本技术涉及半导体封装领域，尤其涉及一种半导体封装结构及其形成方法。
背景技术：
1、现在电子设备正在迅速地向高集成度、高组装密度、高运行速度方向发展，半导体芯片作为电子设备的核心，由于其集成度、封装密度以及工作时钟频率不断提高，而体积却不断缩小，因此，半导体芯片单位面积的发热量不断增加，尤其对于大功率电子设备而言情况更为严重，过高的温度甚至会使半导体芯片损坏乃至造成安全隐患。
2、目前针对半导体芯片具有多种散热方案，其中一种比较常见的方案为通过散热盖对半导体芯片进行散热。采用散热盖对半导体芯片进行散热时，通常是将散热盖贴装在半导体芯片的背面表面上，且散热盖的下表面与半导体芯片的背面之间需要涂覆具有高导热率的热界面材料层(therma l i nterface mater i a l s，t i m)以传导热量。现有的这种散热方式，由于产品反复形变的原因，使得热界面材料层与半导体芯片背面的结合力会下降，热界面材料层在半导体芯片边缘一圈出现分层，热界面材料层有效散热面积会减小，使得散热的效果或效率会降低。
技术实现思路
1、本技术所要解决的技术问题是提供一种半导体封装结构及其形成方法，以防止热界面材料在边缘位置产生分层缺陷，提高散热的效率。
2、为此，本技术首先提供了一种半导体封装结构的形成方法，包括：
3、提供基板；
4、提供半导体芯片，所述半导体芯片包括相对的有源面和背面，将所述半导体芯片的有源面朝下贴装在所述基板的上表面，所述半导体芯片与所述基板电连接；
5、形成覆盖所述半导体芯片侧面的包覆层，所述包覆层的上表面与所述半导体芯片的背面齐平；
6、在所述半导体芯片的背面和所述包覆层的上表面形成金属薄膜；
7、在所述金属薄膜的上表面形成热界面材料；
8、在所述基板和热界面材料的上表面贴装散热盖。
9、在可选的一实施例中，所述金属薄膜的材料为具有高导热率的金属或合金，所述金属薄膜的形成工艺包括溅射。
10、在可选的一实施例中，所述金属薄膜的材料为铜、金、镍、钛中的一种或几种，所述金属薄膜的厚度为0.4-0.6微米。
11、在可选的一实施例中，还包括：在形成所述金属薄膜之前，对所述半导体芯片的背面和所述包覆层的上表面进行第一粗糙化处理，增大所述半导体芯片的背面和所述包覆层的上表面的粗糙度；在进行所述第一粗糙化处理后，在所述半导体芯片的背面和所述包覆层的上表面形成所述金属薄膜。
12、在可选的一实施例中，其特征在于，还包括：在形成所述热界面材料之前，对所述金属薄膜的上表面进行第二粗糙化处理，增大所述金属薄膜的上表面的粗糙度；在进行所述第二粗糙化处理后，在所述金属薄膜的上表面形成所述热界面材料。
13、在可选的一实施例中，所述第一粗糙化处理和第二粗糙化处理包括等离子轰击，所述等离子体为惰性气体元素等离子体。
14、在可选的一实施例中，进行所述第一粗糙化处理后，所述包覆层的上表面的粗糙度大于所述半导体芯片的背面的粗糙度；所述金属薄膜包括中间区域和环绕中间区域的边缘区域，进行第二粗糙化处理后，所述金属薄膜边缘区域上表面的粗糙度大于所述中间区域上表面的粗糙度。
15、在可选的一实施例中，形成所述包覆层的过程包括：采用点胶工艺形成覆盖所述半导体芯片侧面和背面的塑封材料层；采用研磨工艺去除部分所述塑封材料层，露出所述半导体芯片的背面，形成覆盖所述半导体芯片侧面的包覆层。
16、在可选的一实施例中，所述热界面材料为导热胶；所述包覆层的材料为塑封材料。
17、在可选的一实施例中，还包括：在所述半导体芯片一侧的基板上表面贴装无源器件，所述无源器件与所述基板电连接。
18、本技术还提供了一种半导体封装结构，包括：
19、基板；
20、半导体芯片，所述半导体芯片包括相对的有源面和背面，所述半导体芯片的有源面朝下贴装在所述基板的上表面，所述半导体芯片与所述基板电连接；
21、覆盖所述半导体芯片侧面的包覆层，所述包覆层的上表面与所述半导体芯片的背面齐平；
22、位于所述半导体芯片的背面和所述包覆层的上表面的金属薄膜；
23、位于所述金属薄膜的上表面的热界面材料；
24、贴装在所述基板和热界面材料的上表面的散热盖。
25、在可选的一实施例中，在垂直于所述半导体芯片侧面的方向上，所述半导体芯片侧面的所述包覆层的宽度为所述半导体芯片相对两侧面之间距离的9％-15％。
26、在可选的一实施例中，在所述半导体芯片的有源面和所述基板的上表面之间还填充有底填充层。
27、在可选的一实施例中，所述金属薄膜的材料为具有高导热率的金属或合金。
28、在可选的一实施例中，所述金属薄膜的材料为铜、金、镍、钛中的一种或几种，所述金属薄膜的厚度为0.4-0.6微米。
29、在可选的一实施例中，所述包覆层的材料为塑封材料；所述热界面材料为导热胶。
30、在可选的一实施例中，还包括：贴装在所述半导体芯片一侧的基板上表面的无源器件，所述无源器件与所述基板电连接。
31、与现有技术相比，本技术的技术方案的优点在于：
32、本技术前述实施例中半导体封装结构及其形成方法，在一实施例中，所述封装结构的形成方法，包括：提供基板；提供半导体芯片，所述半导体芯片包括相对的有源面和背面，将所述半导体芯片的有源面朝下贴装在所述基板的上表面，所述半导体芯片与所述基板电连接；形成覆盖所述半导体芯片侧面的包覆层，所述包覆层的上表面与所述半导体芯片的背面齐平；在所述半导体芯片的背面和所述包覆层的上表面形成金属薄膜；在所述金属薄膜的上表面形成热界面材料；在所述基板和热界面材料的上表面贴装散热盖。本技术，通过形成覆盖所述半导体芯片侧面的包覆层，所述包覆层的上表面与所述半导体芯片的背面齐平，所述包覆层除了保护所述半导体芯片外，所述包覆层还扩宽了半导体芯片背面的支撑空间，使得后续形成的金属薄膜和热界面材料覆盖面积大于半导体芯片背面的面积，从而提高热界面材料的散热覆盖率(散热覆盖率为热界面材料与半导体芯片背面的有效散热面积与半导体芯片背面的面积之比，即使热界面材料边缘存在分层缺陷，热界面材料的散热覆盖率仍较高)，从而提高散热的效果和效率。并且，在所述半导体芯片的背面和所述包覆层的上表面形成金属薄膜，一方面，所述金属薄膜能将不同材料的包覆层和半导体芯片结合为一个整体，后续在金属薄膜表面形成热界面材料，能防止热界面材料的边缘产生分层缺陷(热界面材料直接形成在包覆层上表面和半导体芯片背面时，由于所述包覆层和所述半导体芯片不是一个整体，所述包覆层和所述半导体芯片之间会产生应力或形变，使得边缘的热界面材料会产生分层缺陷)；另一方面，金属薄膜与后续形成的热界面材料之间的粘附性较好，且金属薄膜本身具有高导热率，能将半导体芯片的背面的热量高效的传输到热界面材料，并通过热界面材料高效的传导到后续贴装的散热盖进行释放。
33、进一步，在一实施例中，在形成金属薄膜之前，对所述半导体芯片的背面和所述包覆层的上表面进行第一粗糙化处理11，以增大所述半导体芯片的背面和所述包覆层的上表面的粗糙度，后续在第一粗糙化处理后的所述半导体芯片的背面和所述包覆层的上表面形成金属薄膜时，能增加所述金属薄膜与所述半导体芯片的背面和所述包覆层的上表面的接触面积，从而提高所述金属薄膜与所述半导体芯片的背面和所述包覆层的上表面的结合力，从而防止所述金属薄膜的边缘相对于所述包覆层的上表面产生分层缺陷，进而防止后续在金属薄膜上表面形成的热界面材料与包覆层的上表面相对于半导体芯片的背面产生分层缺陷，更好的提高散热的效果和效率。
34、进一步，在一实施例中，在形成热界面材料之前，对所述金属薄膜的上表面进行第二粗糙化处理，以增大所述金属薄膜的上表面的粗糙度，后续在第二粗糙化处理后的所述金属薄膜的上表面形成热界面材料时，增大了热界面材料与所述金属薄膜上表面的接触面积，从而提高所述热界面材料与所述金属薄膜上表面的结合力，进而防止所述热界面材料的边缘相对于所述金属薄膜的上表面产生分层缺陷，提高热界面材料的散热覆盖率，更好的提高散热的效果和效率。
1.一种半导体封装结构的形成方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的半导体封装结构的形成方法，其特征在于，所述金属薄膜的材料为具有高导热率的金属或合金，所述金属薄膜的形成工艺包括溅射。
3.如权利要求1或2所述的半导体封装结构的形成方法，其特征在于，所述金属薄膜的材料为铜、金、镍、钛中的一种或几种，所述金属薄膜的厚度为0.4-0.6微米。
4.如权利要求1或2所述的半导体封装结构的形成方法，其特征在于，还包括：
5.如权利要求4所述的半导体封装结构的形成方法，其特征在于，其特征在于，还包括：在形成所述热界面材料之前，对所述金属薄膜的上表面进行第二粗糙化处理，增大所述金属薄膜的上表面的粗糙度；在进行所述第二粗糙化处理后，在所述金属薄膜的上表面形成所述热界面材料。
6.如权利要求5所述的半导体封装结构的形成方法，其特征在于，所述第一粗糙化处理和第二粗糙化处理包括等离子轰击，所述等离子体为惰性气体元素等离子体。
7.如权利要求5所述的半导体封装结构的形成方法，其特征在于，进行所述第一粗糙化处理后，所述包覆层的上表面的粗糙度大于所述半导体芯片的背面的粗糙度；所述金属薄膜包括中间区域和环绕中间区域的边缘区域，进行第二粗糙化处理后，所述金属薄膜边缘区域上表面的粗糙度大于所述中间区域上表面的粗糙度。
8.如权利要求1所述的半导体封装结构的形成方法，其特征在于，所述包覆层的材料为塑封材料；所述热界面材料为导热胶。
9.如权利要求8所述的半导体封装结构的形成方法，其特征在于，形成所述包覆层的过程包括：采用点胶工艺形成覆盖所述半导体芯片侧面和背面的塑封材料层；采用研磨工艺去除部分所述塑封材料层，露出所述半导体芯片的背面，形成覆盖所述半导体芯片侧面的包覆层。
10.如权利要求1所述的半导体封装结构的形成方法，其特征在于，还包括：
11.一种半导体封装结构，其特征在于，包括：
12.如权利要求11所述的半导体封装结构，其特征在于，在垂直于所述半导体芯片侧面的方向上，所述半导体芯片侧面的所述包覆层的宽度为所述半导体芯片相对两侧面之间距离的9％-15％。
13.如权利要求11所述的半导体封装结构，其特征在于，在所述半导体芯片的有源面和所述基板的上表面之间还填充有底填充层。
14.如权利要求11所述的半导体封装结构，其特征在于，所述金属薄膜的材料为具有高导热率的金属或合金。
15.如权利要求11或14所述的半导体封装结构，其特征在于，所述金属薄膜的材料为铜、金、镍、钛中的一种或几种，所述金属薄膜的厚度为0.4-0.6微米。
16.如权利要求11所述的半导体封装结构，其特征在于，所述包覆层的材料为塑封材料；所述热界面材料为导热胶。
17.如权利要求11所述的半导体封装结构，其特征在于，还包括：贴装在所述半导体芯片一侧的基板上表面的无源器件，所述无源器件与所述基板电连接。
