一种半导体封装方法及半导体器件技术

本发明专利技术公开了一种半导体封装方法及半导体器件，该方法包括步骤：将芯片粘接在基板上；对基板采用电镀金属铜或者焊接的方法，在基板表面的边缘形成碗杯；将所述芯片的电极通过键合线与基板的电极连接；将粘合剂均匀涂敷在所述碗杯的台阶处；将盖片放置在所述台阶处；在连片的基板上，对基板完成初步盖片封盖；将连片的基板放置到真空烘烤机内进行烘烤的同时，对封装腔进行抽真空处理；在粘合剂初步固化后，再转到烘烤箱进行长时间烘烤。本发明专利技术可以避免在烘烤时，由于封装腔内部与外部存在气压差而导致盖片移位，使得半导体器件具有更良好的气密性。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体封装方法及半导体器件
本专利技术属于半导体封装
，具体涉及一种半导体封装方法及半导体器件。
技术介绍
在现有技术中，半导体封装通常采用以下方式实现：在固晶、焊键合线后，点胶在金属/非金属碗杯台阶上，P&P盖板之后利用阶段式烘烤，实现对半导体芯片的气密性封装；由于胶水烘烤温度达不到终端客户回流焊接时的温度，而密闭封装内部气压与外部气压差，取决于胶水烘烤温度以及室温；现有的半无机封装普遍存在内部空气受热膨胀的问题，导致半导体的封装腔内部和外部产生气压差，在气压差的作用下，盖片容易移位，当粘合剂固化后，盖片难以复位，造成封装腔的封闭性能较差，所以采用上述方式进行封装的半导体，回流焊接在PCB后，盖板会有一定概率掉落，或者碎裂，原因就是密闭器件内存在一定量的空气，也就是说，现有的半导体封装工艺仍存在一定缺陷。
技术实现思路
为了克服上述技术缺陷，本专利技术提供了一种半导体封装方法及半导体器件，其能解决半导体器件内存在空气的问题。为了解决上述问题，本专利技术按以下技术方案予以实现的：一种半导体封装方法，包括步骤：将芯片粘接在基板上，其中基板表面的边缘处有碗杯；将所述芯片的电极通过键合线与基板的电极连接；将粘合剂涂敷在所述碗杯的台阶处；将盖片放置在所述台阶处；在连片的基板上，对基板完成初步盖片封盖；将连片的基板放置到真空烘烤机内进行烘烤的同时，对封装腔进行抽真空处理；在粘合剂初步固化后，再转到烘烤箱进行长时间烘烤。作为本专利技术的进一步改进，所述将连片的基板放置到真空烘烤机内进行真空烘烤的步骤，包括如下步骤：选取粘合剂粘度较低的时间范围，且在该粘合剂粘度较低时对应的环境温度，对封装腔进行抽真空；待真空烘烤机腔内的真空度达到预设条件时，将真空烘烤机的温度调高，使真空烘烤机内温度缓慢上升至粘合剂至初步固化的水平。作为本专利技术的进一步改进，对封装腔进行抽真空时，真空烘烤机腔内的温度为0℃-120℃。作为本专利技术的进一步改进，所述粘合剂至初步固化的水平时，粘合剂的硬度在ShoreA25–ShoreD100之间。作为本专利技术的进一步改进，对封装腔进行抽真空处理包括步骤：对真空烘烤机进行抽真空，直至所述真空烘烤机的内部气压达到10-103Pa。作为本专利技术的进一步改进，将芯片粘接在基板上包括步骤：采用共晶工艺或者点胶工艺，将所述芯片粘接在所述基板上。作为本专利技术的进一步改进，将粘合剂均匀涂敷在所述碗杯的台阶处包括步骤：通过连续吐胶的方式，将粘合剂均匀涂敷在所述碗杯的台阶处；或通过断点喷涂的方式，将粘合剂涂敷在所述碗杯的台阶处。作为本专利技术的进一步改进，将盖片放置在所述台阶处包括步骤：利用带有吸取或者放置动作的机台，将盖片放置在所述台阶处。作为本专利技术的进一步改进，在连片的基板上，对基板完成初步盖片封盖包括步骤：在一个连片基板上，对单颗基板，逐颗完成初步盖片封盖；或对整个连片，整片完成初步盖片封盖。此外，本专利技术还提供了一种半导体器件，采用上述的半导体封装方法封装得到。与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：在对基板进行烘烤的同时，对封装腔进行抽真空处理，避免了在烘烤时，由于封装腔内部与外部存在气压差而导致盖片移位，使得半导体器件具有更良好的气密性，此外，由于封装腔内相对于外界大气压为负值，有利于盖片与碗杯台阶的贴合，封装腔内空气少，有效降低了空气中的腐蚀元素侵蚀芯片，进而提高了半导体器件的整体可靠性，在SMT过程中，内外气压差导致盖片碎裂/掉落的情况改善。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：图1为实施例一所述半导体封装方法的流程图；图2为实施例二所述半导体器件的结构示意图。标记说明：1、基板；2、芯片；3、键合线；4、碗杯；5、粘合剂；6、盖片。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例一本实施例提供了一种半导体封装方法，如图1所示，包括步骤：S1、将芯片2粘接在基板1上，其中基板1表面的边缘处有碗杯4，若碗杯4为金属碗杯，则对基板1采用电镀金属铜或者焊接金属围坝的方法，在基板1上形成金属碗杯；若碗杯4为非金属碗杯，在制作基板1的过程中，通过模具热固成型得到非金属碗杯；S2、将芯片2的电极通过键合线3与基板1的电极连接；S3、将粘合剂5涂敷在碗杯4的台阶处；S4、将盖片6放置在台阶处；S5、在连片的基板1上，对基板1完成初步盖片封盖；S6、将连片的基板1放置到真空烘烤机内进行烘烤的同时，对封装腔进行抽真空处理，封装腔指碗杯4与盖片6围成的空腔；S7、在粘合剂5初步固化后，再转到烘烤箱进行长时间烘烤。在上述实施例中，步骤S6包括如下步骤：S61、选取粘合剂5粘度较低的时间范围，且在该粘合剂5粘度较低时对应的环境温度，对封装腔进行抽真空；S62、将真空烘烤机的温度调高，使真空烘烤机内温度缓慢上升至粘合剂5至初步固化的水平。在通过烘烤使得粘合剂5固化的过程中，选取粘合剂5粘度相对较低的时刻(相对较低的时刻可结合粘合剂的温粘曲线，根据实际条件确定)，此时，粘合剂5与盖片6的粘接力度最弱时，对封装腔进行抽真空处理，使得封装腔内空气排出，同时，即便是由于气压差的作用下使得盖片6移位，也能在对真空腔抽真空的作用下使得盖片6迅速复位，当粘合剂5固化后，盖片6也能保持在既定位置。在上述实施例中，在对封装腔抽真空时，真空烘烤机腔内的温度为0℃-120℃，此温度为粘合剂5粘合度较低时的环境温度，该环境温度的选取应当由所选取的粘合剂5而定。在上述实施例中，粘合剂5至初步固化的水平时，粘合剂5的硬度在ShoreA25–ShoreD100之间，具体的硬度由实际所使用的粘合剂5而决定。在上述实施例中，步骤S6还包括步骤：S63、对真空烘烤机进行抽真空，直至真空烘烤机的内部气压达到10-103Pa，10-103Pa同时也是真空烘烤机腔内真空度所达到的预设条件。进一步的，步骤S1包括步骤：S11、采用共晶工艺，将芯片2粘接在基板1上。在上述实施例中，步骤S3包括步骤：S31、通过连续吐胶的方式，将粘合剂5均匀涂敷在碗杯4的台阶处；进一步的，步骤S4包括步骤：S41、利用带有吸取或者放置动作的机台，将盖片6放置在台阶处。在上述实施例中，步骤S5包括步骤：在一个连片基板1上，对单颗基板1，逐颗完成初步盖片6封盖。实施例二本实施例提供了另一种半导体封装方法，其与实施例一的区别在于：两者在步骤S1、S3和S5中，所采用的步骤步不相同。具体的，本实施例的步骤S1包括步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体封装方法，其特征在于，包括步骤：/n将芯片粘接在基板上，其中基板表面的边缘处有碗杯；/n将所述芯片的电极通过键合线与基板的电极连接；/n将粘合剂涂敷在所述碗杯的台阶处；/n将盖片放置在所述台阶处；/n在连片的基板上，对基板完成初步盖片封盖；/n将连片的基板放置到真空烘烤机内进行烘烤的同时，对封装腔进行抽真空处理；/n在粘合剂初步固化后，再转到烘烤箱进行长时间烘烤。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体封装方法，其特征在于，包括步骤：
将芯片粘接在基板上，其中基板表面的边缘处有碗杯；
将所述芯片的电极通过键合线与基板的电极连接；
将粘合剂涂敷在所述碗杯的台阶处；
将盖片放置在所述台阶处；
在连片的基板上，对基板完成初步盖片封盖；
将连片的基板放置到真空烘烤机内进行烘烤的同时，对封装腔进行抽真空处理；
在粘合剂初步固化后，再转到烘烤箱进行长时间烘烤。


2.根据权利要求1所述的半导体封装方法，其特征在于，所述将连片的基板放置到真空烘烤机内进行真空烘烤的步骤，包括如下步骤：
选取粘合剂粘度较低的时间范围，且在该粘合剂粘度较低时对应的环境温度，对封装腔进行抽真空；
待真空烘烤机腔内的真空度达到预设条件时，将真空烘烤机的温度调高，使真空烘烤机内温度缓慢上升至粘合剂至初步固化的水平。


3.根据权利要求2所述的半导体封装方法，其特征在于，对封装腔进行抽真空时，真空烘烤机腔内的温度为0℃-120℃。


4.根据权利要求2所述的半导体封装方法，其特征在于，所述粘合剂至初步固化的水平时，粘合剂的硬度在ShoreA25–ShoreD100之间。

【专利技术属性】
技术研发人员：乔翀，郑永生，万垂铭，侯宇，肖国伟，
申请(专利权)人：联晶智能电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44