[发明专利]半导体封装及其制造方法

说明书

本发明提供了一种半导体封装及其制造方法，包括：基板，包括围绕芯片安装区的多个阻挡结构；芯片，倒装焊接在芯片安装区上；第一密封剂，在芯片安装区上包覆芯片；第二密封剂，在基板上包覆第一密封剂。依照本发明的半导体封装及其制造方法，在基板上每个芯片周围采用阻挡结构防止湿气渗透、增强粘合力并同时防止密封剂溢流，从而有效地提高了封装的可靠性。

技术领域

本发明涉及一种半导体封装及其制造方法，特别是一种能够有效防止湿气渗入并同时防止密封剂溢流的半导体封装及其制造方法。

背景技术

微电子技术的迅猛发展，集成电路复杂度的增加，一个电子系统的大部分功能都可能集成在一个单芯片内(即片上系统)，这就相应地要求微电子封装具有更高的性能、更多的引线、更密的内连线、更小的尺寸或更大的芯片腔、更大的热耗散功能、更好的电性能、更高的可靠性、更低的单个引线成本等。

随着半导体技术的日新月异，圆片工序技术亦不断改良，以满足半导体产业的需求。另一方面，由于圆片工序技术的不断改良，传统的封装测试技术亦逐渐受到市场淘汰，使得封装测试技术亦推陈出新，以应付半导体产业的变化。

具体而言，现有技术中往往在同一个半导体封装内安装多于一个的半导体元器件，尤其是不同种类的芯片，例如存储芯片与逻辑控制芯片、发光芯片(LED、激光器等)与光传感器芯片(光电二极管等等)、数字IC与模拟IC、有源器件与无源器件(例如R、L、C构成的网络等等)。这些元器件工作在不同的应用条件下，对于封装性能提出了个性化的不同需求，为此需要在同一个封装内采用不同性能的密封剂。

在针对这些封装进行的器件温湿环境可靠性实验中，湿气渗入是影响其气密性导致失效的重要原因之一。湿气渗入器件主要有两条途径：通过塑封料包封层本体，或者通过塑封料包封层与封装基板间的间隙。上述现有的封装技术中，由于芯片安装工序的不同，一个芯片所采用已有的密封剂在后续封装其他芯片过程中极易受到温度、压力的影响而降低与基板之间的粘合力，湿气容易从这些细缝侵入而导致半导体元件失效。此外，不同密封剂的流动性能有差异，在先的密封剂容易受到在后的密封工艺影响而溢流，流动的密封剂可能会导致尚未安装芯片处的基板上焊盘被污染或遮蔽，影响了后续半导体元件的互联可靠性。

发明内容

因此，本发明的目的在于克服以上技术障碍而提供一种创新性的半导体封装及其制造方法，在基板上每个芯片周围采用阻挡结构防止湿气渗透、增强粘合力并同时防止密封剂溢流，从而有效地提高了封装的可靠性。

本发明提供了一种半导体封装，包括：

基板，包括围绕芯片安装区的多个阻挡结构；

芯片，倒装焊接在芯片安装区上；

第一密封剂，在芯片安装区上包覆芯片；

第二密封剂，在基板上包覆第一密封剂。

其中，芯片包括相同或不同类型的多个芯片，多个阻挡结构围绕每个芯片。其中，不同类型的多个芯片周围的多个阻挡结构内或表面上加入不同的添加剂，或者不同类型的多个芯片上的第一密封剂中加入不同的添加剂。其中，添加剂包括导电颗粒、有色颗粒、反光颗粒、化学改性剂、耐火剂颗粒、高硬度颗粒、波长转换颗粒或导热颗粒。

其中，多个阻挡结构是对基板表面加工得到的粗糙表面或凹凸结构，或者是在基板表面上形成的挡堤结构。

其中，多个阻挡结构是在基板法线上具有厚度的水平的周期性或非周期性结构，或者是在基板法线上具有高度差的曲线分布结构。

其中，多个阻挡结构在平视图中是相互平行的线段或曲线，或者是多个线段或曲线交联构成的格栅。

其中，在平视图中，芯片或第一密封剂与多个阻挡结构部分地重叠。

本发明进一步提供了一种半导体封装制造方法，包括步骤：