[发明专利]半导体封装结构及其制造方法

说明书

本发明涉及半导体封装技术领域，提供了一种半导体封装结构及其制造方法，该制造方法包括：提供基板；将半导体芯片设置于基板上并与基板电性连接；将散热翅片固定在半导体芯片背离基板的背面上；基板、半导体芯片和散热翅片进行塑封，形成半导体封装结构。本发明能够提高散热翅片与半导体芯片以及与塑封料之间的固定效果，使得散热翅片更加不易脱落，在能够提高封装结构的散热性能的情况下，通用性和可靠性更强。

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，具体涉及一种半导体封装结构及其制造方法。

背景技术

半导体封装结构有电气性能和散热控制两大挑战，特别是在散热控制方面，要求半导体封装结构能有效消散由芯片产生的热量。芯片散热的好坏会直接关系到最终形成的封装结构能否正常工作，而节温是芯片封装在实际应用中用于评估风险的一个相当重要的参数。由于芯片的节温限制，芯片的使用温度一般要小于150℃。随着大功率芯片的普及，芯片的封装散热至关重要，封装的散热能力限制了芯片加载功率的大小。

针对现有的通过优化芯片封装的散热结构来降低芯片节温的设计而言，以倒装芯片(FC，lip chip)为例，芯片倒装目前在多种封装上均有应用，如DFN(dual flat package双侧引脚扁平)封装、QFN(quad flat non-leaded package，无引线四方扁平)封装、LGA(Land Grid Array，栅格阵列)封装等。目前提高倒装芯片封装的散热方式主要是优化倒装芯片焊接的框架，以提高框架到焊接的PCB之间的传热效率，此种方式虽有一定的改善芯片散热的效果，但是还不足以完全满足大功率芯片的使用场景的需求，并且通用性较差。

因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种半导体封装结构及其制造方法，采用散热性能更好的金属散热翅片替代原先倒装芯片背面以上部分的塑封料，能够增加芯片顶部表面的散热面积，同时散热翅片与半导体芯片以及与塑封料之间的固定效果更好，使得散热翅片更加不易脱落，在确保封装结构能够具有良好的散热性能的基础上，通用性、可靠性和稳固性更强，且制造方法简单。

根据本发明第一方面，提供了一种半导体封装结构的制造方法，包括：提供基板；

将半导体芯片设置于所述基板上并与所述基板电性连接；

将散热翅片固定在所述半导体芯片背离所述基板的背面上；

对所述基板、所述半导体芯片和所述散热翅片进行塑封，形成半导体封装结构。

可选地，将半导体芯片设置于所述基板上并与所述基板电性连接之前，还包括：

对所述半导体芯片的背面进行晶背研磨及晶背金属化处理。

可选地，对所述基板、所述半导体芯片和所述散热翅片进行塑封包括：

在所述散热翅片上加装配套的保护装置；

将加装有保护装置的散热翅片、与所述散热翅片固定的所述半导体芯片以及与所述半导体芯片连接的所述基板放入塑封模具的腔体内；

向所述腔体内压入塑封料进行塑封，并在所述塑封料硬化后移走所述保护装置。

可选地，所述散热翅片为金属翅片，且所述散热翅片与所述半导体芯片的背面之间通过焊接固定。

可选地，所述散热翅片包括完全覆盖所述半导体芯片背面的第一部分，以及延伸至所述半导体芯片背面区域之外的第二部分，且所述散热翅片的第二部分位于所述半导体芯片背面区域的至少一个侧边之外。

可选地，所述散热翅片的第二部分的靠近所述半导体芯片一侧的表面上设置有至少一个凸块。

可选地，所述至少一个凸块和所述散热翅片一体成型。