一种半导体封装结构及封装方法与流程

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体封装结构及封装方法。

背景技术：

目前的半导体封装一般是将芯片固定在金属座(比如基岛后，芯片上的电连接区域通过金属线和基岛旁边的引线框架的引脚连接，再将芯片和基岛、引线框架等一起通过环氧树脂等材料封装固定。此种封装结构最终会将芯片、基岛、金属线的全部结构，以及引线框架的大部分结构封装在内，只留下外部的一些引脚，厚度一般都比较厚，不利于向集成度更高的方向发展。

技术实现要素：

本发明的第一目的在于提出一种厚度很薄的半导体封装结构，减少封装结构的体积。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种半导体封装结构，包括金属座和固定于所述金属座上的芯片，所述芯片的表面覆盖有绝缘保护膜，所述芯片的表面还设置有金属凸起，所述金属凸起与所述芯片电连接且穿出所述绝缘保护膜。

其中，所述半导体封装结构为二极管封装结构或三极管封装结构，所述金属座上也设置有金属凸起，且所述金属座上的所述金属凸起与所述芯片上的所述金属凸起的顶端持平。

其中，所述金属座上的所述金属凸起由溅镀或3D打印形成。

其中，所述绝缘保护膜从所述芯片的表面延伸并覆盖所述金属座的表面。

其中，所述绝缘保护膜通过涂覆非固体材料后固化的方式形成，或所述绝缘保护膜由固体软膜直接贴覆形成。

其中，当所述绝缘保护膜通过涂覆非固体材料后固化的方式形成时，涂覆的材料为绿漆或液态环氧树脂。

其中，所述绝缘保护膜由绿漆涂覆形成时，所述绿漆在所述金属凸起对应的位置遮蔽后曝光固化，再将遮蔽区域蚀刻形成孔。

其中，所述芯片上的所述金属凸起由锡膏印刷形成或设置锡球形成。

其中，在所述芯片上覆盖所述绝缘保护膜后，在所述金属凸起对应的位置激光打孔。

本发明的第二目的在于提出一种厚度很薄的半导体封装方法，减少封装结合的体积。

一种半导体的封装方法，包括以下步骤：

S1：将芯片固定于金属座上；

S2：在所述芯片和所述金属座的表面覆盖绝缘保护膜；

S3：在所述绝缘保护膜的预定区域打孔；

S4：在孔内的芯片上设置金属凸起。

有益效果：本发明提供了一种半导体封装结构及半导体封装方法。半导体封装结构包括金属座和固定于所述金属座上的芯片，所述芯片的表面覆盖有绝缘保护膜，所述芯片的表面还设置有金属凸起，所述金属凸起与所述芯片电连接且穿出所述绝缘保护膜。芯片通过凸设的金属凸起作为电极，用于与外界电连接，不需要额外设置引脚，也不需要引线框架等，芯片直接覆盖绝缘保护膜，既能保护芯片，又不需要通过环氧树脂等材料进行封装，封装体积极大减小，厚度减薄。

附图说明

图1是本发明提供的一种半导体封装结构的结构示意图。

图2是本发明提供的另一种半导体封装结构的结构示意图。

其中：

1-金属座，2-芯片，3-绝缘保护膜，4-金属凸起。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明体提供了一种半导体封装结构，如图1所示，包括金属座1和固定于金属座1上的芯片2，芯片2的表面覆盖有绝缘保护膜3，芯片2的表面还设置有金属凸起4，金属凸起4与芯片2电连接且穿出绝缘保护膜3。通过直接在芯片2的表面设置金属凸起4，直接通过金属凸起4作为电极和外界连接，不需要额外设置引线框架和金属线，也不需要再通过环氧树脂等材料将引线框架和金属线等封装固定，直接通过在芯片2的表面覆盖绝缘保护膜3的方式，不论是长度、宽度和高度上均能极大减少封装的尺寸，减薄封装的体积和重量。一般而言，绝缘保护膜3从芯片2的表面延伸并覆盖金属座1的表面，将金属座1和芯片2均覆盖保护，形成整体的半导体封装结构。芯片上金属凸起4的高度可以比较低，凸出绝缘保护膜3一定距离即可，因此，可以由锡膏印刷形成，也可以是设置锡球的方式形成，不会引起锡球塌陷，工艺比较简单，当然，金属凸起4也可以是其他的方式形成。

如图1所示的半导体封装结构一般适用于集成电路(IC)的封装，其金属凸起4全部设置在芯片2上，不需要在金属座1上设计金属凸起4。而对于某些半导体器件，比如二极管或者三极管等，芯片3的上表面和下表面均需要连接电极，因此，其封装结构如图2所示，在金属座1上也设置有金属凸起4，以通过金属座1和芯片2下方的区域连接形成相应的电极，并且，此种结构中，金属座1上的金属凸起4与芯片2上的金属凸起4的顶端持平，以使得此封装结构可以直接贴附在其他部件，如PCB板上，而不需要担心电极的高度差的问题。由于金属座1上的金属凸起4需要与芯片2上的金属凸起4的顶端持平，金属座1上的金属凸起4往往有一定的高度，最好由溅镀或3D打印形成，当然，也可以使用其他的方式形成。但是一般不太使用锡球或者涂覆锡膏的方式，因为锡本身会塌陷，无法支撑较高的高度。

本发明中，在芯片2上覆盖绝缘保护膜3后，可以在金属凸起4对应的位置打孔，以利于后续生成金属凸起4。具体而言，可以是在绝缘保护膜3上通过激光打孔的方式形成孔，可以比较好的控制打孔的位置和深度等，也可以采用其他方式形成孔。

对于绝缘保护膜3而言，可以是通过涂覆非固体材料后固化的方式形成，只要能形成一层绝缘保护膜3即可。涂覆的材料可以是绿漆或液态环氧树脂等常用材料，工艺比较成熟。对于液态环氧树脂固化形成的绝缘保护膜3，可以通过激光打孔的方式形成孔，而对于绿漆等感光材料而言，可以在金属凸起4对应的位置遮蔽后曝光固化，再将遮蔽区域蚀刻形成孔。

绝缘保护膜3也可以由固体软膜直接贴覆形成，比如PI膜等，只要是具有一定绝缘性的软膜即可，贴附的工艺也比较简单。

本发明还提供了一种半导体的封装方法，包括以下步骤：

S1：将芯片2固定于金属座1上；

S2：在芯片2和金属座1的表面覆盖绝缘保护膜3；

S3：在绝缘保护膜3的预定区域打孔；

S4：在孔内的芯片2上设置金属凸起4。

通过直接在芯片2的表面设置金属凸起4，直接通过金属凸起4作为电极和外界连接，不需要额外设置引线框架和金属线，也不需要再通过环氧树脂等材料将引线框架和金属线等封装固定，直接通过在芯片2的表面覆盖绝缘保护膜3的方式，不论是长度、宽度和高度上均能极大减少封装的尺寸，减薄封装的体积和重量。

具体而言，在S3步骤中，打孔可以是通过激光打孔的方式形成，对于通过涂覆感光类的非固体材料后固化的方式形成绝缘保护膜3时，可以在金属凸起4对应的位置遮蔽后曝光固化，再将遮蔽区域蚀刻形成孔。本方法的其他对绝缘保护膜3、金属凸起4等结构的限制或描述，与上述的半导体封装结构的限制或描述相似，此处不再赘述。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。