[發明專利]一種封裝件及其制造方法

有效

• 申請號: 201510039040.1
• 申請日: 2015-01-26
• 公開（公告）號: CN104576554B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 馬慧舒
• 申請（專利權）人: 三星半導體（中國）研究開發有限公司;三星電子株式會社
• 主分類號: H01L23/29
• 分類號: H01L23/29;H01L23/373;H01L21/56;H01L21/48
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司11286
• 代理人: 尹淑梅

技術領域

本發明涉及半導體封裝領域，更具體地說，涉及一種封裝件及其制造方法。

背景技術

現有封裝件的結構一般如圖1所示，封裝件包括基板1、設置在基板1上的芯片2、塑封芯片2的塑封層3以及焊球陣列6。其制造工藝主要包括使芯片2通過鍵合線或凸點附著到基板上，然后進行塑封，最后設置焊球。隨著電子產品輕量化、小型化的要求，封裝件趨于薄型、小型化。而在這種封裝件的制造過程中，散熱變得困難并且因各封裝材料(引線框架、芯片、粘接劑、塑封料)之間的熱膨脹系數(CTE)不匹配容易產生局部熱應力，使得封裝件產生翹曲。這樣的翹曲不僅使塑封后續制程難度加大，在成品塑封SMT組裝時制程不良增高，而且容易產生芯片及封裝裂紋等嚴重的器件失效問題。因此，尤其是對于薄型、高密度、高頻率的產品來說封裝件的散熱及翹曲問題成為亟需解決的問題。

為了解決上述問題，專利文獻1(CN102332436A)提出了一種形狀記憶合金核心結構的封裝件，該技術是將形狀記憶合金嵌入封裝件的基板中，利用形狀記憶合金在高溫下產生形變的特性，來部分地抑制和/或抵消基板和塑封料在高溫下的變形。但是，將形狀記憶合金設置在基板中的工藝較為復雜，而且對于覆銅板等剛性基板來說，這種將形狀記憶合金設置在剛性結構中的方式會嚴重制約形狀記憶合金的抗翹曲的效果，而且有時會損壞基板。

另外，專利文獻2(CN101142673A)提出了一種半導體器件，在該半導體器件中，由形狀記憶合金構成的金屬板通過粘接劑直接粘貼在基板與芯片之間，利用形狀記憶合金的復原力來抵消高溫時器件產生的熱應力。但是，由于在這種結構中，金屬板僅通過粘接劑直接粘貼在芯片上，而通常粘結層的厚度比其它層的厚度小得多(一般小20倍以上)，因此會發生由于形狀記憶合金在高溫下彎曲而導致芯片損壞。另外，即使在這種半導體器件中，形狀記憶合金的抗翹曲的效果也并不理想。

發明內容

因此，為了解決上述問題中的一個或多個，本發明提供一種封裝件，該封裝件包括基板、設置在基板上的芯片、用于塑封芯片的塑封層以及設置在塑封層上的形狀記憶合金。

根據本發明的示例性實施例，形狀記憶合金的變形溫度可以為200℃～260℃。

根據本發明的示例性實施例，形狀記憶合金可以包括銅-鎳-鈦合金、鐵-鎳-鈦合金和鎳-鈦-硅合金中的至少一種。

根據本發明的示例性實施例，塑封層的厚度與芯片的厚度的比值可以為2.2～2.8。

根據本發明的示例性實施例，塑封層可以包括甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、酚醛環氧樹脂、甲酚甲醛環氧樹脂、溴化酚醛環氧樹脂中的至少一種。

本發明還提供一種封裝件的制造方法，所述封裝件的制造方法包括以下步驟：(i)設置基板；(ii)在基板上設置芯片；(iii)對芯片進行塑封，以在芯片上設置塑封層；(iv)在塑封層上設置形狀記憶合金。

根據本發明的示例性實施例，封裝件的制造方法還可以包括在步驟(iv)之后進行的塑封固化工藝。

根據本發明的示例性實施例，封裝件的制造方法還可以包括在塑封固化工藝之后，在基板上設置焊球陣列。

根據本發明的示例性實施例，形狀記憶合金的變形溫度范圍可以為200℃～260℃。

根據本發明的示例性實施例，塑封固化工藝的溫度可以在形狀記憶合金的變形溫度范圍內。

通過本發明的提供的封裝件及其制造方法，能夠使封裝件的翹曲和散熱問題得到改善。

附圖說明

圖1是示出現有技術中的封裝件的結構示意圖。

圖2A～圖2E是本發明使用的技術的示意性原理圖。

圖3是示出根據本發明實施例的封裝件的結構示意圖。

圖4是根據本發明實施例的制造封裝件的方法的流程圖。

圖5A～圖5D是示出根據本發明實施例的制造封裝件的方法的示意圖。

具體實施方式

下文中，將參照附圖來詳細描述示例實施例。然而，示例實施例可以以許多不同的形式來實施，且不應該限于這里闡述的實施例。相反，提供這些實施例使得本公開將是徹底并完整的，并將使示例實施例的范圍充分地傳達給本領域技術人員。為了清楚起見，在附圖中夸大了層和區域的尺寸和相對尺寸。在附圖中，相同的標號始終表示相同的元件。