半导体封装结构的制作方法

本发明涉及半导体，尤其涉及一种半导体封装结构。

背景技术：

1、除了提供半导体晶粒免受环境污染物的保护之外，半导体封装结构还可以提供封装在半导体封装结构内部的半导体晶粒与诸如印刷电路板(printed circuit board，pcb)的基板之间的电连接。

2、现有的半导体封装结构虽然总体上能够满足要求，但并不能在各方面都令人满意。例如，当半导体封装结构进行热处理或可靠性测试时，应力可能导致半导体封装结构破裂。因此，需要进一步改进半导体封装结构。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种半导体封装结构，以解决上述问题。

2、根据本发明的第一方面，公开一种半导体封装结构，包括：

3、基板，包括位于介电层中的布线结构；

4、虚设导电网状结构，嵌入于所述基板中并通过所述介电层与所述布线结构间隔开；

5、中介层，设置在所述基板上方；

6、底部填充材料，在所述基板和所述中介层之间延伸并在所述虚设导电网状结构上方延伸；以及

7、半导体晶粒，设置在所述中介层之上并且通过所述中介层电耦接至所述布线结构。

8、进一步的，当沿垂直于所述基板的上表面的方向观察时，所述虚设导电网状结构与所述中介层的拐角部分地重叠。虚设导电网状结构与中介层的拐角或角落区域至少部分地重叠，可以防止或延缓中介层拐角区域导致的裂纹扩展到基板中，从而保护基板和基板中的布线结构。

9、进一步的，还包括多个虚设导电网状结构，嵌入在所述基板中，并且当沿基本垂直于所述基板的上表面的方向观察时，所述多个虚设导电网状结构与所述中介层的每个拐角部分地重叠。从而对应于每个拐角区域的基板部分进行保护。

10、进一步的，该虚设导电网状结构包括金属。金属材质可以提高抵抗裂纹的效果，并且便于制造。

11、进一步的，还包括导电环，围绕所述虚设导电网状结构，并通过所述介电层与所述布线结构间隔开。提高整体的机械强度，以进一步增强抵抗裂纹的能力。

12、进一步的，所述基板包括设置在所述虚设导电网状结构下方的封装核心。从而增强基板的机械强度，进一步防止或减轻裂纹对基板的负面影响。

13、进一步的，还包括将所述中介层电耦接到所述布线结构的凸块结构，其中所述底部填充材料在所述虚设导电网状结构和所述凸块结构之间延伸。底部填充材料可以保护凸块结构，并且减轻应力对基板的影响。

14、进一步的，还包括框架，通过粘合层贴附于该基板。以减少翘曲、防止弯曲并保持基板的平坦性。

15、根据本发明的第二方面，公开一种半导体封装结构，包括：

16、基板，包括位于金属间介电层中的布线结构；

17、多个虚设导电结构，延伸至所述基板的上表面下方并通过所述金属间介电层与布线结构间隔开；

18、底部填充材料，覆盖所述多个虚设导电结构；

19、中介层，配置于所述基板上方且电性耦接至所述布线结构，其中所述中介层在俯视图中与所述多个虚设导电结构部分地重叠；以及

20、半导体晶粒，设置在所述中介层之上并且电耦接到所述中介层。

21、进一步的，还包括设置在所述中介层上方并围绕所述半导体晶粒的模塑料。模塑料可以保护半导体晶粒以及提高封装整体强度。

22、进一步的，所述模塑料的侧壁与所述中介层的侧壁共面。从而保持封装结构的稳定性和易用性。

23、进一步的，还包括凸块结构，所述凸块结构被所述模塑料包围并且将所述半导体晶粒电连接至所述中介层。凸块结构用于将半导体晶粒与基板进行电性连接。

24、进一步的，在俯视图中，所述多个虚设导电结构中的每一个均与所述中介层的一个拐角部分地重叠。从而保护对应于中介层拐角的基板部分，保护布线结构。

25、进一步的，所述多个虚设导电结构与所述布线结构由相同的材料形成。从而方便在相同的制程中形成，便于制造，减少成本增加或几乎不增加成本。

26、进一步的，所述多个虚设导电结构中的至少一个在俯视图中具有四边形形状，并且具有在约50μm至约300μm范围内的尺寸。以在所占区域较小的情况下保护基板及布线结构。

27、进一步的，所述多个虚设导电结构中的至少一个在俯视图中具有椭圆形状，并且具有在约50μm至约300μm范围内的尺寸。以在所占区域较小的情况下保护基板及布线结构。

28、根据本发明的第三方面，公开一种半导体封装结构，包括：

29、基板，包括位于金属间介电层中的布线结构；

30、虚设金属结构，设置于所述金属间介电层中，其中所述虚设金属结构的上表面不低于布线结构的上表面；

31、中介层，设置在所述虚设金属结构上方；

32、凸块结构，邻近所述虚设金属结构且将所述中介层电性耦接至所述布线结构；

33、半导体晶粒，设置在所述中介层之上并且电耦接到所述中介层；以及

34、底部填充材料，围绕所述凸块结构并覆盖所述虚设金属结构。

35、进一步的，所述布线结构的一部分延伸至所述虚设金属结构的底表面下方。从而使得虚设金属结构可以保护布线结构。

36、进一步的，在俯视图中，所述虚设金属结构的第一边缘被所述中介层覆盖，并且所述虚设金属结构的第二边缘位于所述中介层的外部。从而使得对应于中介层的拐角的裂纹可以被虚设金属结构有效阻挡。

37、进一步的，在俯视图中，所述底部填充材料覆盖所述虚设金属结构的第一边缘和第二边缘。底部填充材料可以减轻应力对基板的负面影响。

38、本发明的半导体封装结构由于包括：基板，包括位于介电层中的布线结构；虚设导电网状结构，嵌入于所述基板中并通过所述介电层与所述布线结构间隔开；中介层，设置在所述基板上方；底部填充材料，在所述基板和所述中介层之间延伸并在所述虚设导电网状结构上方延伸；以及半导体晶粒，设置在所述中介层之上并且通过所述中介层电耦接至所述布线结构。本发明的半导体封装结构包括虚设导电网状结构，可以防止裂纹扩展至基板的布线结构中而导致电性故障，并且网状结构具有更强的韧性、机械强度，具有更大强度的抵抗破裂的能力，从而进一步抵抗裂纹，保护基板及布线结构。

技术特征：

1.一种半导体封装结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，当沿垂直于所述基板的上表面的方向观察时，所述虚设导电网状结构与所述中介层的拐角部分地重叠。

3.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，还包括多个虚设导电网状结构，嵌入在所述基板中，并且当沿基本垂直于所述基板的上表面的方向观察时，所述多个虚设导电网状结构与所述中介层的每个拐角部分地重叠。

4.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，该虚设导电网状结构包括金属。

5.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，还包括导电环，围绕所述虚设导电网状结构，并通过所述介电层与所述布线结构间隔开。

6.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，所述基板包括设置在所述虚设导电网状结构下方的封装核心。

7.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，还包括将所述中介层电耦接到所述布线结构的凸块结构，其中所述底部填充材料在所述虚设导电网状结构和所述凸块结构之间延伸。

8.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，还包括框架，通过粘合层贴附于该基板。

9.一种半导体封装结构，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的半导体封装结构，其特征在于，还包括设置在所述中介层上方并围绕所述半导体晶粒的模塑料。

11.根据权利要求10所述的半导体封装结构，其特征在于，所述模塑料的侧壁与所述中介层的侧壁共面。

12.根据权利要求10所述的半导体封装结构，其特征在于，还包括凸块结构，所述凸块结构被所述模塑料包围并且将所述半导体晶粒电连接至所述中介层。

13.根据权利要求9所述的半导体封装结构，其特征在于，在俯视图中，所述多个虚设导电结构中的每一个均与所述中介层的一个拐角部分地重叠。

14.根据权利要求9所述的半导体封装结构，其特征在于，所述多个虚设导电结构与所述布线结构由相同的材料形成。

15.根据权利要求9所述的半导体封装结构，其特征在于，所述多个虚设导电结构中的至少一个在俯视图中具有四边形形状，并且具有在约50μm至约300μm范围内的尺寸；或者，所述多个虚设导电结构中的至少一个在俯视图中具有椭圆形状，并且具有在约50μm至约300μm范围内的尺寸。

16.一种半导体封装结构，其特征在于，包括：

17.根据权利要求16所述的半导体封装结构，其特征在于，所述布线结构的一部分延伸至所述虚设金属结构的底表面下方。

18.根据权利要求16所述的半导体封装结构，其特征在于，在俯视图中，所述虚设金属结构的第一边缘被所述中介层覆盖，并且所述虚设金属结构的第二边缘位于所述中介层的外部。

19.根据权利要求18所述的半导体封装结构，其特征在于，在俯视图中，所述底部填充材料覆盖所述虚设金属结构的第一边缘和第二边缘。

技术总结
本发明公开一种半导体封装结构，包括：基板，包括位于介电层中的布线结构；虚设导电网状结构，嵌入于所述基板中并通过所述介电层与所述布线结构间隔开；中介层，设置在所述基板上方；底部填充材料，在所述基板和所述中介层之间延伸并在所述虚设导电网状结构上方延伸；以及半导体晶粒，设置在所述中介层之上并且通过所述中介层电耦接至所述布线结构。本发明的半导体封装结构包括虚设导电网状结构，可以防止裂纹扩展至基板的布线结构中而导致电性故障，并且网状结构具有更强的韧性、机械强度，具有更大强度的抵抗破裂的能力，从而进一步抵抗裂纹，保护基板及布线结构。

技术研发人员：蔡宜霖,刘乃玮,许文松
受保护的技术使用者：联发科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6