CN108172522A - 一种激光制造半导体封装器件的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光制造半导体封装器件的方法，结合激光技术，以陶瓷材料为基板封装半导体，精度高，制作复杂度交低，同时为封装器件提供端电极，可直接组配于电器模组，即节省空间，又提升电器模组组装的效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种激光制造半导体封装器件的方法，属于半导体封装领域。
背景技术
随着科学技术的不断发展，电子产品更新迭代的速度也在加快，半导体元件封装技术与其它领域先进技术整合，向小型化、高效能制作发展。目前，电子业界封装器件的制作方法，多属于传统机械加工，对于高階的二极管等半导体元件的器件加工，会有制程精度度不佳、制程复杂度高、甚或无法达到器件设计目的。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种激光制造半导体封装器件的方法。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种激光制造半导体封装器件的方法，包括以下步骤，
在陶瓷基板顶面上切沟，形成若干个组件单元，定义组件单元A侧与B侧相对；
组件单元顶面涂导电膏，并延伸至组件单元A侧，形成下导电路径；
下导电路径上设置半导体晶片，半导体晶片下电极与下导电路径连接；
在陶瓷基板顶面封合一层胶体，并且所有半导体晶片埋入胶体；
用激光打薄胶体，使各个半导体晶片上电极露出的面积至预设值；
在露出的半导体晶片上电极上涂导电膏，并向外延伸至与所在组件单元B侧对齐，形成上导电路径；
在打薄的胶体顶面设置保护层，并且上导电路径和半导体晶片上电极均埋入保护层；
沿切沟裂片，A侧所在的侧面以及B侧所在的侧面上均设置导体层，两导体层分别与上导电路径和下导电路径连接，形成端电极。
切沟包括若干横向切沟和若干纵向切沟，若A侧所在的侧面和B侧所在的侧面均为横向，则裂片时，先沿横向切沟裂片，形成若干条状体，在条状体的两侧设置保护层，然后再沿纵向切沟裂片；若A侧所在的侧面和B侧所在的侧面均为纵向，则裂片时，先沿纵向切沟裂片，形成若干条状体，在条状体的两侧设置保护层，然后再沿横向切沟裂片。
切沟的横截面为V型。
通过模压系统将胶体封合在陶瓷基板顶面。
使用激光薄化系统打薄胶体，激光薄化系统包括聚焦镜、冷却环和工作片，将半成品放置在工作片上，激光依次通过聚光镜和冷却环包覆的出光窗口，以辐射能将成品上的胶体打薄。
激光薄化系统还包括光学影像监测系统，在打薄过程中，记录半导体晶片上电极露出的面积。
一次打薄后，若半导体晶片上电极露出的面积没有达到预设值，则根据记录，在相应位置补足激光量。
本发明所达到的有益效果：本发明结合激光技术，以陶瓷材料为基板封装半导体，精度高，制作复杂度交低，同时为封装器件提供端电极，可直接组配于电器模组，即节省空间，又提升电器模组组装的效率。
附图说明
图1为陶瓷基板的结构示意图；
图2为切沟的结构示意图；
图3为设置半导体晶片后的结构示意图；
图4为封胶后的结构示意图；
图5为打薄胶体后的结构示意图；
图6为激光薄化系统示意图；
图7为裂片前半成品的结构示意图；
图8为成品的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种激光制造半导体封装器件的方法，包括以下步骤：
步骤1，如图1和2所示，在陶瓷基板2顶面上切沟3，切沟3的横截面为V型，切沟3包括若干横向的和若干纵向的，通过切沟3的划分形成若干个组件单元1，定义组件单元1A侧与B侧相对。
步骤2，如图3所示，组件单元1顶面涂导电膏，并延伸至组件单元1A侧，形成下导电路径4。
步骤3，下导电路径4上设置半导体晶片5，半导体晶片5下电极6与下导电路径4连接。
半导体晶片5可以是二极管、场效电晶体管（field effect transistor, FET）、金金属-氧化物半导体场效应晶体管（metal-oxide-semiconductor field-effecttransistor, MOSFET）、双极结型晶体管(bipolar junction transistor，BJT)、或者绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor, IGBT)。
步骤4，如图4所示，通过模压系统（为现有技术，不详细叙述）在陶瓷基板2顶面封合一层胶体8，并且所有半导体晶片5埋入胶体8。
步骤5，如图所示，使用激光薄化系统打薄胶体8，使各个半导体晶片5上电极7露出的面积至预设值。
如图6所示，激光薄化系统包括聚焦镜10、冷却环11、工作片12以及光学影像监测系统，将半成品放置在工作片上，激光依次通过聚光镜和冷却环包覆的出光窗口，以辐射能将成品上的胶体打薄，在打薄过程中，光学影像监测系统记录半导体晶片5上电极7露出的面积。
一次打薄后，若半导体晶片5上电极7露出的面积没有达到预设值，则根据记录，在相应位置补足激光量。
步骤6，如图7所示，在露出的半导体晶片5上电极7上涂导电膏，并向外延伸至与所在组件单元1B侧对齐，形成上导电路径13。
步骤7，在打薄的胶体8顶面设置保护层14，并且上导电路径13和半导体晶片5上电极7均埋入保护层14；
步骤8，沿切沟3裂片，A侧所在的侧面以及B侧所在的侧面上均设置导体层15，两导体层15分别与上导电路径13和下导电路径4连接，形成端电极。
若A侧所在的侧面和B侧所在的侧面均为横向，则裂片时，先沿横向切沟3裂片，形成若干条状体，在条状体的两侧设置保护层15，然后再沿纵向切沟3裂片；若A侧所在的侧面和B侧所在的侧面均为纵向，则裂片时，先沿纵向切沟3裂片，形成若干条状体，在条状体的两侧设置保护层15，然后再沿横向切沟3裂片。
上述方法结合激光技术，以陶瓷材料为基板封装半导体，精度高，制作复杂度交低，同时为封装器件提供端电极，可直接组配于电器模组，即节省空间，又提升电器模组组装的效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种激光制造半导体封装器件的方法，其特征在于：包括以下步骤，
在陶瓷基板顶面上切沟，形成若干个组件单元，定义组件单元A侧与B侧相对；
组件单元顶面涂导电膏，并延伸至组件单元A侧，形成下导电路径；
下导电路径上设置半导体晶片，半导体晶片下电极与下导电路径连接；
在陶瓷基板顶面封合一层胶体，并且所有半导体晶片埋入胶体；
用激光打薄胶体，使各个半导体晶片上电极露出的面积至预设值；
在露出的半导体晶片上电极上涂导电膏，并向外延伸至与所在组件单元B侧对齐，形成上导电路径；
在打薄的胶体顶面设置保护层，并且上导电路径和半导体晶片上电极均埋入保护层；
沿切沟裂片，A侧所在的侧面以及B侧所在的侧面上均设置导体层，两导体层分别与上导电路径和下导电路径连接，形成端电极。
2.根据权利要求1所述的一种激光制造半导体封装器件的方法，其特征在于：切沟包括若干横向切沟和若干纵向切沟，若A侧所在的侧面和B侧所在的侧面均为横向，则裂片时，先沿横向切沟裂片，形成若干条状体，在条状体的两侧设置保护层，然后再沿纵向切沟裂片；若A侧所在的侧面和B侧所在的侧面均为纵向，则裂片时，先沿纵向切沟裂片，形成若干条状体，在条状体的两侧设置保护层，然后再沿横向切沟裂片。
3.根据权利要求1或2所述的一种激光制造半导体封装器件的方法，其特征在于：切沟的横截面为V型。
4.根据权利要求1所述的一种激光制造半导体封装器件的方法，其特征在于：通过模压系统将胶体封合在陶瓷基板顶面。
5.根据权利要求1所述的一种激光制造半导体封装器件的方法，其特征在于：使用激光薄化系统打薄胶体，激光薄化系统包括聚焦镜、冷却环和工作片，将半成品放置在工作片上，激光依次通过聚光镜和冷却环包覆的出光窗口，以辐射能将成品上的胶体打薄。
6.根据权利要求5所述的一种激光制造半导体封装器件的方法，其特征在于：激光薄化系统还包括光学影像监测系统，在打薄过程中，记录半导体晶片上电极露出的面积。
7.根据权利要求6所述的一种激光制造半导体封装器件的方法，其特征在于：一次打薄后，若半导体晶片上电极露出的面积没有达到预设值，则根据记录，在相应位置补足激光量。
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