一种散热型封装构件及其形成方法与流程

本发明涉及半导体，特别是涉及一种散热型封装构件及其形成方法。

背景技术：

1、半导体封装结构的形式多种多样，主要包括dip双列直插式封装、bga球栅阵列封装、qfp塑料方型扁平式封装、pfp塑料扁平组件式封装、pga插针网格阵列封装、mcm多芯片模块封装、csp芯片尺寸封装等封装结构。而在半导体芯片工作时会产生热量，为了便于降低半导体芯片封装模块的温度，通常需要设置散热器，而常规的散热器通常通过导热胶与半导体芯片粘结在一起，如何改变散热器与半导体芯片的热传导方式，这是业界广泛关注的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种散热型封装构件及其形成方法。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种散热型封装构件的形成方法，所述散热型封装构件的形成方法包括以下步骤：提供一载体基板，在所述载体基板上设置一半导体芯片。在所述半导体芯片的背面形成第一凹槽和第二环形凹槽，所述第二环形凹槽包围所述第一凹槽，所述第一凹槽的深度大于所述第二环形凹槽的深度。在所述第一凹槽中和所述第二环形凹槽中分别形成第一钝化绝缘介质层和第二钝化绝缘介质层。在所述第一钝化绝缘介质层和所述第二钝化绝缘介质层中分别形成高浓度金属离子注入区和低浓度金属离子注入区。接着对所述第一钝化绝缘介质层和所述第二钝化绝缘介质层进行热退火处理，使得所述高浓度金属离子注入区和所述低浓度金属离子注入区中的金属离子形成金属纳米颗粒。接着在所述半导体芯片上形成第一散热块和第二散热块，所述第一散热块与所述第一钝化绝缘介质层接触，所述第二散热块与所述第二钝化绝缘介质层接触。接着在所述载体基板上形成树脂封装层，并对所述树脂封装层进行研磨处理，以暴露所述第一散热块和第二散热块。

3、作为优选，利用光刻胶作为掩膜，并通过湿法刻蚀或干法刻蚀形成所述第一凹槽和所述第二环形凹槽。

4、作为优选，所述第一凹槽的深度与所述半导体芯片的厚度的比值的范围为0.2-0.4。

5、作为优选，所述第二环形凹槽的深度与所述半导体芯片的厚度的比值的范围为0.1-0.3。

6、作为优选，通过等离子体增强化学气相沉积、原子层沉积或磁控溅射的方式形成所述第一钝化绝缘介质层和所述第二钝化绝缘介质层。

7、作为优选，所述第一钝化绝缘介质层和所述第二钝化绝缘介质层的材质为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氧化铪、氧化锆或氧化钽。

8、作为优选，所述高浓度金属离子注入区和所述低浓度金属离子注入区中的金属离子的材质为银、铜、铝、钨、镍或钼。

9、作为优选，所述第一散热块和所述第二散热块之间具有间隙。

10、本发明还提出一种散热型封装构件，所述散热型封装构件采用上述形成方法制造形成的。

11、相较于现有技术，本发明的散热型封装构件及其形成方法有如下的有益效果：半导体芯片的功能区在工作时容易产生热量，且产生的热量容易传导至半导体芯片的非功能区，进而导致整个半导体芯片发热，影响其使用性能，在本发明中，通过在半导体芯片的背面形成第一凹槽和第二环形凹槽，所述第二环形凹槽包围所述第一凹槽，所述第一凹槽的深度大于所述第二环形凹槽的深度，且第一凹槽与半导体芯片的功能区相对应，并在第一凹槽中形成钝化绝缘介质层，并在钝化绝缘介质层形成金属离子注入区，进而热退火处理在钝化绝缘介质层形成金属纳米颗粒，进而可以将半导体芯片的功能区在工作时产生的热量快速导出，且通过在第二环形凹槽的钝化绝缘介质层中形成低浓度金属离子注入区，以减少金属离子的注入量，进而使得低浓度金属离子注入区的金属离子转变为金属纳米颗粒，进而使得传导至非功能区的热量也可以快速导出，进而延长半导体芯片的使用寿命。

技术特征：

1.一种散热型封装构件的形成方法，其特征在于：所述散热型封装构件的形成方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的散热型封装构件的形成方法，其特征在于：利用光刻胶作为掩膜，并通过湿法刻蚀或干法刻蚀形成所述第一凹槽和所述第二环形凹槽。

3.根据权利要求1所述的散热型封装构件的形成方法，其特征在于：所述第一凹槽的深度与所述半导体芯片的厚度的比值的范围为0.2-0.4。

4.根据权利要求3所述的散热型封装构件的形成方法，其特征在于：所述第二环形凹槽的深度与所述半导体芯片的厚度的比值的范围为0.1-0.3。

5.根据权利要求1所述的散热型封装构件的形成方法，其特征在于：通过等离子体增强化学气相沉积、原子层沉积或磁控溅射的方式形成所述第一钝化绝缘介质层和所述第二钝化绝缘介质层。

6.根据权利要求1所述的散热型封装构件的形成方法，其特征在于：所述第一钝化绝缘介质层和所述第二钝化绝缘介质层的材质为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氧化铪、氧化锆或氧化钽。

7.根据权利要求1所述的散热型封装构件的形成方法，其特征在于：所述高浓度金属离子注入区和所述低浓度金属离子注入区中的金属离子的材质为银、铜、铝、钨、镍或钼。

8.根据权利要求1所述的散热型封装构件的形成方法，其特征在于：所述第一散热块和所述第二散热块之间具有间隙。

9.一种散热型封装构件，其特征在于：所述散热型封装构件采用权利要求1-8中任一项所述的形成方法制造形成的。

技术总结本发明涉及一种散热型封装构件及其形成方法，涉及半导体技术领域。在本发明的散热型封装构件的形成方法中，通过在半导体芯片的背面形成第一凹槽和第二环形凹槽，所述第二环形凹槽包围所述第一凹槽，所述第一凹槽的深度大于所述第二环形凹槽的深度，且第一凹槽与半导体芯片的功能区相对应，并在第一凹槽中形成钝化绝缘介质层，并在钝化绝缘介质层形成金属离子注入区，进而热退火处理在钝化绝缘介质层形成金属纳米颗粒，进而可以将半导体芯片的功能区在工作时产生的热量快速导出。技术研发人员：汪俊朋受保护的技术使用者：威海嘉瑞光电科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20