CN111508851A - 一种半导体结构及其形成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出的一种半导体结构及其形成方法,包括以下步骤:在基板上设置多个半导体芯片,通过研磨或切割工艺使得每个所述半导体芯片的四个侧面均为倾斜侧面;在所述基板上依次形成电介层、第一银纳米线/银纳米颗粒复合层、第一封装层、第二纳米线/银纳米颗粒复合层、第二封装层、第三纳米线/银纳米颗粒复合层、第三封装层、第四纳米线/银纳米颗粒复合层以及第四封装层,接着进行热压合处理。
Description
技术领域
本发明涉及半导体封装领域,特别是涉及一种半导体结构及其形成方法。
背景技术
随着电子系统越来越复杂,系统集成度越来越高,电子芯片的组成部分,诸如:晶体管、集成电路、半导体器件等部件的尺寸也越来越小,间距也越来越近。各部件之间的串扰问题变的更加突显,在电子系统设计中,各部件之间的隔离成为系统设计中不可缺少的重要考虑因素。现有的具有电磁屏蔽结构的半导体封装的制备过程中,通常是在封装基板上设置半导体芯片,接着形成塑封层以覆盖所述半导体芯片,接着在所述塑封层的表面沉积金属材料以形成电磁屏蔽结构,然而现有的封装结构中,容易引起电磁屏蔽结构的剥离。如何优化电磁屏蔽结构的形成方式,这引起了人们的关注。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足,提供一种半导体结构及其形成方法。
为实现上述目的,本发明提出的一种半导体结构的形成方法,包括以下步骤:
(1)提供一基板,接着在所述基板上设置多个半导体芯片,多个所述半导体芯片相互间隔排列。
(2)通过研磨或切割工艺使得每个所述半导体芯片的四个侧面均为倾斜侧面。
(3)接着在所述基板上沉积介电材料以形成电介层,所述电介层覆盖所述基板的上表面、所述半导体芯片的侧表面以及所述半导体芯片的上表面。
(4)第一银纳米线/银纳米颗粒复合层的制备:接着在所述基板上旋涂浓度为5-8mg/ml银纳米线的悬浮液,接着在所述基板上旋涂浓度为2-4mg/ml银纳米颗粒的悬浮液,然后进行热处理,形成第一银纳米线/银纳米颗粒复合层,使得所述第一银纳米线/银纳米颗粒复合层完全覆盖所述电介层。
(5)接着在所述基板上喷涂树脂材料以形成第一封装层,所述第一封装层完全覆盖所述第一银纳米线/银纳米颗粒复合层。
(6)第二纳米线/银纳米颗粒复合层的制备:接着在所述基板上旋涂浓度为8-10mg/ml银纳米线的悬浮液,接着在所述基板上旋涂浓度为5-7mg/ml银纳米颗粒的悬浮液,然后进行热处理,形成第二银纳米线/银纳米颗粒复合层,使得所述第二银纳米线/银纳米颗粒复合层完全覆盖所述第一封装层。
(7)接着在所述基板上喷涂树脂材料以形成第二封装层,所述第二封装层完全覆盖所述第二银纳米线/银纳米颗粒复合层。
(8)第三纳米线/银纳米颗粒复合层的制备:接着在所述基板上旋涂浓度为4-6mg/ml银纳米线的悬浮液,接着在所述基板上旋涂浓度为1-2mg/ml银纳米颗粒的悬浮液,然后进行热处理,形成第三银纳米线/银纳米颗粒复合层,使得所述第三银纳米线/银纳米颗粒复合层完全覆盖所述第二封装层。
(9)接着在所述基板上喷涂树脂材料以形成第三封装层,所述第三封装层完全覆盖所述第三银纳米线/银纳米颗粒复合层。
(10)第四纳米线/银纳米颗粒复合层的制备:接着在所述基板上旋涂浓度为1-3mg/ml银纳米线的悬浮液,接着在所述基板上旋涂浓度为0.5-1mg/ml银纳米颗粒的悬浮液,然后进行热处理,形成第四银纳米线/银纳米颗粒复合层,使得所述第四银纳米线/银纳米颗粒复合层完全覆盖所述第三封装层。
(11)接着在所述基板上喷涂树脂材料以形成第四封装层,所述第四封装层完全覆盖所述第四银纳米线/银纳米颗粒复合层。
(12)接着进行热压合处理。
作为优选,在所述步骤(2)中,所述半导体芯片的所述倾斜侧面与所述半导体芯片的下表面的夹角的范围是30-60度。
作为优选,在所述步骤(4)中,旋涂银纳米线的悬浮液的转速为2000-3000转/分钟,旋涂银纳米线的悬浮液的时间为1-3分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的转速为3000-4000转/分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的时间为1-3分钟,热处理的具体步骤为:在惰性环境中,在200-300℃下热处理20-40分钟。
作为优选,在所述步骤(6)中,旋涂银纳米线的悬浮液的转速为4000-5000转/分钟,旋涂银纳米线的悬浮液的时间为1-3分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的转速为5000-6000转/分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的时间为1-3分钟,热处理的具体步骤为:在惰性环境中,在150-200℃下热处理20-30分钟。
作为优选,在所述步骤(8)中,旋涂银纳米线的悬浮液的转速为5000-6000转/分钟,旋涂银纳米线的悬浮液的时间为1-3分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的转速为6000-7000转/分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的时间为1-3分钟,热处理的具体步骤为:在惰性环境中,在120-180℃下热处理10-20分钟。
作为优选,在所述步骤(10)中,旋涂银纳米线的悬浮液的转速为6000-7000转/分钟,旋涂银纳米线的悬浮液的时间为1-3分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的转速为7000-8000转/分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的时间为1-3分钟,热处理的具体步骤为:在惰性环境中,在100-150℃下热处理5-15分钟。
作为优选,在所述步骤(12)中,进行热压合处理的具体步骤为:在一定压力条件下,在150-220℃下热处理20-30分钟。
本发明还提出一种半导体结构,其采用上述的方法形成的。
本发明与现有技术相比具有下列优点:
本发明的半导体结构的形成过程中,首先在所述基板上旋涂银纳米线的悬浮液,接着在所述基板上旋涂银纳米颗粒的悬浮液,进行热处理,形成银纳米线/银纳米颗粒复合层,在上述银纳米线/银纳米颗粒复合层中,银纳米线随机排列,进而后续形成的银纳米颗粒嵌入到银纳米线之间的间隙中,接着通过喷涂树脂材料以均匀覆盖银纳米线/银纳米颗粒复合层,通过旋涂的方式可以在芯片的上表面和侧表面形成均匀致密的银纳米线/银纳米颗粒复合层和树脂封装层,在现有技术中,将屏蔽填料先混合现在树脂中,进而通过模塑工艺形成模塑层,该模塑层的屏蔽效果不理想,而本申请中的银纳米线/银纳米颗粒复合层的屏蔽效果优异,且通过优化各层银纳米线/银纳米颗粒复合层制备过程中各组分的浓度以及旋涂参数,使得本发明的半导体结构具有优异电磁屏蔽效果,且具有良好的密封效果,有效抑制银纳米线/银纳米颗粒复合层的剥离。
附图说明
图1为本发明的半导体结构的结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
本发明提出的一种半导体结构的形成方法,包括以下步骤:
(1)提供一基板,接着在所述基板上设置多个半导体芯片,多个所述半导体芯片相互间隔排列。
(2)通过研磨或切割工艺使得每个所述半导体芯片的四个侧面均为倾斜侧面。
(3)接着在所述基板上沉积介电材料以形成电介层,所述电介层覆盖所述基板的上表面、所述半导体芯片的侧表面以及所述半导体芯片的上表面。
(4)第一银纳米线/银纳米颗粒复合层的制备:接着在所述基板上旋涂浓度为5-8mg/ml银纳米线的悬浮液,接着在所述基板上旋涂浓度为2-4mg/ml银纳米颗粒的悬浮液,然后进行热处理,形成第一银纳米线/银纳米颗粒复合层,使得所述第一银纳米线/银纳米颗粒复合层完全覆盖所述电介层。
(5)接着在所述基板上喷涂树脂材料以形成第一封装层,所述第一封装层完全覆盖所述第一银纳米线/银纳米颗粒复合层。
(6)第二纳米线/银纳米颗粒复合层的制备:接着在所述基板上旋涂浓度为8-10mg/ml银纳米线的悬浮液,接着在所述基板上旋涂浓度为5-7mg/ml银纳米颗粒的悬浮液,然后进行热处理,形成第二银纳米线/银纳米颗粒复合层,使得所述第二银纳米线/银纳米颗粒复合层完全覆盖所述第一封装层。
(7)接着在所述基板上喷涂树脂材料以形成第二封装层,所述第二封装层完全覆盖所述第二银纳米线/银纳米颗粒复合层。
(8)第三纳米线/银纳米颗粒复合层的制备:接着在所述基板上旋涂浓度为4-6mg/ml银纳米线的悬浮液,接着在所述基板上旋涂浓度为1-2mg/ml银纳米颗粒的悬浮液,然后进行热处理,形成第三银纳米线/银纳米颗粒复合层,使得所述第三银纳米线/银纳米颗粒复合层完全覆盖所述第二封装层。
(9)接着在所述基板上喷涂树脂材料以形成第三封装层,所述第三封装层完全覆盖所述第三银纳米线/银纳米颗粒复合层。
(10)第四纳米线/银纳米颗粒复合层的制备:接着在所述基板上旋涂浓度为1-3mg/ml银纳米线的悬浮液,接着在所述基板上旋涂浓度为0.5-1mg/ml银纳米颗粒的悬浮液,然后进行热处理,形成第四银纳米线/银纳米颗粒复合层,使得所述第四银纳米线/银纳米颗粒复合层完全覆盖所述第三封装层。
(11)接着在所述基板上喷涂树脂材料以形成第四封装层,所述第四封装层完全覆盖所述第四银纳米线/银纳米颗粒复合层。
(12)接着进行热压合处理。
进一步的,在所述步骤(2)中,所述半导体芯片的所述倾斜侧面与所述半导体芯片的下表面的夹角的范围是30-60度。
进一步的,在所述步骤(4)中,旋涂银纳米线的悬浮液的转速为2000-3000转/分钟,旋涂银纳米线的悬浮液的时间为1-3分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的转速为3000-4000转/分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的时间为1-3分钟,热处理的具体步骤为:在惰性环境中,在200-300℃下热处理20-40分钟。
进一步的,在所述步骤(6)中,旋涂银纳米线的悬浮液的转速为4000-5000转/分钟,旋涂银纳米线的悬浮液的时间为1-3分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的转速为5000-6000转/分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的时间为1-3分钟,热处理的具体步骤为:在惰性环境中,在150-200℃下热处理20-30分钟。
进一步的,在所述步骤(8)中,旋涂银纳米线的悬浮液的转速为5000-6000转/分钟,旋涂银纳米线的悬浮液的时间为1-3分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的转速为6000-7000转/分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的时间为1-3分钟,热处理的具体步骤为:在惰性环境中,在120-180℃下热处理10-20分钟。
进一步的,在所述步骤(10)中,旋涂银纳米线的悬浮液的转速为6000-7000转/分钟,旋涂银纳米线的悬浮液的时间为1-3分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的转速为7000-8000转/分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的时间为1-3分钟,热处理的具体步骤为:在惰性环境中,在100-150℃下热处理5-15分钟。
进一步的,在所述步骤(12)中,进行热压合处理的具体步骤为:在一定压力条件下,在150-220℃下热处理20-30分钟。
本发明还提出一种半导体结构,其采用上述的方法形成的。
请参阅图1。需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
如图1所示,本实施例提供一种半导体结构的形成方法,所述封装方法包括以下步骤:
首先进行步骤(1),提供一基板1,接着在所述基板1上设置多个半导体芯片2,多个所述半导体芯片2相互间隔排列,具体的,所述基板1可以为支撑基板,所述支撑基板包括玻璃基板、金属基板、半导体基底、塑料基板以及陶瓷基板中的一种,且在所述基板1与所述半导体芯片2之间设置有分离层,进而可以便于后续的基板1与所述半导体芯片2之间的剥离。此外,所述基板还可以是电路基板,具体的是PCB板,所述半导体芯片2倒装安装在所述电路基板上。
接着进行步骤(2),通过研磨或切割工艺使得每个所述半导体芯片1的四个侧面均为倾斜侧面,所述半导体芯片的所述倾斜侧面与所述半导体芯片的下表面的夹角的范围是30-60度,更为优选的,所述半导体芯片的所述倾斜侧面与所述半导体芯片的下表面的夹角的范围是40-50度,更具体的为45度,通过优化所述半导体芯片的所述倾斜侧面与所述半导体芯片的下表面的夹角,以便于后续各功能层的沉积。
接着进行步骤(3),接着在所述基板上沉积介电材料以形成电介层,所述电介层覆盖所述基板的上表面、所述半导体芯片的侧表面以及所述半导体芯片的上表面。
在具体的实施例中,在所述基板上通过采用等离子体增强化学气相沉积工艺、原子层沉积工艺、热氧化工艺、物理气相沉积工艺或化学气相沉积工艺于所述所述基板的上表面、所述半导体芯片的侧表面以及所述半导体芯片的上表面上形成介质层,所述介质层的材料包括氧化硅、、氮化硅、氧化铝、氧化锆、氮氧化硅中的一种或两种以上组合,所述介质层的厚度为100-300纳米,具体的,所述介质层的厚度为150-250纳米,更为优选的,所述介质层的厚度为180-220纳米。
接着进行步骤(4),第一银纳米线/银纳米颗粒复合层的制备:接着在所述基板上旋涂浓度为5-8mg/ml银纳米线的悬浮液,接着在所述基板上旋涂浓度为2-4mg/ml银纳米颗粒的悬浮液,然后进行热处理,形成第一银纳米线/银纳米颗粒复合层,使得所述第一银纳米线/银纳米颗粒复合第一银纳米线/银纳米颗粒复合层完全覆盖所述电介层。
其中,旋涂银纳米线的悬浮液的转速为2000-3000转/分钟,旋涂银纳米线的悬浮液的时间为1-3分钟,旋涂的银纳米线的悬浮液中银纳米线的直径为100-300纳米,所述银纳米线的长度为1-2微米,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的转速为3000-4000转/分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的时间为1-3分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液中银纳米颗粒的粒径为30-100纳米,热处理的具体步骤为:在惰性环境中,在200-300℃下热处理20-40分钟。在具体的实施例中,接着在所述基板上旋涂浓度为6-7mg/ml银纳米线的悬浮液,接着在所述基板上旋涂浓度为2.5-3.5mg/ml银纳米颗粒的悬浮液,旋涂银纳米线的悬浮液的转速为2400-2600转/分钟,旋涂银纳米线的悬浮液的时间为1-2分钟,旋涂的银纳米线的悬浮液中银纳米线的直径为150-250纳米,所述银纳米线的长度为1.2-1.6微米,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的转速为3400-3800转/分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的时间为2-3分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液中银纳米颗粒的粒径为50-80纳米,热处理的具体步骤为:在惰性环境中,在220-280℃下热处理25-35分钟,通过优化银纳米线的尺寸以及银纳米颗粒的尺寸,以便于银纳米颗粒很好的嵌入到银纳米线的间隙中,有效提高第一银纳米线/银纳米颗粒复合层的电磁屏蔽效果,且通过旋涂的方式形成所述第一银纳米线/银纳米颗粒复合层,有效降低了制造成本,避免大型蒸镀设备的运用。
接着进行步骤(5),在所述基板上喷涂树脂材料以形成第一封装层,所述第一封装层完全覆盖所述第一银纳米线/银纳米颗粒复合层,所述第一封装层的材料包括环氧树脂、聚酰亚胺树脂、硅树脂、丙烯酸树脂、苯丙环丁烯以及聚苯并恶唑中的一种,在具体的实施例中,可以将第一封装层的树脂材料溶于合适的溶剂中,进而利用高压喷枪组件喷涂于封装基板的表面以形成第一封装层。
接着进行步骤(6),第二纳米线/银纳米颗粒复合层的制备:接着在所述基板上旋涂浓度为8-10mg/ml银纳米线的悬浮液,接着在所述基板上旋涂浓度为5-7mg/ml银纳米颗粒的悬浮液,然后进行热处理,形成第二银纳米线/银纳米颗粒复合层,使得所述第二银纳米线/银纳米颗粒复合层完全覆盖所述第一封装层。
其中,旋涂银纳米线的悬浮液的转速为4000-5000转/分钟,旋涂银纳米线的悬浮液的时间为1-3分钟,旋涂的银纳米线的悬浮液中银纳米线的直径为200-500纳米,所述银纳米线的长度为3-5微米,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的转速为5000-6000转/分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的时间为1-3分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液中银纳米颗粒的粒径为80-150纳米,热处理的具体步骤为:在惰性环境中,在150-200℃下热处理20-30分钟。
在具体的实施例中,在所述基板上旋涂浓度为9-10mg/ml银纳米线的悬浮液,接着在所述基板上旋涂浓度为6-7mg/ml银纳米颗粒的悬浮液,旋涂银纳米线的悬浮液的转速为4200-4600转/分钟,旋涂银纳米线的悬浮液的时间为1-2分钟,旋涂的银纳米线的悬浮液中银纳米线的直径为300-400纳米,所述银纳米线的长度为4-5微米,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的转速为5300-5800转/分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的时间为2-3分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液中银纳米颗粒的粒径为100-120纳米,热处理的具体步骤为:在惰性环境中,在160-180℃下热处理20-25分钟。通过调节第二银纳米线/银纳米颗粒复合层中各组分的具体参数,形成比第一银纳米线/银纳米颗粒复合层更厚的第二银纳米线/银纳米颗粒复合层。
接着进行步骤(7),在所述基板上喷涂树脂材料以形成第二封装层,所述第二封装层完全覆盖所述第二银纳米线/银纳米颗粒复合层。所述第二封装层的材料包括环氧树脂、聚酰亚胺树脂、硅树脂、丙烯酸树脂、苯丙环丁烯以及聚苯并恶唑中的一种,在具体的实施例中,可以将第二封装层的树脂材料溶于合适的溶剂中,进而利用高压喷枪组件喷涂于封装基板的表面以形成第二封装层。
接着进行步骤(8),第三纳米线/银纳米颗粒复合层的制备:接着在所述基板上旋涂浓度为4-6mg/ml银纳米线的悬浮液,接着在所述基板上旋涂浓度为1-2mg/ml银纳米颗粒的悬浮液,然后进行热处理,形成第三银纳米线/银纳米颗粒复合层,使得所述第三银纳米线/银纳米颗粒复合层完全覆盖所述第二封装层。
其中,旋涂银纳米线的悬浮液的转速为5000-6000转/分钟,旋涂银纳米线的悬浮液的时间为1-3分钟,旋涂的银纳米线的悬浮液中银纳米线的直径为50-100纳米,所述银纳米线的长度为0.8-1.5微米,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的转速为6000-7000转/分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的时间为1-3分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液中银纳米颗粒的粒径为20-50纳米,热处理的具体步骤为:在惰性环境中,在120-180℃下热处理10-20分钟。
在具体的实施例中,在所述基板上旋涂浓度为4-5mg/ml银纳米线的悬浮液,接着在所述基板上旋涂浓度为1-2mg/ml银纳米颗粒的悬浮液,旋涂银纳米线的悬浮液的转速为5400-5600转/分钟,旋涂银纳米线的悬浮液的时间为1-2分钟,旋涂的银纳米线的悬浮液中银纳米线的直径为60-80纳米,所述银纳米线的长度为1-1.2微米,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的转速为6500-7000转/分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的时间为2-3分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液中银纳米颗粒的粒径为20-40纳米,热处理的具体步骤为:在惰性环境中,在150-180℃下热处理15分钟。通过调节第三银纳米线/银纳米颗粒复合层中各组分的具体参数,形成比第二银纳米线/银纳米颗粒复合层更薄的第三银纳米线/银纳米颗粒复合层。
接着进行步骤(9),在所述基板上喷涂树脂材料以形成第三封装层,所述第三封装层完全覆盖所述第三银纳米线/银纳米颗粒复合层。所述第三封装层的材料包括环氧树脂、聚酰亚胺树脂、硅树脂、丙烯酸树脂、苯丙环丁烯以及聚苯并恶唑中的一种,在具体的实施例中,可以将第三封装层的树脂材料溶于合适的溶剂中,进而利用高压喷枪组件喷涂于封装基板的表面以形成第三封装层
(10)第四纳米线/银纳米颗粒复合层的制备:接着在所述基板上旋涂浓度为1-3mg/ml银纳米线的悬浮液,接着在所述基板上旋涂浓度为0.5-1mg/ml银纳米颗粒的悬浮液,然后进行热处理,形成第四银纳米线/银纳米颗粒复合层,使得所述第四银纳米线/银纳米颗粒复合层完全覆盖所述第三封装层。
其中,旋涂银纳米线的悬浮液的转速为6000-7000转/分钟,旋涂银纳米线的悬浮液的时间为1-3分钟,旋涂的银纳米线的悬浮液中银纳米线的直径为20-80纳米,所述银纳米线的长度为0.5-1微米,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的转速为7000-8000转/分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的时间为1-3分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液中银纳米颗粒的粒径为20-30纳米,热处理的具体步骤为:在惰性环境中,在100-150℃下热处理5-15分钟。
在具体的实施例中,在所述基板上旋涂浓度为1-2mg/ml银纳米线的悬浮液,接着在所述基板上旋涂浓度为0.5-1mg/ml银纳米颗粒的悬浮液,旋涂银纳米线的悬浮液的转速为6500-7000转/分钟,旋涂银纳米线的悬浮液的时间为1-2分钟,旋涂的银纳米线的悬浮液中银纳米线的直径为60-80纳米,所述银纳米线的长度为0.7-1微米,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的转速为7500-8000转/分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的时间为2-3分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液中银纳米颗粒的粒径为20-30纳米,热处理的具体步骤为:在惰性环境中,在120-150℃下热处理10-15分钟。
(11)接着在所述基板上喷涂树脂材料以形成第四封装层,所述第四封装层完全覆盖所述第四银纳米线/银纳米颗粒复合层,所述第四封装层的材料包括环氧树脂、聚酰亚胺树脂、硅树脂、丙烯酸树脂、苯丙环丁烯以及聚苯并恶唑中的一种,在具体的实施例中,可以将第四封装层的树脂材料溶于合适的溶剂中,进而利用高压喷枪组件喷涂于封装基板的表面以形成第四封装层。
(12)接着进行热压合处理,进行热压合处理的具体步骤为:在一定压力条件下,在150-220℃下热处理20-30分钟,具体的,在压合重量是1000-3000g的压力条件下,在180-200℃下热处理25分钟,使得各功能层粘合在一起。
本发明还提出一种半导体结构,其采用上述的方法形成的,如图1所示,其包括基板1,设置在所述基板1上的半导体芯片2,以及复合封装层3,所述复合封装层3包括依次层叠的电介层、第一银纳米线/银纳米颗粒复合层、第一银纳米线/银纳米颗粒复合层、第一封装层、第二银纳米线/银纳米颗粒复合层、第二封装层、第三银纳米线/银纳米颗粒复合层、第三封装层、第四纳米线/银纳米颗粒复合层以及第四封装层。
本发明的半导体结构的形成过程中,首先在所述基板上旋涂银纳米线的悬浮液,接着在所述基板上旋涂银纳米颗粒的悬浮液,进行热处理,形成银纳米线/银纳米颗粒复合层,在上述银纳米线/银纳米颗粒复合层中,银纳米线随机排列,进而后续形成的银纳米颗粒嵌入到银纳米线之间的间隙中,接着通过喷涂树脂材料以均匀覆盖银纳米线/银纳米颗粒复合层,通过旋涂的方式可以在芯片的上表面和侧表面形成均匀致密的银纳米线/银纳米颗粒复合层和树脂封装层,在现有技术中,将屏蔽填料先混合现在树脂中,进而通过模塑工艺形成模塑层,该模塑层的屏蔽效果不理想,而本申请中的银纳米线/银纳米颗粒复合层的屏蔽效果优异,且通过优化各层银纳米线/银纳米颗粒复合层制备过程中各组分的浓度以及旋涂参数,使得本发明的半导体结构具有优异电磁屏蔽效果,且具有良好的密封效果,有效抑制银纳米线/银纳米颗粒复合层的剥离。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)提供一基板,接着在所述基板上设置多个半导体芯片,多个所述半导体芯片相互间隔排列;
(2)通过研磨或切割工艺使得每个所述半导体芯片的四个侧面均为倾斜侧面;
(3)接着在所述基板上沉积介电材料以形成电介层,所述电介层覆盖所述基板的上表面、所述半导体芯片的侧表面以及所述半导体芯片的上表面;
(4)第一银纳米线/银纳米颗粒复合层的制备:接着在所述基板上旋涂浓度为5-8mg/ml银纳米线的悬浮液,接着在所述基板上旋涂浓度为2-4mg/ml银纳米颗粒的悬浮液,然后进行热处理,形成第一银纳米线/银纳米颗粒复合层,使得所述第一银纳米线/银纳米颗粒复合层完全覆盖所述电介层;
(5)接着在所述基板上喷涂树脂材料以形成第一封装层,所述第一封装层完全覆盖所述第一银纳米线/银纳米颗粒复合层;
(6)第二纳米线/银纳米颗粒复合层的制备:接着在所述基板上旋涂浓度为8-10mg/ml银纳米线的悬浮液,接着在所述基板上旋涂浓度为5-7mg/ml银纳米颗粒的悬浮液,然后进行热处理,形成第二银纳米线/银纳米颗粒复合层,使得所述第二银纳米线/银纳米颗粒复合层完全覆盖所述第一封装层;
(7)接着在所述基板上喷涂树脂材料以形成第二封装层,所述第二封装层完全覆盖所述第二银纳米线/银纳米颗粒复合层;
(8)第三纳米线/银纳米颗粒复合层的制备:接着在所述基板上旋涂浓度为4-6mg/ml银纳米线的悬浮液,接着在所述基板上旋涂浓度为1-2mg/ml银纳米颗粒的悬浮液,然后进行热处理,形成第三银纳米线/银纳米颗粒复合层,使得所述第三银纳米线/银纳米颗粒复合层完全覆盖所述第二封装层;
(9)接着在所述基板上喷涂树脂材料以形成第三封装层,所述第三封装层完全覆盖所述第三银纳米线/银纳米颗粒复合层;
(10)第四纳米线/银纳米颗粒复合层的制备:接着在所述基板上旋涂浓度为1-3mg/ml银纳米线的悬浮液,接着在所述基板上旋涂浓度为0.5-1mg/ml银纳米颗粒的悬浮液,然后进行热处理,形成第四银纳米线/银纳米颗粒复合层,使得所述第四银纳米线/银纳米颗粒复合层完全覆盖所述第三封装层;
(11)接着在所述基板上喷涂树脂材料以形成第四封装层,所述第四封装层完全覆盖所述第四银纳米线/银纳米颗粒复合层;
(12)接着进行热压合处理。
2.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于:在所述步骤(2)中,所述半导体芯片的所述倾斜侧面与所述半导体芯片的下表面的夹角的范围是30-60度。
3.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于:在所述步骤(4)中,旋涂银纳米线的悬浮液的转速为2000-3000转/分钟,旋涂银纳米线的悬浮液的时间为1-3分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的转速为3000-4000转/分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的时间为1-3分钟,热处理的具体步骤为:在惰性环境中,在200-300℃下热处理20-40分钟。
4.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于:在所述步骤(6)中,旋涂银纳米线的悬浮液的转速为4000-5000转/分钟,旋涂银纳米线的悬浮液的时间为1-3分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的转速为5000-6000转/分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的时间为1-3分钟,热处理的具体步骤为:在惰性环境中,在150-200℃下热处理20-30分钟。
5.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于:在所述步骤(8)中,旋涂银纳米线的悬浮液的转速为5000-6000转/分钟,旋涂银纳米线的悬浮液的时间为1-3分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的转速为6000-7000转/分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的时间为1-3分钟,热处理的具体步骤为:在惰性环境中,在120-180℃下热处理10-20分钟。
6.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于:在所述步骤(10)中,旋涂银纳米线的悬浮液的转速为6000-7000转/分钟,旋涂银纳米线的悬浮液的时间为1-3分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的转速为7000-8000转/分钟,旋涂银纳米颗粒的悬浮液的时间为1-3分钟,热处理的具体步骤为:在惰性环境中,在100-150℃下热处理5-15分钟。
7.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于:在所述步骤(12)中,进行热压合处理的具体步骤为:在一定压力条件下,在150-220℃下热处理20-30分钟。
8.一种半导体结构,其特征在于,采用权利要求1-7任一项所述的方法形成的。
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