一种半导体结构的制备方法、半导体结构及传感器结构与流程

本公开涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体结构的制备方法、半导体结构及传感器结构。

背景技术：

1、半导体结构，如流量传感器，可用来对流体的流量信息进行检测，由于具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、易于集成和实现智能化等特点，其在工业控制、汽车电子、医疗器械、分析仪器、空气质量检测等领域都得到了广泛的应用。

2、在流量传感器结构中，对流量信息监控起到重要作用的结构为流量传感芯片。在传统工艺中，可以通过在pcb板中采用铣槽的方式先形成可容纳流量传感芯片的凹槽结构，再在凹槽结构中贴附流量传感芯片的方式来形成流量传感器结构。

3、然而，在上述工艺中，由于技术或其他因素的限制，使得所形成的凹槽结构的底表面平整度不高，造成后续安装在凹槽中的传感芯片的表面不平整，容易影响流场及性能，造成零点电压波动不稳定，测试精度下降。

4、此外，当流量传感芯片和pcb板的顶表面存在高度差时，也容易对流场产生影响，造成零点电压波动不稳定，测试精度下降。

5、另外，当流量传感器与流场接触的区域不具有防水性及生物相容性功能时，极大的限制了其在医学或生物领域的应用。

6、因此，流量传感器的结构还有待进一步的优化。

技术实现思路

1、本公开实施例提供了一种半导体结构的制备方法，包括：

2、提供第一pcb板、粘合层及第二pcb板；

3、在所述第一pcb板上形成第一通孔，所述第一通孔贯穿所述第一pcb板；

4、在所述粘合层上形成第二通孔，所述第二通孔贯穿所述粘合层；

5、将所述第一pcb板和所述第二pcb板通过所述粘合层进行压合；所述第一pcb板位于所述粘合层的上方，所述第二pcb板位于所述粘合层的下方；

6、其中，所述第一通孔在第一方向的投影落入所述第二通孔在第一方向上的投影所限定的范围内，所述第一方向为垂直于所述第一pcb板、所述粘合层及所述第二pcb板相接触的界面的方向。

7、上述方案中，在将所述第一pcb板和所述第二pcb板通过所述粘合层进行压合之后，所述方法还包括：

8、形成防护层，所述防护层覆盖部分所述第一pcb板的上表面、所述第一通孔与所述第二通孔的侧壁、以及所述第二pcb板从所述第二通孔暴露的区域，其中，所述防护层包括具有生物相容性的金属材料。

9、上述方案中，所述第一pcb板包括从上至下堆叠的第一子层、第一中间层及第二子层；所述第二pcb板包括从上至下堆叠的第三子层、第二中间层及第四子层；其中，所述第一子层、所述第二子层、所述第三子层和所述第四子层的材料包括金属材料，所述第一中间层和所述第二中间层的材料包括绝缘材料。

10、上述方案中，在所述第一pcb板上形成第一通孔之前，所述方法还包括：

11、图案化所述第一pcb板的第一子层，以形成第一内层线路，所述第一内层线路包括第一内层图形和第一内焊盘，所述第一内层线路的中间具有镂空区域，所述镂空区域暴露出第一中间层，用于限定待形成第一通孔的区域；

12、去除所述第一pcb板的第二子层；

13、图案化所述第二pcb板的所述第三子层，以形成第二内层线路，所述第二内层线路至少包括第二内层图形和位于第二内层图形周围且连接所述第二内层图形的连通区以及位于所述连通区内的过孔；

14、图案化所述第二pcb板的所述第四子层，以形成第三内层线路，所述第三内层线路至少包括第二内焊盘和第三内焊盘，所述第三内焊盘位于所述第二内焊盘的两侧。

15、上述方案中，将所述第一pcb板和所述第二pcb板通过所述粘合层进行压合后，所述方法还包括：

16、形成贯穿所述第一pcb板、所述粘合层及所述第二pcb板的导通孔；所述导通孔穿透所述第一内焊盘、所述过孔以及所述第二内焊盘。

17、上述方案中，所述方法还包括：

18、在所述第一pcb板的上表面、所述第一通孔和所述第二通孔的侧壁、所述第二pcb板从所述第二通孔暴露的上表面、所述第二pcb板的下表面及所述导通孔的侧壁上沉积第一金属层；

19、图案化位于所述第一pcb板上表面、所述第一通孔和所述第二通孔的侧壁以及所述第二pcb板从所述第二通孔暴露的上表面的第一金属层，以形成第一外层线路，所述第一外层线路至少包括第一外层图形和第一外焊盘；沿第一方向，所述第一外层图形的投影与所述第一内层图形结合所述第一通孔共同形成的投影重叠，所述第一外焊盘与所述第一内焊盘的投影重叠；

20、图案化位于所述第二pcb板下表面上的第一金属层，以形成第二外层线路，所述第二外层线路至少包括第二外焊盘和第三外焊盘，所述第二外焊盘和所述第三外焊盘与所述第二内焊盘和所述第三内焊盘在第一方向上的投影重叠；

21、保留在所述导通孔内的第一金属层构成侧壁金属层。

22、上述方案中，所述方法还包括：

23、在所述第一pcb板的上表面和所述第一外层线路上形成第一阻焊图形，在所述第二pcb板的下表面和所述第二外层线路上形成第二阻焊图形，其中，

24、所述第一阻焊图形覆盖部分所述第一pcb板未被所述第一外层线路遮蔽的区域以及第一外引脚，其中，所述第一外引脚为所述第一外焊盘邻近所述导通孔的一端；所述第二阻焊图形覆盖所述第二pcb板未被所述第二外层线路遮蔽的区域以及所述第二外焊盘的第二外引脚，其中，所述第二外引脚为所述第二外焊盘邻近所述导通孔的一端。

25、本公开实施例还提供了一种半导体结构，包括：

26、第一pcb板，所述第一pcb板上设有第一通孔，所述第一通孔贯穿所述第一pcb板；

27、粘合层，所述粘合层位于所述第一pcb板下方，且所述粘合层上设有第二通孔，所述第二通孔贯穿所述粘合层；

28、第二pcb板，所述第二pcb板位于所述粘合层下方；

29、其中，所述第一通孔在第一方向的投影落入所述第二通孔在第一方向上的投影所限定的范围内，所述第一方向为垂直于所述第一pcb板、所述粘合层及所述第二pcb板相接触的界面的方向。

30、上述方案中，所述半导体结构还包括：

31、防护层，所述防护层覆盖部分所述第一pcb板的上表面、所述第一通孔与所述第二通孔的侧壁、以及所述第二pcb板从所述第二通孔暴露的区域，其中，所述防护层包括具有生物相容性的金属材料。

32、上述方案中，所述第一pcb板包括从上至下堆叠的第一子层和第一中间层；所述第二pcb板包括从上至下堆叠的第三子层、第二中间层及第四子层；其中，所述第一子层、所述第三子层和所述第四子层的材料包括金属材料，所述第一中间层和所述第二中间层的材料包括绝缘材料。

33、上述方案中，所述第一子层上设有第一内层线路，所述第一内层线路至少包括第一内层图形和第一内焊盘，所述第一内层图形和所述第一内焊盘围绕在所述第一通孔周围；

34、所述第三子层上设有第二内层线路，所述第二内层线路至少包括第二内层图形和位于第二内层图形周围且连接所述第二内层图形的连通区以及位于所述连通区内的过孔；其中，所述第二通孔的底部暴露出所述第二内层图形；

35、所述第四子层上设有第三内层线路，所述第三内层线路至少包括第二内焊盘和第三内焊盘，所述第三内焊盘位于所述第二内焊盘的两侧。

36、上述方案中，所述半导体结构还包括：

37、导通孔，所述导通孔贯穿所述第一pcb板、所述粘合层及所述第二pcb板，且所述导通孔穿透所述第一内焊盘、所述过孔以及所述第二内焊盘；所述导通孔的侧壁上设置有侧壁金属层。

38、上述方案中，所述半导体结构还包括：位于所述第一pcb板上表面一侧的第一外层线路，所述第一外层线路覆盖所述第一内层线路、所述第一通孔和第二通孔的侧壁以及所述第二pcb板从所述第二通孔暴露的上表面，所述第一外层线路包括第一外层图形和第一外焊盘；其中，沿第一方向，所述第一外层图形的投影与所述第一内层图形结合所述第一通孔共同形成的投影重叠，所述第一外焊盘与所述第一内焊盘的投影重叠；

39、位于所述第二pcb板下表面一侧的第二外层线路，所述第二外层线路覆盖所述第三内层线路，所述第二外层线路包括第二外焊盘和第三外焊盘，其中，所述第二外焊盘和所述第三外焊盘与所述第二内焊盘和所述第三内焊盘在第一方向上的投影重叠。

40、上述方案中，所述半导体结构还包括：位于所述第一pcb板的上表面及所述第一外层线路上的第一阻焊图形，位于所述第二pcb板的下表面及所述第二外层线路上的第二阻焊图形，其中：

41、所述第一阻焊图形覆盖部分所述第一pcb板未被所述第一外层线路遮蔽的区域以及第一外引脚，其中所述第一外引脚为所述第一外焊盘邻近所述导通孔的一端；所述第二阻焊图形覆盖所述第二pcb板未被所述第二外层线路遮蔽的区域以及所述第二外焊盘的第二外引脚，其中所述第二外引脚为所述第二外焊盘邻近所述导通孔的一端。

42、上述方案中，所述半导体结构还包括：

43、位于所述第一阻焊图形和所述第二阻焊图形内侧的布线图案，所述布线图案用于在所述第一子层、所述第三子层和所述第四子层之间形成电连接，所述布线图案至少包括连接线，且所述连接线通过所述导通孔将位于所述第一子层的第一外焊盘、所述第三子层的连通区及位于所述第四子层的第二外焊盘进行电连接。

44、本公开实施例还提供了一种传感器结构，包括上述方案中任一项所述的半导体结构，所述传感器结构还包括：

45、传感器芯片，所述传感器芯片设置在所述第一通孔、所述第二通孔和所述第二pcb板共同构成的芯片凹槽内。

46、上述方案中，所述传感器芯片和所述芯片凹槽的侧壁之间设置有间隙，所述间隙内填充有密封用粘接剂，所述粘接剂包括生物相容胶。

47、上述方案中，所述传感器芯片包括检测区，所述检测区位于所述传感器芯片的顶表面上；所述第一pcb板包括位于所述第一pcb板上表面的第一导流区和第二导流区，沿所述检测区延伸的方向上，所述第一导流区和所述第二导流区分设于所述检测区的两侧，且所述第一导流区、所述检测区和所述第二导流区平顺衔接。

48、本公开实施例提供的半导体结构的制备方法、半导体结构及传感器结构，其中，所述方法包括：提供第一pcb板、粘合层及第二pcb板；在所述第一pcb板上形成第一通孔，所述第一通孔贯穿所述第一pcb板；在所述粘合层上形成第二通孔，所述第二通孔贯穿所述粘合层；将所述第一pcb板和所述第二pcb板通过所述粘合层进行压合；所述第一pcb板位于所述粘合层的上方，所述第二pcb板位于所述粘合层的下方；其中，所述第一通孔在第一方向的投影落入所述第二通孔在第一方向上的投影所限定的范围内；所述第一方向为垂直于所述第一pcb板、所述粘合层及所述第二pcb板相接触的界面的方向。先在一个pcb板上形成第一通孔结构，接着，在粘合层上形成位置对应且尺寸相同或稍大的第二通孔结构，另一pcb板不进行任何开孔或开槽处理；然后将带有第一通孔的pcb板、带有第二通孔的粘合层及另一pcb板进行压合来形成半导体结构。由于另一pcb板未进行任何开孔或开槽处理，所以在压合操作后，位于第一通孔和第二通孔底部的另一pcb板的表面为具有较高平整度的表面，使得后续形成在所述第一通孔和第二通孔内部，且贴装在所述第二pcb板上表面的器件也可以获得良好的表面平整度。因此，在本公开实施例中，第一通孔、第二通孔和位于第二通孔底部的所述第二pcb板共同构成凹槽结构，所述凹槽结构的底表面具有较高的平整度，使得后续贴装在凹槽中的器件也可以获得较好的表面平整度。

49、本公开的一个或多个实施例的细节在下面的附图和描述中提出。本公开的其它特征和优点将从说明书、附图以及权利要求书变得明显。