CN113555493A - 半导体封装结构和半导体封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供了一种半导体封装结构和半导体封装方法，涉及半导体封装技术领域，该半导体封装结构包括基板、功能芯片、金属屏蔽层和覆膜层，功能芯片贴装在基板上，金属屏蔽层设置在基板上并罩设在功能芯片外，覆膜层设置在基板上并包覆在金属屏蔽层外，其中，金属屏蔽层内具有功能腔室，功能芯片容置在功能腔室内并与金属屏蔽层间隔设置。相较于现有技术，本发明实施例提供的半导体封装结构，避免了在压覆膜时芯片受压造成隐裂，保证了功能芯片的安全，同时避免了后续塑封时覆膜层进入到功能腔室导致功能芯片污染，保证了产品性能，并且避免了覆膜层受压产生裂纹，保证产品的气密性。
Description
技术领域
本发明涉及半导体封装技术领域，具体而言，涉及一种半导体封装结构和半导体封装方法。
背景技术
随着半导体行业的快速发展，声表面波滤波器(saw filter)广泛应用于接收机前端以及双工器和接收滤波器。通常SAW filter声表面波芯片常采用钽酸锂(LiTaO3)或铌酸锂(LiNbO3)材质，利用压电材料的压电特性，利用输入与输出换能器(Transducer)将电波的输入信号转换成机械能，经过处理后，再把机械能转换成电的信号，以达到过滤不必要的信号及杂讯，提升收讯品质，为保证滤波芯片功能区域不能接触任何物质，即需要采用空腔结构设计。
传统技术中，SAW芯片通常采用倒装工艺连接，再在芯片背面上压覆一层薄膜，利用薄膜来形成芯片底部的空间结构。然而，由于采用裸芯片结构，在压覆膜时，芯片背面收到压力，容易造成芯片隐裂。且芯片在塑封时，压覆膜收到塑封注塑压力容易造成压覆膜进入到芯片空腔区域，导致芯片底部污染，影响产品性能。并且，SAW芯片在压覆膜后，在塑封时压覆膜容易受压产生裂纹，导致产品的气密性不好，影响产品性能。
发明内容
本发明的目的包括，例如，提供了一种半导体封装结构和半导体封装方法，其能够避免芯片受压隐裂，并能够避免覆膜受压造成芯片底部污染，同时能够避免覆膜受压产生裂纹，保证了产品性能。
本发明的实施例可以这样实现：
第一方面，本发明提供一种半导体封装结构，包括：
基板；
贴装在所述基板上的功能芯片；
设置在所述基板上，并罩设在所述功能芯片外的金属屏蔽层；
设置在所述基板上，并包覆在所述金属屏蔽层外的覆膜层；
其中，所述金属屏蔽层内具有功能腔室，所述功能芯片容置在所述功能腔室内并与所述金属屏蔽层间隔设置。
在可选的实施方式中，所述金属屏蔽层上设置有透气孔，所述透气孔与所述功能腔室连通。
在可选的实施方式中，所述金属屏蔽层包括主体部和周缘部，所述主体部与所述功能芯片相对设置，并罩设在所述功能芯片外，所述周缘部设置在所述主体部的周缘，并与所述基板连接，所述透气孔设置在所述周缘部上。
在可选的实施方式中，所述基板上设置有接地凸块，所述接地凸块设置在所述功能芯片周围，所述周缘部与所述接地凸块连接，并通过所述接地凸块实现接地。
在可选的实施方式中，所述接地凸块相对于所述基板的高度为300-500μm。
在可选的实施方式中，所述基板上具有贴装区域，所述功能芯片贴装在所述贴装区域内，且所述功能芯片的一侧设置有连接凸点，所述贴装区域内设置有连接焊盘，所述连接凸点与所述连接焊盘连接。
在可选的实施方式中，所述功能芯片的一侧还设置有微电结构，所述微电结构与所述连接凸点位于同一侧，且所述微电结构与所述基板间隔设置。
在可选的实施方式中，所述半导体封装结构还包括包覆在所述覆膜层外的塑封体。
第二方面，本发明提供一种半导体封装方法，用于制备如前述实施方式所述的半导体封装结构，包括：
在基板上贴装功能芯片；
在所述基板上覆胶形成包覆在所述功能芯片外的牺牲胶层；
在所述牺牲胶层上电镀形成包覆在所述牺牲胶层外的金属屏蔽层；
蚀刻去除所述牺牲胶层；
在所述金属屏蔽层上覆膜形成包覆在所述金属屏蔽层外的覆膜层；
其中，所述金属屏蔽层内具有功能腔室，所述功能芯片容置在所述功能腔室内并与所述金属屏蔽层间隔设置。
在可选的实施方式中，所述金属屏蔽层上形成有透气孔，所述蚀刻去除所述牺牲胶层的步骤，包括：
在所述透气孔中注入蚀刻液；
利用所述蚀刻液去除所述牺牲胶层，并形成功能腔室。
本发明实施例的有益效果包括，例如：
本发明实施例提供的半导体封装结构，通过在基板上贴装功能芯片，并且在功能芯片外设置金属屏蔽层，金属屏蔽层罩设在功能芯片外并形成功能腔室，金属屏蔽层与功能芯片间隔设置，然后再在金属屏蔽层外设置覆膜层。利用金属屏蔽层形成功能腔室，并起到保护功能芯片的作用，在覆膜过程中能够避免覆膜层对功能芯片造成影响。相较于现有技术，本发明实施例提供的半导体封装结构，避免了在压覆膜时芯片受压造成隐裂，保证了功能芯片的安全，同时避免了后续塑封时覆膜层进入到功能腔室导致功能芯片污染，保证了产品性能，并且避免了覆膜层受压产生裂纹，保证产品的气密性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明第一实施例提供的半导体封装结构的整体示意图；
图2为本发明第一实施例提供的半导体封装结构的局部示意图；
图3为本发明第一实施例提供的半导体封装结构的另一种结构的局部示意图；
图4为本发明第二实施例提供的半导体封装方法的步骤框图；
图5至图9为本发明第二实施例提供的半导体封装方法的工艺流程图。
图标：100-半导体封装结构；110-基板；111-接地凸块；113-连接焊盘；130-功能芯片；131-连接凸点；133-微电结构；135-牺牲胶层；150-金属屏蔽层；151-功能腔室；153-透气孔；155-主体部；157-周缘部；170-覆膜层。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
正如背景技术中所公开的，传统技术saw filter芯片通常采用倒装工艺连接，再在芯片背面上压覆一层薄膜，利用薄膜来形成芯片底部空腔结构。传统技术中的覆膜工艺通常具有以下问题：
1、由于通常采用saw filter裸芯片，在压覆膜时，芯片背面受到压力，容易造成芯片隐裂。
2、芯片在塑封时，压覆膜受到塑封注塑压力容易造成压覆膜进入芯片空腔区域，导致芯片底部污染影响产品性能。
3、saw filter芯片在压覆膜后需要进行塑封，在塑封时，压覆膜受到塑封注塑压力容易造成压覆膜裂纹，导致产品的气密性不好，影响产品性能。
4、通常封装工艺中，为了保证结构强度，需选用具有一定结构强度的压覆膜材料，导致使用的压覆膜材料价格较高，带来成本的提升。
5、传统saw filter封装技术，通常采用压覆膜工艺，在芯片背面压覆膜，芯片工作时，无法实现很好的散热效果，容易导致芯片过热，产品损坏。
6、传统saw filter封装技术，通常并没有电磁屏蔽功能，导致无法实现电磁屏蔽，随着高频产品的迭代，需求声表面波器件具备电磁屏蔽功能。
为了解决上述问题，本发明提供了一种半导体封装结构和半导体封装方法，其能够避免芯片受压隐裂，并能够避免覆膜受压造成芯片底部污染，同时能够避免覆膜受压产生裂纹，保证了产品性能。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
第一实施例
结合参见图1和图2，本实施例提供的一种半导体封装结构100，避免了在压覆膜时芯片受压造成隐裂，保证了功能芯片130的安全，同时避免了后续塑封时覆膜层170进入到功能腔室151导致功能芯片130污染，保证了产品性能，并且避免了覆膜层170受压产生裂纹，保证产品的气密性。并且，提高了产品的散热效果，避免了芯片过热，同时还具有电磁屏蔽功能。
本实施例提供的半导体封装结构100，包括基板110、功能芯片130、金属屏蔽层150和覆膜层170，功能芯片130贴装在基板110上，金属屏蔽层150设置在基板110上并罩设在功能芯片130外，覆膜层170设置在基板110上并包覆在金属屏蔽层150外，其中，金属屏蔽层150内具有功能腔室151，功能芯片130容置在功能腔室151内并与金属屏蔽层150间隔设置。
在本实施例中，金属屏蔽层150起到支撑覆膜层170、保护功能芯片130的作用，通过设置金属屏蔽层150，避免了在压覆膜时芯片受压造成隐裂，保证了功能芯片130的安全，同时避免了后续塑封时覆膜层170进入到功能腔室151导致功能芯片130污染，保证了产品性能，并且避免了覆膜层170受压产生裂纹，保证产品的气密性。
在本实施例中，半导体封装结构100可以适用于运用于声表面波滤波器SAW、体声滤波器BAW/FBAR、射频微机械(MEMS)开关、有源振荡器和谐振器等器件的封装，本实施例中以声表面波滤波器SAW为例进行说明，即本实施例中的功能芯片130为SAW芯片，该SAW器件需要形成空腔结构，本实施例中通过金属屏蔽层150形成功能腔室151，且功能芯片130容置在功能腔室151中，功能芯片130与金属屏蔽层150相间隔，从而保证了SAW器件的性能。
需要说明的是，覆膜层170完全覆盖在金属屏蔽层150上，并覆盖在基板110的表面，其覆膜时可以采用真空覆膜机将胶层包裹在金属屏蔽层150外，固化后即形成覆膜层170，其中胶层可以是高固化强度防水膜，并且具备一定的透气功能。本实施例中通过设置金属屏蔽层150，能够起到支撑骨架的作用，防止覆膜过程中对功能芯片130造成影响。具体地，由于金属屏蔽层150的隔离作用，覆膜层170不会与功能芯片130相接触，自然也不会施加压力在功能芯片130上，避免了传统技术中覆膜造成芯片隐裂的问题。同时覆膜层170也不会伸入到功能芯片130与金属屏蔽层150之间的功能腔室151中，避免了覆膜层170污染功能芯片130。并且由于金属屏蔽层150的支撑作用，在后续塑封时覆膜层170也不会受压变形而造成裂纹，保证了产品的气密性。并且覆膜层170采用了高固化强度防水膜，相较于传统封装结构，由于此处采用了金属屏蔽层150进行支撑，故对覆膜层170的结构强度要求较低，其首要满足的即是防水性，故可以采用成本更低的压覆膜材料，例如防水胶等，无疑降低了整体的产品成本。
在本实施例中，金属屏蔽层150上设置有透气孔153，透气孔153与功能腔室151连通。通过设置透气孔153，一方面方便形成功能腔室151，另一方面利用透气孔153可以减小产品在高温高压环境下的内外压差，避免内部气压过高，防止爆裂，并且利用透气孔153能够将内部热量散发出来，有助于产品的散热。
需要说明的是，金属屏蔽层150内部的腔室可以通过刻蚀胶体的方式形成，具体地，可以在贴装功能芯片130完成后，在功能芯片130外覆胶形成牺牲胶层135，其中牺牲胶层135形成凸起结构，然后在该牺牲胶层135上放置图形网，然后电镀形成金属屏蔽层150和透气孔153，金属屏蔽层150包覆在牺牲胶层135外，然后再向透气孔153内注入蚀刻液，从而将内部的牺牲胶层135蚀刻去除，形成了功能腔室151，其中牺牲胶层135的厚度即是内部的功能芯片130与金属屏蔽层150之间的距离。
在本实施例中，牺牲胶层135可以采用阿拉伯树胶和特殊消感剂以及成膜剂的混合物或者丙烯酸树脂的混合物等，通过蚀刻方式，利用蚀刻液从透气孔153中进入，将牺牲胶层135去除。
在本实施例中，金属屏蔽层150包括主体部155和周缘部157，主体部155与功能芯片130相对设置，并罩设在功能芯片130外，周缘部157设置在主体部155的周缘，并与基板110连接，透气孔153设置在周缘部157上。具体地，主体部155和周缘部157一体成型，金属屏蔽层150的形成形状由牺牲胶层135决定，牺牲胶层135通过覆胶的方式形成在基板110上，并包覆在功能芯片130上，从而形成一凸起结构，在牺牲胶层135上通过电镀的方式形成金属屏蔽层150，使得金属屏蔽层150也呈现凸起的结构，最后通过蚀刻方式去除牺牲胶层135，留下了凸起状的金属屏蔽层150，本实施例中主体部155即时指的是金属屏蔽层150的中间凸起部位，周缘部157即是主体部155周围的结构，透气孔153设置在周缘部157上，能够避免透气孔153正对功能芯片130，避免覆膜时覆膜层170由透气孔153向内伸入并影响到功能芯片130。
在本实施例中，透气孔153可以是一个，即开设在主体部155一侧的周缘部157上，在其他较佳的实施例中，透气孔153也可以是多个，多个透气孔153环设在主体部155周围，从而能够更好地实现蚀刻去除和透气散热的功能。
需要说明的是，本实施例中蚀刻液可以采用化学蚀刻方式进行蚀刻作业，例如采用采用氨碱蚀刻液或者弱碱蚀刻液。当然，也可以采用其他方式进行蚀刻，结合参见图3，此处还可以利用物理蚀刻的方式对牺牲胶层进行去除，例如慈爱用等离子蚀刻方式，通过电离气体和释放高能电子组成的气体，从而形成了等离子或离子，电离气体原子通过电场加速时，会释放足够的力量与表面驱逐力紧紧粘合材料或蚀刻表面，此时透气孔153至少为两个，且左右分布在周缘部157上，其中一个透气孔153作为进气孔，另一个透气孔153作为出气孔，即电离气体从进气孔进入，利用物理蚀刻远离将内部的牺牲胶层去除，形成功能腔室，电离气体从出气孔送出。当然，物理蚀刻时也能够采用单孔结构，其具体原理在此不做详细介绍。
在本实施例中，基板110上设置有接地凸块111，接地凸块111设置在功能芯片130周围，周缘部157与接地凸块连接，并通过接地凸块实现接地。具体地，接地凸块111凸起于基板110设置，其能够起到挡胶作用，即在形成牺牲胶层135时，牺牲胶层135的边缘止于接地凸块111，且牺牲胶层135的厚度与接地凸块111的高度相当，从而方便牺牲胶层135的成型，在固化后接地凸块111与牺牲胶层135相平齐，从而使得形成的金属屏蔽层150能够同时覆盖在牺牲胶层135和接地凸块111上。
在本实施例中，接地凸块111可以呈环状，并环设在功能芯片130的周围，以实现更好的挡胶功能，当然，接地凸块111也可以呈间隔点状，其同样能够实现一定的挡胶功能，并且便于制作。
需要说明的是，本实施例中接地凸块111用于标定功能腔室151的水平尺寸，即接地凸块111能够通过挡胶功能限定牺牲胶层135的尺寸，而牺牲胶层135蚀刻去除后即形成了功能腔室151。
在本实施例中，覆胶形成牺牲胶层135后，需要保证接地凸块111外露，使得电镀成型后的金属屏蔽层150与接地凸块111之间直接接触，从而实现了金属屏蔽层150与基板110之间的电连接。并通过接地凸块111实现了金属屏蔽层150的接地，保证了金属屏蔽层150的电磁屏蔽功能，形成了电磁屏蔽结构。
值得注意的是，本实施例中接地凸块111与基板110上的布线层电连接，同时基板110的下侧表面还设置有接地焊盘，接地焊盘上还设置有锡球以实现接地，接地焊盘通过基板110内部的布线层与接地凸块111之间电连接，从而实现了金属屏蔽层150的接地功能。
在本实施例中，接地凸块111相对于基板110的高度为300-500μm。接地凸块111起到挡胶作用，形成使得形成的牺牲胶层135的厚度也在300-500μm。并且，由于牺牲胶层135成型后的厚度处于较为均匀的状态，故功能芯片130上覆盖的牺牲胶层135厚度也可以是300-500μm，进而使得成型后的功能腔室151在竖直方向上的高为300-500μm，避免了金属屏蔽层150对功能芯片130造成影响。优选地，本实施例中接地凸块111相对于基板110的高度为400μm，需要说明的是，此处基底凸块的高度仅仅是举例说明，其具体可以依据封装尺寸的大小而定，在此不做具体限定。
在本实施例中，基板110上具有贴装区域，功能芯片130贴装在贴装区域内，且功能芯片130的一侧设置有连接凸点131，贴装区域内设置有连接焊盘113，连接凸点131与连接焊盘113连接。具体地，功能芯片130通过倒装的方式设置在贴装区域内，连接焊盘113与基板110的线路层电连接，从而使得功能芯片130能够通过连接凸点131与基板110实现电连接，保证功能芯片130的电气性能。优选地，此处贴装区域可以由接地凸块111来圈定，即位于接地凸块111内部的基板110表面区域为贴装区域。
当然，在本发明其他较佳的实施例中，功能芯片130也可以采用正装的方式设置在贴装区域内，并利用打线方式实现与基板110之间的电连接，其具体结构在此不再赘述。
在本实施例中，功能芯片130的一侧还设置有微电结构133，微电结构133与连接凸点131位于同一侧，且微电结构133与基板110间隔设置。具体地，微电结构133设置在功能芯片130的下侧，即设置在靠近基板110的一侧，而不是在远离基板110的一侧，能够避免凸起状态的微电结构133与金属屏蔽层150之间的距离过近，从而进一步避免了金属屏蔽层150对功能芯片130的影响。
需要说明的是，本实施例中的蚀刻液，可以采用氨碱蚀刻液或者弱碱蚀刻液，有助于清洁功能芯片130底部的微电结构133上的沾染杂质。
进一步地，半导体封装结构100还包括包覆在覆膜层170外的塑封体(图未示)，塑封体设置在基板110上，并完全包覆在覆膜层170外，其能够实现对内部封装结构的保护作用。
综上所述，本实施例提供了一种半导体封装结构100，其采用了金属屏蔽层150形成功能腔室151，使得功能芯片130与金属屏蔽层150间隔设置，在形成覆膜层170时，能够避免功能芯片130受压，避免芯片受压而造成隐裂的问题。同时，在进行塑封时，由于金属屏蔽层150的支撑分隔作用，也避免了覆膜层170在塑封压力的作用下进入功能芯片130和金属屏蔽层150之间的功能腔室151，避免了覆膜层170污染功能芯片130。此外，由于金属屏蔽层150的支撑作用，在塑封时也避免了覆膜层170受压产生裂纹，导致产品的气密性不好的问题。并且，本实施例中的覆膜层170可以选取结构强度更低的压覆膜材料，节省了成本。本实施例中通过设置透气孔153，能够实现良好的散热功能，也能够避免产品内外压差过大的问题。此外，本实施例中通过设置接地凸块111，形成了电磁屏蔽结构，实现了电磁屏蔽功能。
第二实施例
参见图4，本实施例提供了一种半导体封装方法，用于制备如第一实施例提供的半导体封装结构100。
本实施例提供的半导体封装方法，包括以下步骤：
S1：在基板110上贴装功能芯片130。
结合参见图5，具体地，提供一基板110，且在该基板110上完成布线、接地凸块111和连接焊盘113的设置，该基板110上可以通过接地凸块111来圈定贴装区域，将功能芯片130贴装在该贴装区域内，其中功能芯片130为倒装方式进行贴装。此处功能芯片130可以通过SMT(表面贴装工艺)完成贴装，对于其贴装方式，在此不作具体限定。
在本实施例中，基板110上的接地凸块111高于基板110表面300-500μm，通过接地凸块111可以防止溢胶，功能芯片130通过连接凸点131与连接焊盘113之间的焊接完成连接，实现功能芯片130与基板110之间的线路相连。同时功能芯片130的底部设计有微电结构133，其功能芯片130可以是声表面波滤波器SAW、体声滤波器BAW/FBAR、射频微机械(MEMS)开关、有源振荡器和谐振器等器件。
S2：在基板110上覆胶形成包覆在功能芯片130外的牺牲胶层135。
结合参见图6，具体地，可以通过真空覆膜机将胶层包覆在功能芯片130的表面，固化后形成牺牲胶层135，其中接地凸块111能够起到防止溢胶的功能，故此处牺牲胶层135的边缘可以限定于贴装区域，接地凸起的高度限定了牺牲胶层135的厚度，其中牺牲胶层135的材料可以选择可通过蚀刻去除的材料，例如阿拉伯树胶和特殊消感剂以及成膜剂的混合物或者丙烯酸树脂的混合物等。
S3：在牺牲胶层135上电镀形成包覆在牺牲胶层135外的金属屏蔽层150。
结合参见图7，具体地，先在牺牲胶层135上放置图形网，将透气孔153的形状画出，然后再利用电镀方式，在牺牲胶层135上形成金属屏蔽层150和透气孔153。其中金属屏蔽层150与基板110上的接地凸块相连接，形成了电磁屏蔽结构。
S4：蚀刻去除牺牲胶层135。
结合参见图8，具体地，金属屏蔽层150上开设有透气孔153，在去除牺牲胶层135时，在透气孔153中注入蚀刻液，利用蚀刻液去除牺牲胶层135，并形成功能腔室151。即再次通过蚀刻方式，利用蚀刻液从透气孔153中进入，将牺牲胶层135去除，并形成了功能腔室151。其中蚀刻液可以采用氨碱蚀刻液或者弱碱蚀刻液，一方面蚀刻液有助于清洁芯片底部微电结构133上的沾污，另一方面透气孔153可以减小产品在高温高压环境下的内外压差，避免内部高强压，防止爆裂以及提升散热效果。
S5：在金属屏蔽层150上覆膜形成包覆在金属屏蔽层外的覆膜层170。
结合参见图9，具体地，通过真空覆膜机将胶层包覆在金属屏蔽层150外，固化后形成覆膜层170，起到防水、防湿的作用，提升产品性能。其中覆膜层170可以采用高固化强度防水膜，并且具备一定的透气功能，以使透气孔153实现平衡压力的作用。
在形成覆膜层170后，需要通过植球工艺，在基板110背面植锡球，并通过切割工艺，将产品切割成单颗，完成制程。
在本实施例中，金属屏蔽层150内具有功能腔室151，功能芯片130容置在功能腔室151内并与金属屏蔽层150间隔设置。
本实施例提供的半导体封装方法，通过在基板110上贴装功能芯片130，并且在功能芯片130外设置金属屏蔽层150，金属屏蔽层150罩设在功能芯片130外并形成功能腔室151，金属屏蔽层150与功能芯片130间隔设置，然后再在金属屏蔽层150外设置覆膜层170。利用金属屏蔽层150形成功能腔室151，并起到保护功能芯片130的作用，在覆膜过程中能够避免覆膜层170对功能芯片130造成影响。并且避免了在压覆膜时芯片受压造成隐裂，保证了功能芯片130的安全，同时避免了后续塑封时覆膜层170进入到功能腔室151导致功能芯片130污染，保证了产品性能，并且避免了覆膜层170受压产生裂纹，保证产品的气密性。并且，本实施例中的覆膜层170可以选取结构强度更低的压覆膜材料，节省了成本。本实施例中通过设置透气孔153，能够实现良好的散热功能，也能够避免产品内外压差过大的问题。此外，本实施例中通过设置接地凸块111，形成了电磁屏蔽结构，实现了电磁屏蔽功能。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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揭露的技术范围内，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以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种半导体封装结构，其特征在于，包括：
基板；
贴装在所述基板上的功能芯片；
设置在所述基板上，并罩设在所述功能芯片外的金属屏蔽层；
设置在所述基板上，并包覆在所述金属屏蔽层外的覆膜层；
其中，所述金属屏蔽层内具有功能腔室，所述功能芯片容置在所述功能腔室内并与所述金属屏蔽层间隔设置。
2.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，所述金属屏蔽层上设置有透气孔，所述透气孔与所述功能腔室连通。
3.根据权利要求2所述的半导体封装结构，其特征在于，所述金属屏蔽层包括主体部和周缘部，所述主体部与所述功能芯片相对设置，并罩设在所述功能芯片外，所述周缘部设置在所述主体部的周缘，并与所述基板连接，所述透气孔设置在所述周缘部上。
4.根据权利要求3所述的半导体封装结构，其特征在于，所述基板上设置有接地凸块，所述接地凸块设置在所述功能芯片周围，所述周缘部与所述接地凸块连接，并通过所述接地凸块实现接地。
5.根据权利要求4所述的半导体封装结构，其特征在于，所述接地凸块相对于所述基板的高度为300-500μm。
6.根据权利要求1-5任一项所述的半导体封装结构，其特征在于，所述基板上具有贴装区域，所述功能芯片贴装在所述贴装区域内，且所述功能芯片的一侧设置有连接凸点，所述贴装区域内设置有连接焊盘，所述连接凸点与所述连接焊盘连接。
7.根据权利要求6所述的半导体封装结构，其特征在于，所述功能芯片的一侧还设置有微电结构，所述微电结构与所述连接凸点位于同一侧，且所述微电结构与所述基板间隔设置。
8.根据权利要求1-5任一项所述的半导体封装结构，其特征在于，所述半导体封装结构还包括包覆在所述覆膜层外的塑封体。
9.一种半导体封装方法，用于制备如权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，包括：
在基板上贴装功能芯片；
在所述基板上覆胶形成包覆在所述功能芯片外的牺牲胶层；
在所述牺牲胶层上电镀形成包覆在所述牺牲胶层外的金属屏蔽层；
蚀刻去除所述牺牲胶层；
在所述金属屏蔽层上覆膜形成包覆在所述金属屏蔽层外的覆膜层；
其中，所述金属屏蔽层内具有功能腔室，所述功能芯片容置在所述功能腔室内并与所述金属屏蔽层间隔设置。
10.根据权利要求9所述的半导体封装方法，其特征在于，所述金属屏蔽层上形成有透气孔，所述蚀刻去除所述牺牲胶层的步骤，包括：
在所述透气孔中注入蚀刻液；
利用所述蚀刻液去除所述牺牲胶层，并形成功能腔室。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201240061A (en) * | 2011-03-23 | 2012-10-01 | Universal Scient Ind Shanghai | Miniaturized electromagnetic interference shielding structure and manufacturing method thereof |
| KR20150047167A (ko) * | 2013-10-24 | 2015-05-04 | 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 | 반도체 패키지 및 이의 제조 방법 |
| US20150223322A1 (en) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | Stmicroelectronics S.R.L. | Packaged semiconductor device having a shielding against electromagnetic interference and manufacturing process thereof |
| CN105027435A (zh) * | 2013-03-06 | 2015-11-04 | 埃普科斯股份有限公司 | 微声学器件和用于制造的方法 |
| CN105870104A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-08-17 | 江苏长电科技股份有限公司 | 一种具有电磁屏蔽功能的封装结构 |
| CN108231743A (zh) * | 2016-12-15 | 2018-06-29 | 矽格股份有限公司 | 晶圆级金属屏蔽封装结构及其制造方法 |
| CN108735890A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-11-02 | 张琴 | 准气密性声表面波元件封装结构及制作方法 |
-
2021
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201240061A (en) * | 2011-03-23 | 2012-10-01 | Universal Scient Ind Shanghai | Miniaturized electromagnetic interference shielding structure and manufacturing method thereof |
| CN105027435A (zh) * | 2013-03-06 | 2015-11-04 | 埃普科斯股份有限公司 | 微声学器件和用于制造的方法 |
| KR20150047167A (ko) * | 2013-10-24 | 2015-05-04 | 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 | 반도체 패키지 및 이의 제조 방법 |
| US20150223322A1 (en) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | Stmicroelectronics S.R.L. | Packaged semiconductor device having a shielding against electromagnetic interference and manufacturing process thereof |
| CN105870104A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-08-17 | 江苏长电科技股份有限公司 | 一种具有电磁屏蔽功能的封装结构 |
| CN108231743A (zh) * | 2016-12-15 | 2018-06-29 | 矽格股份有限公司 | 晶圆级金属屏蔽封装结构及其制造方法 |
| CN108735890A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-11-02 | 张琴 | 准气密性声表面波元件封装结构及制作方法 |
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