具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本发明针对现有的封装结构总体在受到较大外力时，其产生形变的能力不够，而导致封装结构整体的折断，从而使器件本身产生功能性失效的问题，根据本发明而成的实施例用以解决该问题。

请参阅图1，图1示出了根据本发明而成的第一实施例所提供的半导体器件封装结构的剖面结构示意图，从图中可以很直观的看到根据本发明而成的第一实施例的各组成部分，以及各组成部分的相对位置关系。

如图1所示，该半导体器件封装结构10包括：封装基板11、半导体器件12、塑封体13，接下来，对该半导体器件封装结构10中的各部件进行详细叙述。

该半导体器件12位于该封装基板11上，该塑封体13覆盖该半导体器件12且该塑封体13具有一个相对于该半导体器件12远离该封装基板11的表面131。其中，该塑封体13的该表面131开设有具有预设图案的一条或多条沟槽1311。

在该半导体器件封装结构10中，该塑封体13和该封装基板11分别位于该半导体器件12的两侧，其中，该塑封体13的作用为保护该半导体器件12不受外界环境的影响，例如抵抗外部湿气、溶剂、热冲击以及机械振动冲击。

其中，该塑封体13的材料包括环氧树脂。

具体地，该塑封体13通过塑封工艺形成，首先通过将半导体器件12置于塑封工艺中需要用到的预设模腔中，之后，注射包含有机树脂的绝缘塑料至预设模腔中，待其固化后形成覆盖该半导体器件12的该塑封体13。优选地，该有机树脂包括环氧树脂，且该有机树脂的配方应当是低应力的，避免有机树脂固化后其内部有较多的残余应力，影响该塑封体13的柔韧性。该塑封体13除了具有一个相对于该半导体器件12远离该封装基板11的表面，对应的，还具有一个与该封装基板11直接黏结的表面(图中未示出)，即该塑封体13实际上附着于该封装基板11上。该封装基板11用于承载该半导体器件12，具体地，该半导体器件12可通过有机树脂黏结法安装到该封装基板11上，通过上述方法安装该半导体器件12可避免在该封装基板11上设置焊接点用于安装该半导体器件12，只要求该半导体器件12与该封装基板11黏结固牢即可。

需要进一步说明的是，为了能够更好地适应外界环境的冲击，还要求半导体器件封装结构具有良好的柔韧性，相应的柔韧性主要由半导体器件12和塑封体13的特性决定，由于半导体器件12的柔韧性基本上很难改变，因此需要尽可能增大塑封体13的柔韧性，故可在该塑封体13的该表面131开设一条或多条沟槽1311。

在一实施例中，该沟槽1311被布置在该塑封体13的应力集中区。

具体的，一条或多条该沟槽1311会将原来的集中应力区分散成为多个新的应力集中点，使得该塑封体13上应力的流线平缓，从而降低塑封体13上出现的最大应力峰值，避免由于该应力峰值过高导致封装结构发生折断，可使得半导体器件封装结构10整体的柔韧性得到增强，使得其应变能力得到提升，具体地可通过激光加工和/或等离子气体加工工艺开设该沟槽1311。

在一实施例中，该沟槽1311的深度范围为10μm～50μm(例如，沟槽1311的深度为15μm、20μm、30μm或40μm)。

本发明的发明人通过仿真计算发现，通过将该沟槽1311的深度d的范围可选地设置在10μm～50μm之间时，至少可将该半导体器件封装结构10的应变能力提升10％。深度d的范围设置在10μm～50μm时，一方面可以在提升应变能力方面效果明显、另一方面也有利避免过深的沟槽导致断裂发生。

此外还可通过对该沟槽1311的底部的结构进行优化，如对该沟槽1311的底部设置一定弧度，进一步使应力流线平缓，提升其应变能力。

在一实施例中，该沟槽1311的宽度范围为10μm～30μm(例如，沟槽1311的深度为15μm或20μm)。

请参阅图1，该沟槽1311具有一定的宽度h，具体地，在本实施例中，该沟槽1311的宽度h实际上对半导体器件封装结构10的应变能力影响甚微，但由于一般塑封体上都会印有产品编号、名称等相关信息，因此需要将该沟槽1311的宽度h尽可能缩小，基于现有工艺能达到的切割精度，该沟槽1311的宽度h最小为10μm，在不影响表面印字的可读性的前提下，该沟槽1311的宽度h最大为30μm，因此，可选地该沟槽1311的宽度h的范围为10μm～30μm。另外，为了进一步保证表面印字的可读性，还可合理地设置沟槽之间的间距范围，将对应的印字设置在沟槽与沟槽之间的空隙处。

请参阅图2a～图2f，图2a～图2f示出了各子实施例提供的塑封体13的结构，同时示出了各子实施例提供的预设图案，该沟槽1311具有的该预设图案包括十字形、井字形、同心圆形、回字形或网格形中的一种或多种。

请参阅图2a和图2b，图2a和图2b分别是本发明第一子实施例和第二子实施例所提供的塑封体的结构示意图，该预设图案的选用是根据该半导体封装结构在实际应用时所处的场景有关，例如，当针对半导体器件封装结构承受面或线型外力的应用场景时，优选采用如图2a和图2b所示的网格形的沟槽1311，在本发明的第一子实施例中，如图2a所示，井字形的网格形沟槽1311可使得当该塑封体的该表面131受到线型外力或面型外力时，将原来的应力集中区通过该网格形沟槽1311分散为若干个彼此相连的应力集中区，从而降低塑封体13上出现的最大应力峰值，使得塑封体13上应力的流线平缓。本发明第一子实施例和第二子实施例中的网格形沟槽1311在承受面型外力时，其作用相同；在承受线型外力时，第一子实施例和第二子实施例中的沟槽1311分别针对不同作用方向的线型外力。

请参阅图2c，图2c是本发明第三子实施例所提供的塑封体的结构示意图，在图2c中，该预设图案为十字形沟槽1311，包括2条交叉的沟槽1311，与第一子实施例和第二子实施例中网格形沟槽的作用原理相似，该十字形沟槽1311也针对于面或线型外力的应用场景。

请参阅图2d和图2e，图2d和图2e分别是本发明第四子实施例和第五子实施例所提供的塑封体的结构示意图，如图2d所示，该预设图案为回字形沟槽1311，针对半导体器件封装结构承受点状或者小局部外力的应用场景，具体地，当该塑封体13的该表面131受到点状或较小的局部外力时，只需要环绕对应的应力集中区开设该回字形沟槽1311，将该应力集中区上的应力进行环形分散，即能达到降低塑封体13上最大应力峰值的作用。同理，如图2e所示，该预设图案也可为同心圆形沟槽，同样能起到分散应力的作用。

请参阅图2f，图2f是本发明第六子实施例所提供的塑封体的结构示意图，如图2f所示，该预设图案为井字形沟槽1311，具体的，该塑封体13的该表面131包括对应该半导体器件12设置的子表面132，该子表面132上未开设有沟槽1311，且该井字形沟槽1311环绕该子表面132进行设置。在这种设置方式中，由于半导体器件12正上方的子表面132上并未设置有沟槽1311，可避免在分散外部应力时将应力过多地传递到塑封体13内部的半导体器件12上。

请参阅图1，其中，该半导体器件封装结构10还包括：

位于该封装基板11内的多层连接线111；位于该塑封体13内的导电连接线14，该导电连接线14的两端分别与该半导体器件12和该多层连接线111电连接。

具体地，该多层连接线111可以采用铜或铝作为多层连接线中的导电金属。该导电连接线14的具体材质可以是金、银、铝等导电金属。

请参阅图1，其中，该半导体器件封装结构10还包括：

位于该封装基板11背离该塑封体13的表面的焊球，该焊球15与该多层连接线111电连接。

具体地，该焊球15与该半导体器件12分别位于该封装基板11的相对两侧，该半导体器件12依次通过位于该塑封体13中的导电连接线、位于该封装基板11内部的多层连接线与该焊球15电连接。

其中，该半导体器件12包括三维存储器。

请参阅图1，本发明第一实施例中的该半导体器件12可以为任何具备该塑封体13结构的半导体器件，例如可以是但不限于三维存储器。如图1所示，该半导体器件12可以是依次层叠设置在该封装基板11上的第一芯片121和第二芯片123，其中该第一芯片121黏合在该封装基板11上，具体地，采用有机树脂黏结法黏结该第一芯片121和封装基板11。该第一芯片121和该第二芯片123之间还设置有黏合层122，该黏合层122用于将第二芯片123固定在该第一芯片121上，其可以是液态或者固态黏合层，其厚度可以根据设计需求来选择设置，例如可选地为20μm。该第一芯片121和该第二芯片123上皆设置有信号触点，通过邦定的方式与导电连接线14连接，用于将电信号引出到封装基板11上。

区别于现有技术，本发明提供了一种半导体器件封装结构，包括：封装基板；位于封装基板上的半导体器件；以及，覆盖半导体器件的塑封体，塑封体具有一个相对于半导体器件远离封装基板的表面；其中，塑封体的表面开设有具有预设图案的一条或多条沟槽，从而可以提高半导体器件封装结构整体的应变能力，避免封装结构在产生较大形变时其整体出现断裂情况。

请参阅图3，本发明还提供一种用于制备上述半导体器件封装结构的制造方法，图3是本发明实施例提供的半导体器件封装结构的制备方法的流程示意图，具体包括如下步骤：

步骤S101:提供封装基板11；

步骤S102在该封装基板11上设置半导体器件12；

步骤S103:形成覆盖于该半导体器件12的塑封体13，该塑封体13具有一个相对于该半导体器件12远离该封装基板11的表面131；

步骤S104:在该塑封体13的该表面131开设具有预设图案的一条或多条沟槽1311。

其中，步骤S104完成后的结构示意图如图1所示，在该半导体器件封装结构10中，塑封体和该封装基板11分别位于该半导体器件12的两侧，其中，该塑封体13的作用为保护该半导体器件12不受外界环境的影响，例如抵抗外部湿气、溶剂、热冲击以及机械振动冲击。

其中，步骤S103具体包括：

提供预设模腔；

设置该半导体器件于该预设模腔内；

注射包含有机树脂的绝缘塑料到该预设模腔内；

固化形成覆盖于所述半导体器件的塑封体。

优选地，该有机树脂包括环氧树脂，且该有机树脂的配方应当是低应力的，避免有机树脂固化后其内部有较多的残余应力，影响该塑封体13的柔韧性。

该塑封体13除了具有一个相对于该半导体器件12远离该封装基板11的表面，对应的，还具有一个与该封装基板11直接黏结的表面(图中未示出)，即该塑封体13实际上附着于该封装基板11上。该封装基板11用于承载该半导体器件12，具体地，该半导体器件12可通过导电胶黏结法或有机树脂黏结法安装到该封装基板11上，通过上述方法安装该半导体器件12可避免在该封装基板11上设置焊接点用于安装该半导体器件12，例如要求该半导体器件12与该封装基板11黏结固牢即可。

需要进一步说明的是，为了能够更好地适应外界环境的冲击，还要求半导体器件封装结构具有良好的柔韧性，相应的柔韧性主要由半导体器件和塑封体的特性决定，由于半导体器件的柔韧性基本上很难改变，因此需要尽可能增大塑封体的柔韧性，故可在该塑封体13的该表面131开设沟槽1311，该沟槽1311会将原来的集中应力区分散成为多个新的应力集中点，使得该塑封体13上应力的流线平缓，从而降低塑封体13上出现的最大应力峰值，避免由于该应力峰值过高导致封装结构发生折断，可使得半导体器件封装结构10整体的柔韧性得到增强，使得其应变能力得到提升。

其中，通过激光加工和/或等离子气体加工工艺开设该沟槽1311。

在本发明的第一实施例中，具体可通过激光加工、等离子气体加工或者刀片切割工艺开设该沟槽1311，需要说明的是，开设该沟槽1311并不影响后续的分割工艺，即后续仍按一般的半导体封装工艺进行器件分割。

其中，该沟槽1311的深度范围为10μm～50μm。

请参阅图1，该沟槽1311具有一定的深度d，本发明的发明人通过仿真计算发现，通过将该沟槽1311的深度d的范围优选设置在10μm～50μm之间时，至少可将该半导体器件封装结构10的应变能力提升10％，此外还可通过对该沟槽1311的底部的结构进行优化，如对该沟槽1311的底部设置一定弧度，进一步使应力流线平缓，提升其应变能力。

其中，该沟槽1311的宽度范围为10μm～30μm。

请参阅图1，该沟槽1311具有一定的宽度h，具体地，在本实施例中，该沟槽1311的宽度h实际上对半导体器件封装结构10的应变能力影响甚微，但由于一般塑封体上都会印有产品编号、名称等相关信息，因此需要将该沟槽1311的宽度h尽可能缩小，基于现有工艺能达到的切割精度，该沟槽1311的宽度h最小为10μm，在不影响表面印字的可读性的前提下，该沟槽1311的宽度h最大为30μm，因此，优选该沟槽1311的宽度h的范围为10μm～30μm。另外，为了进一步保证表面印字的可读性，还可合理地设置沟槽之间的间距范围，将对应的印字设置在沟槽与沟槽之间的空隙处。

该沟槽1311可以具有各种子实施例中的形状，前面图2a～2f已作详细说明，于此不再重复叙述，请参考上述说明。

请参阅图1，其中，该封装基板11内具有多层连接线111；步骤S103之前还包括如下步骤：

形成导电连接线14，电连接该半导体器件12和该多层连接线111。

具体地，该多层连接线111可以采用铜或铝作为多层连接线中的导电金属。该导电连接线14的具体材质可以是金、银、铝等导电金属。

其中，该半导体器件封装结构10的制造方法还包括如下步骤：

形成焊球15于该封装基板11背离该半导体器件12的表面，电连接该焊球15与该多层连接线111。

请参阅图1，具体地，该焊球15与该半导体器件12分别位于该封装基板11的相对两侧，该半导体器件12依次通过位于该塑封体13中的导电连接线14、位于该封装基板11内部的多层连接线111与该焊球15电连接。

本发明实施例的半导体器件封装结构中，在所述塑封体的所述表面开设具有预设图案的一条或多条沟槽，通过对应沟槽将半导体器件封装结构上因外部而来的应力分散消除，从而可以提高半导体器件封装结构整体的应变能力，避免封装结构因外部而来的应力使其整体出现断裂的情况。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

综上所述，虽然本发明已将优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。