片的数量一致，且接合部分在该框架上的分布与该框架所固定的芯片的分布相对应；以及所述粘结剂可以被附着于每个接合部分，以使所述框架可以通过各个附有粘结剂的接合部分被固定在相应的芯片的上表面上。
[0070]在本发明中，所述框架的接合部分可以从所述框架中突出，或与所述框架处于同一平面。
[0071]在通过引线键合方式将所述至少一个芯片与所述基板电连接的情况下，所述框架不与键合引线相接触。所述框架的边缘可以呈锯齿状，和/或所述框架可以具有至少一个网孔。
[0072]此外，在通过倒装键合方式将所述至少一个芯片与所述基板电连接的情况下，所述粘结剂可以为银浆；在通过引线键合方式将所述至少一个芯片与所述基板电连接的情况下，所述粘结剂可以为DAF膜。
[0073]在本发明中，所述框架可以例如为金属(例如，铁、铜等)框架。可替换地，所述框架的材料可与基板的材料一致。
[0074]图8a?图8f、以及图9a?图9f示出了根据本发明的两种实施方式的封装工艺示意图，其中，图8a?图8f的示例采用倒装键合技术，图9a?图9f的示例采用引线键合技术。
[0075]首先描述图8a?图Sf示出的封装工艺流程。首先，如图8a所示，可以提供一基板101。之后，如图8b所示，提供一芯片103，并在芯片103与基板101之间植入多个焊球104。接下来，如图8c所示，在芯片103与基板101之间填充底充胶102。至此，完成了芯片103与基板101的布置和电连接。随后，如图8d所示，在芯片103的上表面上附着粘结剂107。之后，如图8e所示，将框架106的接合部分1061的底部固定在所述粘结剂107上。最后，如图Sf所示，利用封装层20对芯片103进行封装。
[0076]应当注意的是，虽然图8d和图8e示出的是先在芯片103的上表面上附着粘结剂107，之后将框架106的接合部分1061的底部固定在该粘结剂107上，但是也可以先将粘结剂107附着于框架106的接合部分1061的底部，之后再将附着有粘结剂107的接合部分1061固定至芯片103的上表面上。
[0077]下面描述图9a?图9f示出的封装工艺流程。首先，如图9a所示，提供一基板101。之后，如图9b所示，在基板101的上表面上粘贴一贴片胶105，然后将芯片103粘贴在该贴片胶105上。之后，如图9c所示，通过打线的方式来将芯片103与基板101电连接。随后，如图9d所示，在芯片103的上表面上附着粘结剂107。之后，如图9e所示，将框架106的接合部分1061的底部固定在所述粘结剂107上。需要注意的是，在固定该框架106时，应当确保该框架106不与键合引线相接触。最后，如图9f所示，利用封装层20对芯片103进行封装。
[0078]同理，虽然图9d和图9e示出的是先在芯片103的上表面上附着粘结剂107，之后将框架106的接合部分1061的底部固定在该粘结剂107上，但是也可以先将粘结剂107附着于框架106的接合部分1061的底部，之后再将附着有粘结剂107的接合部分1061固定至芯片103的上表面上。
[0079]综上所述，在本发明提供的半导体封装结构和封装方法中，通过在芯片的上表面上固定框架，可以增加封装结构的对称性。并且，由于框架的热膨胀系数小于封装层的热膨胀系数，因而，增设该框架可以有效降低封装层的热膨胀系数。进而，可以减小封装层与基板之间的热膨胀系数差异，使得在升降温时，封装层与基板的膨胀体积大体上相等。这样，可以在目前还没有研究出热膨胀系数基本匹配的封装层与基板的情况下，有效减小由于热膨胀系数上的差异引起的翘曲，从而防止芯片断裂，提高封装结构的可靠性。
[0080]以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0081]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0082]此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【主权项】
1.一种半导体封装结构，该封装结构包括基板、位于所述基板上并与该基板电连接的至少一个芯片、以及用于对所述至少一个芯片进行封装的封装层，其特征在于，该封装结构还包括: 框架，所述框架被固定在所述至少一个芯片中的一者或多者的上表面上，其中，该框架的热膨胀系数小于所述封装层的热膨胀系数。2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述框架被容纳在所述封装层中。3.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于， 所述框架具有至少一个接合部分，其中，接合部分的数量与该框架所固定的芯片的数量一致，且接合部分在该框架上的分布与该框架所固定的芯片的分布相对应；以及 每个接合部分上被附着粘结剂，以使所述框架通过各个附有粘结剂的接合部分被固定在相应的芯片的上表面上。4.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述框架的边缘呈锯齿状，和/或所述框架具有至少一个网孔。5.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述框架是通过粘结剂被固定在所述至少一个芯片中的一者或多者的上表面上的； 在所述至少一个芯片与所述基板是通过倒装键合方式电连接的情况下，所述粘结剂为银浆； 在所述至少一个芯片与所述基板是通过所述引线键合方式电连接的情况下，所述粘结剂为芯片粘接膜。6.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的封装结构，其特征在于，所述框架为金属框架。7.一种半导体封装方法，其特征在于，该方法包括: 在基板的上表面上布置至少一个芯片，并将所述至少一个芯片与所述基板电连接； 在所述至少一个芯片的上表面上固定框架，其中，该框架的热膨胀系数小于用于对所述至少一个芯片进行封装的封装层的热膨胀系数；以及 对所述至少一个芯片进行封装。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述框架被容纳在所述封装层中。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于， 所述框架具有至少一个接合部分，其中，接合部分的数量与该框架所固定的芯片的数量一致，且接合部分在该框架上的分布与该框架所固定的芯片的分布相对应；以及 每个接合部分上被附着粘结剂，以使所述框架通过各个附有粘结剂的接合部分被固定在相应的芯片的上表面上。10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述框架的边缘呈锯齿状，和/或所述框架具有至少一个网孔。11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，利用粘结剂在所述至少一个芯片的上表面上固定所述框架； 在通过倒装键合方式将所述至少一个芯片与所述基板电连接的情况下，所述粘结剂为银浆； 在通过引线键合方式将所述至少一个芯片与所述基板电连接的情况下，所述粘结剂为芯片粘接膜。12.根据权利要求7-11中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述框架为金属框架。
【专利摘要】本发明公开了一种半导体封装结构和封装方法。该封装结构包括基板、位于所述基板上并与该基板电连接的至少一个芯片、以及用于对所述至少一个芯片进行封装的封装层，该封装结构还包括：框架，所述框架被固定在所述至少一个芯片中的一者或多者的上表面上，其中，该框架的热膨胀系数小于所述封装层的热膨胀系数。通过在芯片的上表面上固定框架，可以增加封装结构的对称性。并且，由于框架的热膨胀系数小于封装层的热膨胀系数，因而，增设该框架可以有效降低封装层的热膨胀系数。进而，可以使得在升降温时，封装层与基板的膨胀体积大体上相等。这样，可以有效减小由于热膨胀系数上的差异引起的翘曲，从而防止芯片断裂，提高封装结构的可靠性。
【IPC分类】H01L21/50, H01L23/24
【公开号】CN105097722
【申请号】CN201410186944
【发明人】蔡坚, 陈钏, 谭琳, 王谦
【申请人】清华大学
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月5日