本发明涉及半导体封装技术领域，特别是涉及一种半导体封装构件及其制备方法。
背景技术：
随着科学技术的不断发展，越来越多的电子设备被广泛的应用于人们的日常生活以及工作当中，为人们的日常生活及工作带来了巨大的便利，成为人们不可或缺的重要工具。而半导体封装结构则是电子设备的基本组成单元，如何提高半导体封装结构的密封稳定性，进而提高电子设备的使用寿命，这是业界广泛关注的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种半导体封装构件及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提出的一种半导体封装构件的制备方法，包括以下步骤：
1)提供一基板，在所述基板的上表面形成绝缘层；
2)在所述绝缘层上沉积金属层，并利用掩膜对所述金属层进行刻蚀以得到导电图案；
3)接着将半导体芯片以倒装的方式安装在所述导电图案上；
4)接着将设置有半导体芯片的基板置于一模具中，所述模具具有容纳所述基板的空腔，在所述模具的顶面设置有注胶孔，通过所述注胶孔注入一定量的第一树脂材料，以形成第一封装胶层，其中，所述第一树脂材料含有脱模剂，所述第一封装胶层覆盖所述基板的底表面；
5)通过所述注胶孔注入一定量的第二树脂材料，以形成第二封装胶层，其中，所述第二树脂材料不含有脱模剂，所述第二封装胶层层叠于所述第一封装胶层上；
6)通过所述注胶孔注入一定量的第三树脂材料，以形成第三封装胶层，其中，所述第三树脂材料不含有脱模剂，所述第三封装胶层层叠于所述第二封装胶层上；
7)通过所述注胶孔注入一定量的第四树脂材料，以形成第四封装胶层，其中，所述第四树脂材料不含有脱模剂，所述第四封装胶层层叠于所述第三封装胶层上；
8)通过所述注胶孔注入一定量的第五树脂材料，以形成第五封装胶层，其中，所述第五树脂材料含有脱模剂，所述第五封装胶层层叠于所述第四封装胶层上；
9)接着置于密封的腔室中进行热处理，通过调整腔室的压强以及热处理的温度，使得所述第一、第二、第三、第四、第五封装胶层紧密结合，并消除所述第一、第二、第三、第四、第五封装胶层中的裂缝和气泡，接着通过打磨工艺去除部分的所述第一封装胶层，以暴露所述基板的底面。
作为优选，在所述步骤1)中，所述绝缘层为氧化铝、氧化硅、氮化硅、碳化硅、氮化铝中的一种或多种，所述绝缘层的厚度为100-200微米。
作为优选，在所述步骤2)中，所述金属层的材质为铜或铝，通过热蒸镀或电子束蒸发的方式形成所述金属层，通过湿法刻蚀或干法刻蚀形成所述导电图案。
作为优选，在所述步骤4)中，所述第一树脂材料包括100重量份的环氧树脂以及3-6重量份的脱模剂。
作为优选，在所述步骤5)中，所述第二树脂材料包括100重量份的环氧树脂以及5-10重量份的散热填料；在所述步骤6)中，所述第三树脂材料包括100重量份的环氧树脂以及20-30重量份的散热填料；在所述步骤7)中，所述第四树脂材料包括100重量份的环氧树脂以及10-20重量份的散热填料。
作为优选，在所述步骤8)中，所述第五树脂材料包括100重量份的环氧树脂以及3-6重量份的脱模剂。
作为优选，在所述步骤9)中，置于密封的腔室中进行热处理的具体工艺为：首先对所述腔室进行抽真空使得所述腔室的压强为10-4pa-10-2pa，在保持压强不变的条件下，以升温速率为20-50℃/min的条件下将腔室的温度升温至100-140℃，并保持20-30分钟，接着以升温速率为40-50℃/min的条件下将腔室的温度升温至150-170℃，保持3-5分钟，接着向所述腔室中通入氮气，使得所述腔室中的压强升至1.8×105pa-3×105pa，接着升温至180-200℃，并在180-200℃条件下热处理50-100分钟。
本发明还提出一种半导体封装构件，其采用上述方法制备形成的。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
本发明的半导体封装构件的制备过程中，通过仅在第一封装胶层和第五封装胶层中设置脱模剂，且不在第二、第三、第四封装胶层上设置脱模剂，方便半导体封装构件的脱模的同时避免脱模剂影响半导体封装构件的封装性能，同时通过在第二、第三、第四封装胶层中设置不同含量的散热填料，以便于半导体封装构件散热。且置于密封的腔室中进行热处理得过程中，通过调节腔室的压强变化以及温度变化，有效去除各封装胶层中的气泡以及裂缝，有效提高了各封装胶层的致密性，使得本发明的半导体封装构件的封装胶体具有优异的致密性和稳定性，有效防止水汽入侵，使用寿命长。
附图说明
图1为本发明的半导体封装构件的结构示意图。
具体实施方式
本发明提出的一种半导体封装构件的制备方法，包括以下步骤：
1)提供一基板，在所述基板的上表面形成绝缘层，所述基板的材料为铝、铜或陶瓷，所述基板是通过激光或刀具切割形成的，所述绝缘层为氧化铝、氧化硅、氮化硅、碳化硅、氮化铝中的一种或多种，所述绝缘层的厚度为100-200微米，所述绝缘层是通过ald法或pecvd法形成，在具体的实施例中，所述介电层的厚度可以为110微米、130微米、150微米或180微米。
2)在所述绝缘层上沉积金属层，并利用掩膜对所述金属层进行刻蚀以得到导电图案，所述金属层的材质为铜或铝，通过热蒸镀或电子束蒸发的方式形成所述金属层，通过湿法刻蚀或干法刻蚀形成所述导电图案。所述金属层的厚度可以为100-600纳米，具体的，所述金属层的厚度可以为100纳米、200纳米、300纳米、400纳米、500纳米或600纳米，然后在所述金属层上形成光刻胶，通过曝光显影，形成导电图案的掩膜，然后利用湿法刻蚀工艺或干法刻蚀工艺蚀刻所述金属层，以形成所述导电图案。
3)接着将半导体芯片以倒装的方式安装在所述导电图案上，所述半导体芯片可以为功率芯片和控制芯片，在具体的工艺中，在所述半导体芯片的焊垫上设置焊球，通过所述焊球将所述半导体芯片倒装安装在所述布线结构上。
4)接着将设置有半导体芯片的基板置于一模具中，所述模具具有容纳所述基板的空腔，在所述模具的顶面设置有注胶孔，通过所述注胶孔注入一定量的第一树脂材料，以形成第一封装胶层，其中，所述第一树脂材料含有脱模剂，所述第一封装胶层覆盖所述基板的底表面，所述第一树脂材料包括100重量份的环氧树脂以及3-6重量份的脱模剂，在具体的实施例中，所述第一树脂材料包括100重量份的环氧树脂以及4重量份的脱模剂，或者所述第一树脂材料包括100重量份的环氧树脂以及5重量份的脱模剂，该脱模剂的存在可以方便脱模。
5)通过所述注胶孔注入一定量的第二树脂材料，以形成第二封装胶层，其中，所述第二树脂材料不含有脱模剂，所述第二封装胶层层叠于所述第一封装胶层上，所述第二树脂材料包括100重量份的环氧树脂以及5-10重量份的散热填料，所述散热填料为氧化铝、氮化铝、碳化硅、石墨烯或碳纳米管，所述散热填料为颗粒状或片状，在具体的实施例中，所述第二树脂材料包括100重量份的环氧树脂以及6重量份的散热填料，所述散热填料为氧化铝颗粒，或者所述第二树脂材料包括100重量份的环氧树脂以及7重量份的散热填料，所述散热填料为石墨烯片，或者所述第二树脂材料包括100重量份的环氧树脂以及9重量份的散热填料，所述散热填料为碳纳米管。
6)通过所述注胶孔注入一定量的第三树脂材料，以形成第三封装胶层，其中，所述第三树脂材料不含有脱模剂，所述第三封装胶层层叠于所述第二封装胶层上，所述第三树脂材料包括100重量份的环氧树脂以及20-30重量份的散热填料，所述散热填料为氧化铝、氮化铝、碳化硅、石墨烯或碳纳米管，所述散热填料为颗粒状或片状，在具体的实施例中，所述第三树脂材料包括100重量份的环氧树脂以及22重量份的散热填料，所述散热填料为氧化铝颗粒，或者所述第三树脂材料包括100重量份的环氧树脂以及25重量份的散热填料，所述散热填料为石墨烯片，或者所述第三树脂材料包括100重量份的环氧树脂以及28重量份的散热填料，所述散热填料为碳化硅颗粒。
7)通过所述注胶孔注入一定量的第四树脂材料，以形成第四封装胶层，其中，所述第四树脂材料不含有脱模剂，所述第四封装胶层层叠于所述第三封装胶层上，所述第四树脂材料包括100重量份的环氧树脂以及10-20重量份的散热填料，所述散热填料为氧化铝、氮化铝、碳化硅、石墨烯或碳纳米管，所述散热填料为颗粒状或片状，在具体的实施例中，所述第四树脂材料包括100重量份的环氧树脂以及15重量份的散热填料，所述散热填料为氧化铝颗粒，或者所述第四树脂材料包括100重量份的环氧树脂以及18重量份的散热填料，所述散热填料为石墨烯片。
8)通过所述注胶孔注入一定量的第五树脂材料，以形成第五封装胶层，其中，所述第五树脂材料含有脱模剂，所述第五封装胶层层叠于所述第四封装胶层上，所述第五树脂材料包括100重量份的环氧树脂以及3-6重量份的脱模剂。在具体的实施例中，所述第五树脂材料包括100重量份的环氧树脂以及4重量份的脱模剂，或者所述第五树脂材料包括100重量份的环氧树脂以及5重量份的脱模剂，该脱模剂的存在可以方便脱模。
9)接着置于密封的腔室中进行热处理，通过调整腔室的压强以及热处理的温度，使得所述第一、第二、第三、第四、第五封装胶层紧密结合，并消除所述第一、第二、第三、第四、第五封装胶层中的裂缝和气泡，接着通过打磨工艺去除部分的所述第一封装胶层，以暴露所述基板的底面。
在所述步骤9)中，置于密封的腔室中进行热处理的具体工艺为：首先对所述腔室进行抽真空使得所述腔室的压强为10-4pa-10-2pa，在保持压强不变的条件下，以升温速率为20-50℃/min的条件下将腔室的温度升温至100-140℃，并保持20-30分钟，接着以升温速率为40-50℃/min的条件下将腔室的温度升温至150-170℃，保持3-5分钟，接着向所述腔室中通入氮气，使得所述腔室中的压强升至1.8×105pa-3×105pa，接着升温至180-200℃，并在180-200℃条件下热处理50-100分钟。在具体的实施例中，首先对所述腔室进行抽真空使得所述腔室的压强为10-3pa，在保持压强不变的条件下，以升温速率为40℃/min的条件下将腔室的温度升温至130℃，并保持25分钟，接着以升温速率为50℃/min的条件下将腔室的温度升温至160℃，保持4分钟，接着向所述腔室中通入氮气，使得所述腔室中的压强升至2.5×105pa，接着升温至190℃，并在190℃条件下热处理80分钟。
本发明还提出一种半导体封装构件，其采用上述方法制备形成的。如图1所示，所述半导体封装构件包括基板1、绝缘层2、导电图案3、半导体芯片4，在所述基板1的底侧具有第一封装胶层5，所述第二封装胶层6层叠于所述第一封装胶层5上，所述第三封装胶层7层叠于所述第二封装胶层6上，所述第四封装胶层8层叠于所述第三封装胶层7上，所述第五封装胶层9层叠于所述第四封装胶层8上。
本发明的半导体封装构件的制备过程中，通过仅在第一封装胶层和第五封装胶层中设置脱模剂，且不在第二、第三、第四封装胶层上设置脱模剂，方便半导体封装构件的脱模的同时避免脱模剂影响半导体封装构件的封装性能，同时通过在第二、第三、第四封装胶层中设置不同含量的散热填料，以便于半导体封装构件散热。且置于密封的腔室中进行热处理得过程中，通过调节腔室的压强变化以及温度变化，有效去除各封装胶层中的气泡以及裂缝，有效提高了各封装胶层的致密性，使得本发明的半导体封装构件的封装胶体具有优异的致密性和稳定性，有效防止水汽入侵，使用寿命长。
以上所述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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
1.一种半导体封装构件的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)提供一基板，在所述基板的上表面形成绝缘层；
2)在所述绝缘层上沉积金属层，并利用掩膜对所述金属层进行刻蚀以得到导电图案；
3)接着将半导体芯片以倒装的方式安装在所述导电图案上；
4)接着将设置有半导体芯片的基板置于一模具中，所述模具具有容纳所述基板的空腔，在所述模具的顶面设置有注胶孔，通过所述注胶孔注入一定量的第一树脂材料，以形成第一封装胶层，其中，所述第一树脂材料含有脱模剂，所述第一封装胶层覆盖所述基板的底表面；
5)通过所述注胶孔注入一定量的第二树脂材料，以形成第二封装胶层，其中，所述第二树脂材料不含有脱模剂，所述第二封装胶层层叠于所述第一封装胶层上；
6)通过所述注胶孔注入一定量的第三树脂材料，以形成第三封装胶层，其中，所述第三树脂材料不含有脱模剂，所述第三封装胶层层叠于所述第二封装胶层上；
7)通过所述注胶孔注入一定量的第四树脂材料，以形成第四封装胶层，其中，所述第四树脂材料不含有脱模剂，所述第四封装胶层层叠于所述第三封装胶层上；
8)通过所述注胶孔注入一定量的第五树脂材料，以形成第五封装胶层，其中，所述第五树脂材料含有脱模剂，所述第五封装胶层层叠于所述第四封装胶层上；
9)接着置于密封的腔室中进行热处理，通过调整腔室的压强以及热处理的温度，使得所述第一、第二、第三、第四、第五封装胶层紧密结合，并消除所述第一、第二、第三、第四、第五封装胶层中的裂缝和气泡，接着通过打磨工艺去除部分的所述第一封装胶层，以暴露所述基板的底面。
2.根据权利要求1所述的半导体封装构件的制备方法，其特征在于：在所述步骤1)中，所述绝缘层为氧化铝、氧化硅、氮化硅、碳化硅、氮化铝中的一种或多种，所述绝缘层的厚度为100-200微米。
3.根据权利要求1所述的半导体封装构件的制备方法，其特征在于：在所述步骤2)中，所述金属层的材质为铜或铝，通过热蒸镀或电子束蒸发的方式形成所述金属层，通过湿法刻蚀或干法刻蚀形成所述导电图案。
4.根据权利要求1所述的半导体封装构件的制备方法，其特征在于：在所述步骤4)中，所述第一树脂材料包括100重量份的环氧树脂以及3-6重量份的脱模剂。
5.根据权利要求1所述的半导体封装构件的制备方法，其特征在于：在所述步骤5)中，所述第二树脂材料包括100重量份的环氧树脂以及5-10重量份的散热填料；在所述步骤6)中，所述第三树脂材料包括100重量份的环氧树脂以及20-30重量份的散热填料；在所述步骤7)中，所述第四树脂材料包括100重量份的环氧树脂以及10-20重量份的散热填料。
6.根据权利要求1所述的半导体封装构件的制备方法，其特征在于：在所述步骤8)中，所述第五树脂材料包括100重量份的环氧树脂以及3-6重量份的脱模剂。
7.根据权利要求1所述的半导体封装构件的制备方法，其特征在于：在所述步骤9)中，置于密封的腔室中进行热处理的具体工艺为：首先对所述腔室进行抽真空使得所述腔室的压强为10-4pa-10-2pa，在保持压强不变的条件下，以升温速率为20-50℃/min的条件下将腔室的温度升温至100-140℃，并保持20-30分钟，接着以升温速率为40-50℃/min的条件下将腔室的温度升温至150-170℃，保持3-5分钟，接着向所述腔室中通入氮气，使得所述腔室中的压强升至1.8×105pa-3×105pa，接着升温至180-200℃，并在180-200℃条件下热处理50-100分钟。
8.一种半导体封装构件，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述的方法制备形成的。
技术总结