半导体封装单元的制作方法
半导体封装单元的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种半导体封装单元，包括：半导体芯片，安装半导体芯片的基板，以及封装在基板上的封装构件；其中，封装构件将半导体芯片固定在基板上，并且封装构件的内部与半导体芯片的外表面之间形成有腔体。其在封装构件内部与半导体芯片的外表面之间形成有腔体，利用腔体增强半导体芯片与封装构件之间的电绝缘性能，从而可有效防止电击穿和漏电的发生，提高半导体封装构件的可靠性和安全性。同时，由于腔体的存在，使得半导体芯片不直接与封装构件接触，从而可有效地降低由于封装构件内部热应力而对半导体封装单元的可靠性造成的影响。
【专利说明】半导体封装单元
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种半导体封装单元，属于半导体封装【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在现有使用的半导体封装单元中，人们不断追求封装的半导体芯片具有更高工作频率。而氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等为代表的宽禁带半导体材料，由于其具有功率密度大(是砷化镓、磷化铟等第二代半导体材料的10?30倍)、击穿电压高、电子饱和漂移速度高、体积小、质量轻等优点；并且兼具优良的电学和光学特性以及良好的化学稳定性。因此，被人们用来替代原有的砷化镓和磷化铟等为代表的第二代半导体材料，并被广泛地应用在高温、高压、高频等恶劣的环境中(如雷达、无线通信的基站以及卫星通信等)。
[0003]在实际使用中，由于使用的需要半导体封装构件的体积在不断减小。而传统的半导体封装单元是采用实体注塑封装的结构，当半导体封装单元的体积不断减小时，用于封装半导体芯片的封装体的厚度也在不断减小。而宽禁带半导体材料制成的芯片在使用时又具有高频率、大功率、大电流等工作特性。因此采用传统的半导体封装单元对宽禁带半导体材料制成的芯片进行封装时，会由于芯片的工作电流过大而存在电击穿或漏电的问题，降低了半导体封装构件的可靠性，同时也给器件的使用造成了安全隐患。
实用新型内容
[0004]针对上述现有技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种半导体封装单元，其可有效防止电击穿和漏电的发生。
[0005]本实用新型提供的一种半导体封装单元，包括:
[0006]半导体芯片，
[0007]安装所述半导体芯片的基板，
[0008]以及封装在所述基板上的封装构件；
[0009]其中，所述封装构件将所述半导体芯片固定在所述基板上，并且所述封装构件的内部与所述半导体芯片的外表面之间形成有腔体。
[0010]可选的，所述封装构件包括，
[0011 ] 封装在所述基板上的封装体，
[0012]以及设置在所述封装体沿垂向的上表面处的盖板；
[0013]其中，所述封装体将所述半导体芯片固定在所述基板上，所述盖板、所述封装体和所述半导体芯片的外表面相互配合形成所述腔体。
[0014]可选的，所述半导体芯片与所述盖板之间设置有至少一个支撑构件，所述支撑构件的一端抵靠在所述半导体芯片沿垂向的上表面处，所述支撑构件的另一端抵靠在所述盖板沿垂向的下表面处。
[0015]可选的，所述支撑构件沿垂向延伸。
[0016]可选的，所述半导体芯片与所述基板粘接固定，并且所述半导体芯片通过引线与引脚电连接。
[0017]可选的，所述引脚呈阶梯型结构，所述引脚的一端封装在所述封装体内并通过所述引线与所述半导体芯片电连接，所述引脚的另一端延伸至所述封装体的外侧。
[0018]可选的，所述引脚呈U型结构，所述引脚沿弯折部延伸的一端封装在所述封装体内并通过所述引线与所述半导体芯片电连接，所述引脚沿弯折部延伸的另一端延伸至所述封装体的外侧。
[0019]可选的，所述引脚呈柱状结构，所述引脚的一端封装在所述封装体内并通过所述引线与所述半导体芯片电连接，所述引脚的另一端沿垂向向下延伸至所述封装体的外侧。
[0020]可选的，所述半导体芯片与所述基板焊接固定。
[0021]可选的，所述基板沿垂向的下表面处均布有多个焊球。
[0022]与现有技术相比，本实用新型提供的半导体封装单元，其在封装构件内部与半导体芯片的外表面之间形成有腔体，利用腔体增强半导体芯片与封装构件之间的电绝缘性能，从而可有效防止电击穿和漏电的发生，提高半导体封装构件的可靠性和安全性。
[0023]同时，由于腔体的存在，使得半导体芯片不直接与封装构件接触，从而可有效地降低由于封装构件内部热应力而对半导体封装单元的可靠性造成的影响。
[0024]在进一步的技术方案中，封装构件包括封装体和盖板，其中封装体用于将半导体芯片固定在基板上，然后通过盖板、封装体和半导体芯片的外表面相互配合形成腔体；封装构件采用分体结构制成，便于生产安装。
[0025]在进一步的技术方案中，半导体芯片与盖板之间设置有至少一个支撑构件，通过支撑构件可有效地对盖板起到支撑作用，从而防止盖板发生形变甚至塌陷，从而保证了半导体封装单元自身结构的稳定性，进一步提高了半导体封装构件的可靠性。
[0026]在进一步的技术方案中，支撑构件沿垂向延伸，更加便于生产安装。
[0027]在进一步的技术方案中，半导体芯片与基板粘接，并通过引线与引脚电连接，从而实现半导体芯片的正装。
[0028]在进一步的技术方案中，半导体芯片与基板焊接固定，从而实现半导体芯片的倒装，其相较于半导体芯片的正装可省去引线和引脚的设置，结构更加简单，更加便于安装。
[0029]在进一步的技术方案中，基板沿垂向的下表面处均布有多个焊球，便于将基板快速安装至所需的集成电路板上。
[0030]上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本实用新型的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]在下文中将基于仅为非限定性的实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中:
[0032]图1为本实用新型实施例一提供的半导体封装单元的结构示意图；
[0033]图2为本实用新型实施例一提供的半导体封装单元的结构示意图；
[0034]图3为本实用新型实施例一提供的半导体封装单元的结构示意图；
[0035]图4为本实用新型实施例一提供的半导体封装单元的结构示意图；
[0036]图5为本实用新型实施例一提供的半导体封装单元的结构示意图；[0037]图6为本实用新型实施例一提供的半导体封装单元的结构示意图；
[0038]图7为本实用新型实施例二提供的半导体封装单元的结构示意图；
[0039]图8为本实用新型实施例二提供的半导体封装单元的结构示意图；
[0040]图9为本实用新型实施例二提供的半导体封装单元的结构示意图。
[0041]【专利附图】
【附图说明】:
[0042]1-半导体芯片；2_基板；
[0043]3-封装构件，31-封装体，32-盖板；
[0044]4-腔体；5_支撑构件；6_引线；7_引脚；8_焊球。
【具体实施方式】
[0045]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本实用新型中的【具体实施方式】，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
[0046]在描述【具体实施方式】前，先对本实用新型中出现的方向性名字做如下限定:
[0047]在半导体封装单元中，如图1所示，沿基板2与半导体芯片I的垂直方向为本实用新型中规定的垂向(图中V所示的方向);沿垂向背离基板2的一端为上方，沿垂向朝向基板2的一端为下方。
[0048]实施例一:
[0049]如图1至图6所示，本实施例中提供的半导体封装单元，包括:半导体芯片1，安装半导体芯片I的基板2，以及封装在基板2上的封装构件3 ;其中，封装构件3将半导体芯片I固定在基板2上，并且封装构件3的内部与半导体芯片I的外表面之间形成有腔体4。
[0050]本实施例中提供的半导体封装单元，其在封装构件3内部与半导体芯片I的外表面之间形成有腔体4，利用腔体4增强半导体芯片I与封装构件3之间的电绝缘性能，从而可有效防止电击穿和漏电的发生，提高半导体封装构件3的可靠性和安全性。
[0051]同时，由于腔体4的存在，使得半导体芯片I不直接与封装构件3接触，从而可有效地降低由于封装构件3内部热应力而对半导体封装单元的可靠性造成的影响。
[0052]需要进一步说明的是，封装构件3的内部与半导体芯片I的外表面之间形成有腔体4。其中半导体芯片I的外表面应理解为，在将半导体芯片I安装在基板2上后，除与基板2安装的端面以外，半导体芯片I其余的表面均可视其为外表面。
[0053]本实施例中，为了便于安装封装构件3，并在封装构件3的内部与半导体芯片I的外表面之间形成腔体4，可将封装构件3制成分体结构。具体的，封装构件3包括，封装在基板2上的封装体31，以及设置在封装体31沿垂向的上表面处的盖板32 ;其中，封装体31将半导体芯片I固定在基板2上，盖板32、封装体31和半导体芯片I的外表面相互配合形成腔体4。封装构件3采用分体结构制成，便于生产安装。
[0054]其中，对半导体芯片I的外表面可进一步的理解为，在封装体31将半导体芯片I固封在基板2上后(即半导体芯片I先行被封装体31封装在基板2上)，半导体芯片I暴露在封装体31外的表面即为外表面。为了便于理解，参考图1所示，如图1中所示的，此时半导体芯片I的外表面实际为半导体芯片I沿垂向的上表面的一部分。参考图2所示，如图2中所示的，此时半导体芯片I的外表面实际为半导体芯片I沿垂向的上表面的全部。进一步的，还可以理解的是，半导体芯片I的外表面除沿垂向的上表面外还可以包括部分或全部的沿垂向的侧表面。
[0055]本实施例中，当盖板32设置在封装体31沿垂向的上表面后，由于形成的腔体4尺寸可能较大(如图2中所示)，盖板32有可能发生变形甚至塌陷，从而导致半导体封装单元损坏。为此，半导体芯片I与盖板32之间还可设置有至少一个支撑构件5，支撑构件5的一端抵靠在半导体芯片I沿垂向的上表面处，支撑构件5的另一端抵靠在盖板32沿垂向的下表面处。其通过支撑构件5可有效地对盖板32起到支撑作用，从而防止盖板32发生形变甚至塌陷，从而保证了半导体封装单元自身结构的稳定性，进一步提高了半导体封装构件3的可靠性。
[0056]其中，支撑构件5的数量可为一个或多个，具体可参考图3和图4所示，具体设置的数量依据形成的腔体4的尺寸而定，只要能够保证支撑构件5对盖板32起到支撑作用，防止其形变或塌陷，保证腔体4的形成即可。并且都应落入本实用新型的保护范围。
[0057]本实施例中，支撑构件5沿垂向延伸。其便于设置，同时能够更好地对盖板32起到支撑作用。
[0058]本实施例中，半导体芯片I在安装到基板2上时，可采用正装安装方式。具体的，半导体芯片I与基板2粘接固定，并且半导体芯片I通过引线6与引脚7电连接。
[0059]其中引脚7的设置方式有多种，为了便于理解，下面仅以三种较为典型的实施方式加以描述。
[0060]实施方式1，如图1所示，引脚7呈阶梯型结构，引脚7的一端封装在封装体31内并通过引线6与半导体芯片I电连接，引脚7的另一端延伸至封装体31的外侧。
[0061]实施方式2，如图5所示，引脚7呈U型结构，引脚7沿弯折部延伸的一端封装在封装体31内并通过引线6与半导体芯片I电连接，引脚7沿弯折部延伸的另一端延伸至封装体31的外侧。
[0062]实施方式3，如图6所示，引脚7呈柱状结构，引脚7的一端封装在封装体31内并通过引线6与半导体芯片I电连接，引脚7的另一端沿垂向向下延伸至封装体31的外侧。
[0063]需要说明的是，引脚7的设置方式还可为其它形式，其它相同或类似的形式都应落入本实用新型的保护范围，在此不再赘述。
[0064]实施例二:
[0065]如图7至图8所示，本实施例中提供的半导体封装单元，包括:半导体芯片1，安装半导体芯片I的基板2，以及封装在基板2上的封装构件3 ;其中，封装构件3将半导体芯片I固定在基板2上，并且封装构件3的内部与半导体芯片I的外表面之间形成有腔体4。
[0066]本实施例中提供的半导体封装单元，其在封装构件3内部与半导体芯片I的外表面之间形成有腔体4，利用腔体4增强半导体芯片I与封装构件3之间的电绝缘性能，从而可有效防止电击穿和漏电的发生，提高半导体封装构件3的可靠性和安全性。
[0067]同时，由于腔体4的存在，使得半导体芯片I不直接与封装构件3接触，从而可有效地降低由于封装构件3内部热应力而对半导体封装单元的可靠性造成的影响。
[0068]需要进一步说明的是，封装构件3的内部与半导体芯片I的外表面之间形成有腔体4。其中半导体芯片I的外表面应理解为，在将半导体芯片I安装在基板2上后，除与基板2安装的端面以外，半导体芯片I其余的表面均可视其为外表面。
[0069]本实施例中，为了便于安装封装构件3，并在封装构件3的内部与半导体芯片I的外表面之间形成腔体4，可将封装构件3制成分体结构。具体的，封装构件3包括，封装在基板2上的封装体31，以及设置在封装体31沿垂向的上表面处的盖板32 ;其中，封装体31将半导体芯片I固定在基板2上，盖板32、封装体31和半导体芯片I的外表面相互配合形成腔体4。封装构件3采用分体结构制成，便于生产安装。
[0070]其中，对半导体芯片I的外表面可进一步的理解为，在封装体31将半导体芯片I固封在基板2上后(即半导体芯片I先行被封装体31封装在基板2上)，半导体芯片I暴露在封装体31外的表面即为外表面。为了便于理解，参考图7所示，如图7中所示的，此时半导体芯片I的外表面实际为半导体芯片I沿垂向的上表面的全部。进一步的，还可以理解的是，半导体芯片I的外表面除沿垂向的上表面外还可以包括部分或全部的沿垂向的侧表面。
[0071 ] 本实施例中，当盖板32设置在封装体31沿垂向的上表面后，由于形成的腔体4尺寸可能较大(如图7中所示)，盖板32有可能发生变形甚至塌陷，从而导致半导体封装单元损坏。为此，半导体芯片I与盖板32之间还可设置有至少一个支撑构件5，支撑构件5的一端抵靠在半导体芯片I沿垂向的上表面处，支撑构件5的另一端抵靠在盖板32沿垂向的下表面处。其通过支撑构件5可有效地对盖板32起到支撑作用，从而防止盖板32发生形变甚至塌陷，从而保证了半导体封装单元自身结构的稳定性，进一步提高了半导体封装构件3的可靠性。
[0072]其中，支撑构件5的数量可为一个或多个，具体可参考图8和图9所示，具体设置的数量依据形成的腔体4的尺寸而定，只要能够保证支撑构件5对盖板32起到支撑作用，防止其形变或塌陷，保证腔体4的形成即可。并且都应落入本实用新型的保护范围。
[0073]本实施例中，支撑构件5沿垂向延伸。其便于设置，同时能够更好地对盖板32起到支撑作用。
[0074]本实施例中，半导体芯片I在安装到基板2上时，可采用倒装安装方式。具体的，半导体芯片I与基板2焊接固定。其相较于实施例一中提供的半导体芯片I正装安装可省去引线6和引脚7的设置，结构更加简单，更加便于安装。同时在生产过程中可跳过打线步骤，减少了生产步骤，提高生产效率。
[0075]本实施例中，为了便于将基板2安装至所需的工作位置(如集成电路板中)，基板2沿垂向的下表面处均布有多个焊球8。
[0076]最后应说明的是:以上实施方式及实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式及实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施方式或实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施方式或实施例技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种半导体封装单元，其特征在于，包括: 半导体芯片， 安装所述半导体芯片的基板， 以及封装在所述基板上的封装构件； 其中，所述封装构件将所述半导体芯片固定在所述基板上，并且所述封装构件的内部与所述半导体芯片的外表面之间形成有腔体。
2.根据权利要求1所述的半导体封装单元，其特征在于，所述封装构件包括， 封装在所述基板上的封装体， 以及设置在所述封装体沿垂向的上表面处的盖板； 其中，所述封装体将所述半导体芯片固定在所述基板上，所述盖板、所述封装体和所述半导体芯片的外表面相互配合形成所述腔体。
3.根据权利要求2所述的半导体封装单元，其特征在于，所述半导体芯片与所述盖板之间设置有至少一个支撑构件，所述支撑构件的一端抵靠在所述半导体芯片沿垂向的上表面处，所述支撑构件的另一端抵靠在所述盖板沿垂向的下表面处。
4.根据权利要求3所述的半导体封装单元，其特征在于，所述支撑构件沿垂向延伸。
5.根据权利要求2到4中任一项所述的半导体封装单元，其特征在于，所述半导体芯片与所述基板粘接固定，并且所述半导体芯片通过引线与引脚电连接。
6.根据权利要求5所述的半导体封装单元，其特征在于，所述引脚呈阶梯型结构，所述引脚的一端封装在所述封装体内并通过所述引线与所述半导体芯片电连接，所述引脚的另一端延伸至所述封装体的外侧。
7.根据权利要求5所述的半导体封装单元，其特征在于，所述引脚呈U型结构，所述引脚沿弯折部延伸的一端封装在所述封装体内并通过所述引线与所述半导体芯片电连接，所述引脚沿弯折部延伸的另一端延伸至所述封装体的外侧。
8.根据权利要求5所述的半导体封装单元，其特征在于，所述引脚呈柱状结构，所述引脚的一端封装在所述封装体内并通过所述引线与所述半导体芯片电连接，所述引脚的另一端沿垂向向下延伸至所述封装体的外侧。
9.根据权利要求2到4中任一项所述的半导体封装单元，其特征在于，所述半导体芯片与所述基板焊接固定。
10.根据权利要求9所述的半导体封装单元，其特征在于，所述基板沿垂向的下表面处均布有多个焊球。
【文档编号】H01L23/04GK203746820SQ201320774374
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】袁长安, 范供齐, 吕光军, 张国旗 申请人:北京半导体照明科技促进中心
【专利摘要】本实用新型提出了一种半导体封装单元，包括：半导体芯片，安装半导体芯片的基板，以及封装在基板上的封装构件；其中，封装构件将半导体芯片固定在基板上，并且封装构件的内部与半导体芯片的外表面之间形成有腔体。其在封装构件内部与半导体芯片的外表面之间形成有腔体，利用腔体增强半导体芯片与封装构件之间的电绝缘性能，从而可有效防止电击穿和漏电的发生，提高半导体封装构件的可靠性和安全性。同时，由于腔体的存在，使得半导体芯片不直接与封装构件接触，从而可有效地降低由于封装构件内部热应力而对半导体封装单元的可靠性造成的影响。
【专利说明】半导体封装单元
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种半导体封装单元，属于半导体封装【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在现有使用的半导体封装单元中，人们不断追求封装的半导体芯片具有更高工作频率。而氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等为代表的宽禁带半导体材料，由于其具有功率密度大(是砷化镓、磷化铟等第二代半导体材料的10?30倍)、击穿电压高、电子饱和漂移速度高、体积小、质量轻等优点；并且兼具优良的电学和光学特性以及良好的化学稳定性。因此，被人们用来替代原有的砷化镓和磷化铟等为代表的第二代半导体材料，并被广泛地应用在高温、高压、高频等恶劣的环境中(如雷达、无线通信的基站以及卫星通信等)。
[0003]在实际使用中，由于使用的需要半导体封装构件的体积在不断减小。而传统的半导体封装单元是采用实体注塑封装的结构，当半导体封装单元的体积不断减小时，用于封装半导体芯片的封装体的厚度也在不断减小。而宽禁带半导体材料制成的芯片在使用时又具有高频率、大功率、大电流等工作特性。因此采用传统的半导体封装单元对宽禁带半导体材料制成的芯片进行封装时，会由于芯片的工作电流过大而存在电击穿或漏电的问题，降低了半导体封装构件的可靠性，同时也给器件的使用造成了安全隐患。
实用新型内容
[0004]针对上述现有技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种半导体封装单元，其可有效防止电击穿和漏电的发生。
[0005]本实用新型提供的一种半导体封装单元，包括:
[0006]半导体芯片，
[0007]安装所述半导体芯片的基板，
[0008]以及封装在所述基板上的封装构件；
[0009]其中，所述封装构件将所述半导体芯片固定在所述基板上，并且所述封装构件的内部与所述半导体芯片的外表面之间形成有腔体。
[0010]可选的，所述封装构件包括，
[0011 ] 封装在所述基板上的封装体，
[0012]以及设置在所述封装体沿垂向的上表面处的盖板；
[0013]其中，所述封装体将所述半导体芯片固定在所述基板上，所述盖板、所述封装体和所述半导体芯片的外表面相互配合形成所述腔体。
[0014]可选的，所述半导体芯片与所述盖板之间设置有至少一个支撑构件，所述支撑构件的一端抵靠在所述半导体芯片沿垂向的上表面处，所述支撑构件的另一端抵靠在所述盖板沿垂向的下表面处。
[0015]可选的，所述支撑构件沿垂向延伸。
[0016]可选的，所述半导体芯片与所述基板粘接固定，并且所述半导体芯片通过引线与引脚电连接。
[0017]可选的，所述引脚呈阶梯型结构，所述引脚的一端封装在所述封装体内并通过所述引线与所述半导体芯片电连接，所述引脚的另一端延伸至所述封装体的外侧。
[0018]可选的，所述引脚呈U型结构，所述引脚沿弯折部延伸的一端封装在所述封装体内并通过所述引线与所述半导体芯片电连接，所述引脚沿弯折部延伸的另一端延伸至所述封装体的外侧。
[0019]可选的，所述引脚呈柱状结构，所述引脚的一端封装在所述封装体内并通过所述引线与所述半导体芯片电连接，所述引脚的另一端沿垂向向下延伸至所述封装体的外侧。
[0020]可选的，所述半导体芯片与所述基板焊接固定。
[0021]可选的，所述基板沿垂向的下表面处均布有多个焊球。
[0022]与现有技术相比，本实用新型提供的半导体封装单元，其在封装构件内部与半导体芯片的外表面之间形成有腔体，利用腔体增强半导体芯片与封装构件之间的电绝缘性能，从而可有效防止电击穿和漏电的发生，提高半导体封装构件的可靠性和安全性。
[0023]同时，由于腔体的存在，使得半导体芯片不直接与封装构件接触，从而可有效地降低由于封装构件内部热应力而对半导体封装单元的可靠性造成的影响。
[0024]在进一步的技术方案中，封装构件包括封装体和盖板，其中封装体用于将半导体芯片固定在基板上，然后通过盖板、封装体和半导体芯片的外表面相互配合形成腔体；封装构件采用分体结构制成，便于生产安装。
[0025]在进一步的技术方案中，半导体芯片与盖板之间设置有至少一个支撑构件，通过支撑构件可有效地对盖板起到支撑作用，从而防止盖板发生形变甚至塌陷，从而保证了半导体封装单元自身结构的稳定性，进一步提高了半导体封装构件的可靠性。
[0026]在进一步的技术方案中，支撑构件沿垂向延伸，更加便于生产安装。
[0027]在进一步的技术方案中，半导体芯片与基板粘接，并通过引线与引脚电连接，从而实现半导体芯片的正装。
[0028]在进一步的技术方案中，半导体芯片与基板焊接固定，从而实现半导体芯片的倒装，其相较于半导体芯片的正装可省去引线和引脚的设置，结构更加简单，更加便于安装。
[0029]在进一步的技术方案中，基板沿垂向的下表面处均布有多个焊球，便于将基板快速安装至所需的集成电路板上。
[0030]上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本实用新型的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]在下文中将基于仅为非限定性的实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中:
[0032]图1为本实用新型实施例一提供的半导体封装单元的结构示意图；
[0033]图2为本实用新型实施例一提供的半导体封装单元的结构示意图；
[0034]图3为本实用新型实施例一提供的半导体封装单元的结构示意图；
[0035]图4为本实用新型实施例一提供的半导体封装单元的结构示意图；
[0036]图5为本实用新型实施例一提供的半导体封装单元的结构示意图；[0037]图6为本实用新型实施例一提供的半导体封装单元的结构示意图；
[0038]图7为本实用新型实施例二提供的半导体封装单元的结构示意图；
[0039]图8为本实用新型实施例二提供的半导体封装单元的结构示意图；
[0040]图9为本实用新型实施例二提供的半导体封装单元的结构示意图。
[0041]【专利附图】
【附图说明】:
[0042]1-半导体芯片；2_基板；
[0043]3-封装构件，31-封装体，32-盖板；
[0044]4-腔体；5_支撑构件；6_引线；7_引脚；8_焊球。
【具体实施方式】
[0045]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本实用新型中的【具体实施方式】，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
[0046]在描述【具体实施方式】前，先对本实用新型中出现的方向性名字做如下限定:
[0047]在半导体封装单元中，如图1所示，沿基板2与半导体芯片I的垂直方向为本实用新型中规定的垂向(图中V所示的方向);沿垂向背离基板2的一端为上方，沿垂向朝向基板2的一端为下方。
[0048]实施例一:
[0049]如图1至图6所示，本实施例中提供的半导体封装单元，包括:半导体芯片1，安装半导体芯片I的基板2，以及封装在基板2上的封装构件3 ;其中，封装构件3将半导体芯片I固定在基板2上，并且封装构件3的内部与半导体芯片I的外表面之间形成有腔体4。
[0050]本实施例中提供的半导体封装单元，其在封装构件3内部与半导体芯片I的外表面之间形成有腔体4，利用腔体4增强半导体芯片I与封装构件3之间的电绝缘性能，从而可有效防止电击穿和漏电的发生，提高半导体封装构件3的可靠性和安全性。
[0051]同时，由于腔体4的存在，使得半导体芯片I不直接与封装构件3接触，从而可有效地降低由于封装构件3内部热应力而对半导体封装单元的可靠性造成的影响。
[0052]需要进一步说明的是，封装构件3的内部与半导体芯片I的外表面之间形成有腔体4。其中半导体芯片I的外表面应理解为，在将半导体芯片I安装在基板2上后，除与基板2安装的端面以外，半导体芯片I其余的表面均可视其为外表面。
[0053]本实施例中，为了便于安装封装构件3，并在封装构件3的内部与半导体芯片I的外表面之间形成腔体4，可将封装构件3制成分体结构。具体的，封装构件3包括，封装在基板2上的封装体31，以及设置在封装体31沿垂向的上表面处的盖板32 ;其中，封装体31将半导体芯片I固定在基板2上，盖板32、封装体31和半导体芯片I的外表面相互配合形成腔体4。封装构件3采用分体结构制成，便于生产安装。
[0054]其中，对半导体芯片I的外表面可进一步的理解为，在封装体31将半导体芯片I固封在基板2上后(即半导体芯片I先行被封装体31封装在基板2上)，半导体芯片I暴露在封装体31外的表面即为外表面。为了便于理解，参考图1所示，如图1中所示的，此时半导体芯片I的外表面实际为半导体芯片I沿垂向的上表面的一部分。参考图2所示，如图2中所示的，此时半导体芯片I的外表面实际为半导体芯片I沿垂向的上表面的全部。进一步的，还可以理解的是，半导体芯片I的外表面除沿垂向的上表面外还可以包括部分或全部的沿垂向的侧表面。
[0055]本实施例中，当盖板32设置在封装体31沿垂向的上表面后，由于形成的腔体4尺寸可能较大(如图2中所示)，盖板32有可能发生变形甚至塌陷，从而导致半导体封装单元损坏。为此，半导体芯片I与盖板32之间还可设置有至少一个支撑构件5，支撑构件5的一端抵靠在半导体芯片I沿垂向的上表面处，支撑构件5的另一端抵靠在盖板32沿垂向的下表面处。其通过支撑构件5可有效地对盖板32起到支撑作用，从而防止盖板32发生形变甚至塌陷，从而保证了半导体封装单元自身结构的稳定性，进一步提高了半导体封装构件3的可靠性。
[0056]其中，支撑构件5的数量可为一个或多个，具体可参考图3和图4所示，具体设置的数量依据形成的腔体4的尺寸而定，只要能够保证支撑构件5对盖板32起到支撑作用，防止其形变或塌陷，保证腔体4的形成即可。并且都应落入本实用新型的保护范围。
[0057]本实施例中，支撑构件5沿垂向延伸。其便于设置，同时能够更好地对盖板32起到支撑作用。
[0058]本实施例中，半导体芯片I在安装到基板2上时，可采用正装安装方式。具体的，半导体芯片I与基板2粘接固定，并且半导体芯片I通过引线6与引脚7电连接。
[0059]其中引脚7的设置方式有多种，为了便于理解，下面仅以三种较为典型的实施方式加以描述。
[0060]实施方式1，如图1所示，引脚7呈阶梯型结构，引脚7的一端封装在封装体31内并通过引线6与半导体芯片I电连接，引脚7的另一端延伸至封装体31的外侧。
[0061]实施方式2，如图5所示，引脚7呈U型结构，引脚7沿弯折部延伸的一端封装在封装体31内并通过引线6与半导体芯片I电连接，引脚7沿弯折部延伸的另一端延伸至封装体31的外侧。
[0062]实施方式3，如图6所示，引脚7呈柱状结构，引脚7的一端封装在封装体31内并通过引线6与半导体芯片I电连接，引脚7的另一端沿垂向向下延伸至封装体31的外侧。
[0063]需要说明的是，引脚7的设置方式还可为其它形式，其它相同或类似的形式都应落入本实用新型的保护范围，在此不再赘述。
[0064]实施例二:
[0065]如图7至图8所示，本实施例中提供的半导体封装单元，包括:半导体芯片1，安装半导体芯片I的基板2，以及封装在基板2上的封装构件3 ;其中，封装构件3将半导体芯片I固定在基板2上，并且封装构件3的内部与半导体芯片I的外表面之间形成有腔体4。
[0066]本实施例中提供的半导体封装单元，其在封装构件3内部与半导体芯片I的外表面之间形成有腔体4，利用腔体4增强半导体芯片I与封装构件3之间的电绝缘性能，从而可有效防止电击穿和漏电的发生，提高半导体封装构件3的可靠性和安全性。
[0067]同时，由于腔体4的存在，使得半导体芯片I不直接与封装构件3接触，从而可有效地降低由于封装构件3内部热应力而对半导体封装单元的可靠性造成的影响。
[0068]需要进一步说明的是，封装构件3的内部与半导体芯片I的外表面之间形成有腔体4。其中半导体芯片I的外表面应理解为，在将半导体芯片I安装在基板2上后，除与基板2安装的端面以外，半导体芯片I其余的表面均可视其为外表面。
[0069]本实施例中，为了便于安装封装构件3，并在封装构件3的内部与半导体芯片I的外表面之间形成腔体4，可将封装构件3制成分体结构。具体的，封装构件3包括，封装在基板2上的封装体31，以及设置在封装体31沿垂向的上表面处的盖板32 ;其中，封装体31将半导体芯片I固定在基板2上，盖板32、封装体31和半导体芯片I的外表面相互配合形成腔体4。封装构件3采用分体结构制成，便于生产安装。
[0070]其中，对半导体芯片I的外表面可进一步的理解为，在封装体31将半导体芯片I固封在基板2上后(即半导体芯片I先行被封装体31封装在基板2上)，半导体芯片I暴露在封装体31外的表面即为外表面。为了便于理解，参考图7所示，如图7中所示的，此时半导体芯片I的外表面实际为半导体芯片I沿垂向的上表面的全部。进一步的，还可以理解的是，半导体芯片I的外表面除沿垂向的上表面外还可以包括部分或全部的沿垂向的侧表面。
[0071 ] 本实施例中，当盖板32设置在封装体31沿垂向的上表面后，由于形成的腔体4尺寸可能较大(如图7中所示)，盖板32有可能发生变形甚至塌陷，从而导致半导体封装单元损坏。为此，半导体芯片I与盖板32之间还可设置有至少一个支撑构件5，支撑构件5的一端抵靠在半导体芯片I沿垂向的上表面处，支撑构件5的另一端抵靠在盖板32沿垂向的下表面处。其通过支撑构件5可有效地对盖板32起到支撑作用，从而防止盖板32发生形变甚至塌陷，从而保证了半导体封装单元自身结构的稳定性，进一步提高了半导体封装构件3的可靠性。
[0072]其中，支撑构件5的数量可为一个或多个，具体可参考图8和图9所示，具体设置的数量依据形成的腔体4的尺寸而定，只要能够保证支撑构件5对盖板32起到支撑作用，防止其形变或塌陷，保证腔体4的形成即可。并且都应落入本实用新型的保护范围。
[0073]本实施例中，支撑构件5沿垂向延伸。其便于设置，同时能够更好地对盖板32起到支撑作用。
[0074]本实施例中，半导体芯片I在安装到基板2上时，可采用倒装安装方式。具体的，半导体芯片I与基板2焊接固定。其相较于实施例一中提供的半导体芯片I正装安装可省去引线6和引脚7的设置，结构更加简单，更加便于安装。同时在生产过程中可跳过打线步骤，减少了生产步骤，提高生产效率。
[0075]本实施例中，为了便于将基板2安装至所需的工作位置(如集成电路板中)，基板2沿垂向的下表面处均布有多个焊球8。
[0076]最后应说明的是:以上实施方式及实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式及实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施方式或实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施方式或实施例技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种半导体封装单元，其特征在于，包括: 半导体芯片， 安装所述半导体芯片的基板， 以及封装在所述基板上的封装构件； 其中，所述封装构件将所述半导体芯片固定在所述基板上，并且所述封装构件的内部与所述半导体芯片的外表面之间形成有腔体。
2.根据权利要求1所述的半导体封装单元，其特征在于，所述封装构件包括， 封装在所述基板上的封装体， 以及设置在所述封装体沿垂向的上表面处的盖板； 其中，所述封装体将所述半导体芯片固定在所述基板上，所述盖板、所述封装体和所述半导体芯片的外表面相互配合形成所述腔体。
3.根据权利要求2所述的半导体封装单元，其特征在于，所述半导体芯片与所述盖板之间设置有至少一个支撑构件，所述支撑构件的一端抵靠在所述半导体芯片沿垂向的上表面处，所述支撑构件的另一端抵靠在所述盖板沿垂向的下表面处。
4.根据权利要求3所述的半导体封装单元，其特征在于，所述支撑构件沿垂向延伸。
5.根据权利要求2到4中任一项所述的半导体封装单元，其特征在于，所述半导体芯片与所述基板粘接固定，并且所述半导体芯片通过引线与引脚电连接。
6.根据权利要求5所述的半导体封装单元，其特征在于，所述引脚呈阶梯型结构，所述引脚的一端封装在所述封装体内并通过所述引线与所述半导体芯片电连接，所述引脚的另一端延伸至所述封装体的外侧。
7.根据权利要求5所述的半导体封装单元，其特征在于，所述引脚呈U型结构，所述引脚沿弯折部延伸的一端封装在所述封装体内并通过所述引线与所述半导体芯片电连接，所述引脚沿弯折部延伸的另一端延伸至所述封装体的外侧。
8.根据权利要求5所述的半导体封装单元，其特征在于，所述引脚呈柱状结构，所述引脚的一端封装在所述封装体内并通过所述引线与所述半导体芯片电连接，所述引脚的另一端沿垂向向下延伸至所述封装体的外侧。
9.根据权利要求2到4中任一项所述的半导体封装单元，其特征在于，所述半导体芯片与所述基板焊接固定。
10.根据权利要求9所述的半导体封装单元，其特征在于，所述基板沿垂向的下表面处均布有多个焊球。
【文档编号】H01L23/04GK203746820SQ201320774374
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】袁长安, 范供齐, 吕光军, 张国旗 申请人:北京半导体照明科技促进中心
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