底部金屬層上的第一柱狀電極，所述第一柱狀電極周圍暴露出部分第一底部金屬層；位于所述第一柱狀電極側壁表面、頂部表面、第一柱狀電極周圍暴露出的第一底部金屬層表面的第一擴散阻擋層；位于所述第一擴散阻擋層上的第一焊球，所述第一焊球至少包裹在所述第一柱狀電極頂部和側壁的表面；與芯片的第一表面相對設置的封裝基板，所述封裝基板具有焊接端子，所述焊接端子的位置與第一焊球的位置相對應，所述芯片倒裝于所述封裝基板上且位于所述芯片上的第一焊球與所述焊接端子互連。

可選的，還包括：位于所述芯片第一表面的第二底部金屬層，所述第二底部金屬層與第一底部金屬層電學隔離，位于所述第二底部金屬層表面的第二柱狀電極，所述第二柱狀電極周圍暴露出部分第二底部金屬層；位于所述第二柱狀電極側壁表面、頂部表面、第二柱狀電極周圍暴露出的第二底部金屬層表面的第二擴散阻擋層；位于所述第二擴散阻擋層上的第二焊球，所述第二焊球至少包裹在所述第二柱狀電極頂部和側壁的表面；位于所述封裝基板內的第一散熱板，所述第一散熱板的位置與第二焊球的位置相對應，且所述第二焊球與所述第一散熱板互連。

可選的，所述焊接端子位于封裝基板靠近邊緣的位置，所述第一散熱板位于封裝基板的中間位置，對應的，所述第一焊球位于所述芯片的第一表面靠近邊緣的位置，所述第二焊球位于芯片的第一表面靠近中間的位置。

可選的，所述第一焊球還覆蓋所述第一底部金屬層表面的第一擴散阻擋層，所述第二焊球還覆蓋所述第二底部金屬層表面的第二擴散阻擋層

可選的，所述第一散熱板的數量為一塊或多塊，所述第一散熱板的形狀為規則圖形或不規則圖形。

可選的，當所述第一散熱板為多塊時，所述第一散熱板為集中分布或分散分布。

可選的，所述封裝基板為樹脂基板、陶瓷基板、玻璃基板、硅基板、金屬基板、金屬框架和合金框架中的一種。

可選的，還包括：位于所述芯片和封裝基底之間的底填料和覆蓋所述芯片、封裝基底表面的封裝樹脂材料。

可選的，還包括：位于所述芯片和封裝基底之間和覆蓋所述芯片、封裝基底表面的封裝樹脂材料。

可選的，所述封裝樹脂材料暴露出所述芯片的第二表面。

可選的，還包括，與所述芯片第二表面相粘結的第二散熱板，所述封裝樹脂材料暴露出所述第二散熱板表面。

可選的，所述第一柱狀電極和第二柱狀電極的高度范圍為4μm~100μm。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：