[发明专利]一种半导体芯片封装结构及其制备方法

权利要求书

1.一种半导体芯片封装结构，其特征在于，包括用于芯片连接的连接结构，所述连接结构包括：顺序依次设置的基板、连接材料、芯片、纳米铜材料层和铜线；所述铜线通过引线键合工艺与所述纳米铜材料层连接，所述纳米铜材料层厚度为25μm-500μm。

2.如权利要求1所述的一种半导体芯片封装结构，其特征在于，所述纳米铜材料层为一整体结构，纳米铜材料层原料厚度为50μm-1mm。

3.如权利要求1所述的一种半导体芯片封装结构，其特征在于，所述纳米铜材料层原材料选自纳米铜膏或纳米铜膜，所述纳米铜膏或所述纳米铜膜的厚度为5μm-1mm。

4.如权利要求1所述的一种半导体芯片封装结构，其特征在于，在所述纳米铜材料层上设置铜箔，所述铜箔厚度为1μm-475μm。

5.如权利要求1所述的一种半导体芯片封装结构，其特征在于，所述纳米铜材料层的原料包括：顺序依次设置的第一纳米铜连接层、第二纳米铜连接层、第三纳米铜连接层，每层纳米铜连接层厚度范围为5μm-1mm，所述第一纳米铜连接层、所述第二纳米铜连接层、所述第三纳米铜连接层的致密度依次升高。

6.权利要求1所述的一种半导体芯片封装结构，其特征在于，所述纳米铜材料层原料为纳米铜膏或纳米铜膜，所述纳米铜膏或纳米铜膜中的纳米铜颗粒直径为10nm-20μm。

7.一种制备权利要求1-6任一半导体芯片封装结构的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

S1.在基板上印刷或贴连接材料；

S2.所述连接材料上方放置芯片；

S3.所述芯片上方设置纳米铜材料层，烘干，然后烧结；

S4.将铜线通过引线键合工艺连接烧结后的纳米铜材料层。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述S3包括以下步骤：

S3.1.1:在所述芯片上方印刷或涂所述第一纳米铜连接层，烘干；

S3.1.2:涂所述第二纳米铜连接层，烘干；

S3.1.3:涂所述第三纳米铜连接层，烘干，然后烧结；

所述烘干环境为：温度：100-150℃，保温时间：30s-30min，气氛：空气、氮气、真空中的一种；所述烧结环境为：温度：100℃-350℃，保温时间：30s-30min，压力辅助0MPa-30MPa，气氛：氩气、空气、氮气、5％氢氩混合气、甲酸、真空中的一种。

9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述S3包括以下步骤：

S3.2.1:在所述芯片上方印刷或涂所述第一纳米铜连接层；

S3.2.2:涂所述第二纳米铜连接层，烘干烧结；

S3.2.3:涂所述第三纳米铜连接层，烘干烧结；

所述烘干环境为：温度100-150℃，保温时间：30s-30min，气氛：空气、氮气、真空；所述烧结环境为：温度：100℃-350℃，保温时间：30s-30min，压力辅助0MPa-30MPa，气氛：氩气、空气、氮气、5％氢氩混合气、甲酸、真空中的一种。

10.一种制备权利要求1-6任一半导体芯片封装结构的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

S5：在基板上印刷或贴连接材料；

S6：所述连接材料上方放置芯片；

S7：所述芯片上方设置纳米铜材料层，烘干，在纳米铜材料层上方设置纳米铜箔，然后烧结；

S8：将铜线通过引线键合工艺连接到烧结后的铜箔上表面。