发明创造名称：半导体封装结构及其封装方法
外观设计名称：
决定号：194394
决定日：2019-11-01
委内编号：1F278907
优先权日：
申请（专利）号：201510350343.5
申请日：2015-06-23
复审请求人：苏州日月新半导体有限公司 晶致半导体股份有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：颜庙青
合议组组长：刘婧
参审员：焦永涵
国际分类号：H01L23/31,H01L21/56
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求请求保护的技术方案相对于作为最接近现有技术的对比文件存在区别技术特征，其中部分区别技术特征在另一对比文件中公开且所起的作用相同，其余部分为本领域的公知常识，则该项权利要求请求保护的技术方案相对于上述对比文件和本领域公知常识的结合不具有突出的实质性特点，不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510350343.5，名称为“半导体封装结构及其封装方法”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为苏州日月新半导体有限公司、晶致半导体股份有限公司，申请日为2015年06月23日，公开日为2015年11月25日。
经实质审查，国家知识产权局实质审查部门于2018年12月28日发出驳回决定，以权利要求1-9不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为：申请人于申请日2015年06月23日提交的说明书第1-7页、说明书附图第1-4页、说明书摘要以及摘要附图，2018年11月01日提交的权利要求第1-12项。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种半导体封装方法，包括：
固化涂覆于芯片背面上的粘结剂；
将所述芯片背面固定于导线框架上，所述导线框架包含基底层及设置于所述基底层上的引脚；
引线连接所述芯片与所述引脚；
注塑而于所述导线框架上形成遮蔽所述芯片与所述引脚及相互间引线的塑封壳体；
移除所述导线框架的所述基底层；以及
移除所述芯片背面上的粘结剂。
2. 根据权利要求1所述的封装方法，其中固化涂覆于所述芯片背面上的所述粘结剂进一步包含：
使用紫外线照射或者烤箱烘烤所述粘结剂。
3. 根据权利要求1所述的封装方法，其中所述粘结剂为甲醛丙烯酸甲酯与聚氨酯树脂合成的热可塑粘着材料。
4. 根据权利要求1所述的封装方法，其中所述粘结剂的厚度小于20μm。
5. 根据权利要求1所述的封装方法，其中将所述芯片背面固定于所述导线框架上进一步包含：
在100-150℃下将所述芯片背面粘合于所述导线框架的所述基底层上。
6. 根据权利要求5所述的封装方法，其中将所述芯片背面固定于所述导线框架上进一步包含：
在165-180℃下加热所述导线框架及粘合于所述导线框架上的所述芯片达 30-60分钟。
7. 根据权利要求1所述的封装方法，其中移除所述导线框架的所述基底层是在90-110℃下进行。
8. 根据权利要求1所述的封装方法，其中移除所述芯片背面上的所述粘结剂进一步包含：
使用3-15％的氢氧化钾水溶液、异丙醇、丙酮或乙醇移除所述粘结剂。
9. 根据权利要求1所述的封装方法，在所述固化涂覆于芯片背面上的粘结剂之后，将所述芯片自所在晶圆上切割分离，所述切割使用线性切割方式以使所述芯片的背面的边缘为直角型，或使用斜切方式以使所述芯片的背面的边缘为倾斜型，或使用梯切方式以使所述芯片的背面的边缘为阶梯型。
10. 一种半导体封装结构，其包括：
芯片，具有设置电子线路的正面及与该正面相对的背面；
引脚，藉由引线与芯片连接；
塑封壳体，自上遮蔽所述芯片、所述引脚及所述引线；其中所述芯片的背面及所述引脚的背面暴露于所述塑封壳体的下表面，且所述芯片的背面凹陷于所述半导体封装结构内，
且所述半导体封装结构不设置有基底层。
11. 根据权利要求10所述的半导体封装结构，其中所述芯片的背面距离所述塑封壳体底面2-20μm。
12. 根据权利要求10所述的半导体封装结构，其中所述芯片的背面的边缘为直角型、倾斜型或者阶梯型，并且所述芯片的背面的边缘的切割面分别与 所述塑封壳体相接触。”
驳回决定中引用了以下对比文件：
对比文件1：US2002/0027265A1，公开日为2002年03月07日；
对比文件2：JP特开平6-177178A，公开日为1994年06月24日；
对比文件3：CN101101880A，公开日为2008年01月09日。
驳回决定中指出：1、独立权利要求1相对于对比文件1的区别技术特征是：固化涂覆于芯片背面上的粘结剂，且移除所述芯片背面上的粘结剂。上述区别技术特征部分在对比文件3中公开且所起的作用相同，其余部分为公知常识，因此，权利要求1相对于对比文件1、3及本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。2、从属权利要求2-8的附加技术特征为本领域的公知常识，从属权利要求9的附加技术特征或者被对比文件1、2公开，或者为本领域的公知常识，因此，从属权利要求2-9也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。此外，驳回决定的其它说明部分指出权利要求10-12不具备专利法第22条第3款规定的创造性，具体理由是：权利要求10与对比文件1的区别技术特征在于：芯片的背面暴露于所述塑封壳体的下表面。该区别技术特征部分被对比文件3公开且所起的作用相同，其余部分为公知常识，因此权利要求10不具备创造性，从属权利要求11-12的附加技术特征或者被对比文件1公开，或者被对比文件2公开且作用相同，或者属于本领域的公知常识，因此从属权利要求11-12也不具备创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年04月10日向国家知识产权局提出了复审请求，未修改申请文件。复审请求人认为：1、对比文件1中的固定树脂316起绝缘元件和粘结剂的作用，对比文件1第[0474]、[0475]段记载了：绝缘薄膜317是被形成在芯片固定树脂316上，起着绝缘的作用，本领域技术人员不会想到将起着绝缘作用的芯片固定树脂316从芯片311上移除。2、对比文件3形成凹陷结构441是为了外露出封装胶体44，从而供半导体芯片41提供良好散热途径。但是对比文件1的技术方案在衬底被移除后，封装胶体已经全部被露出，本领域的普通技术人员没有动机使用对比文件3的形成凹槽的方式来修改对比文件1。因此，权利要求1-12具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年04月18日依法受理了该复审请求，并将其转送至国家知识产权局实质审查部门进行前置审查。
实质审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年09月06日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1-12不具备专利法第22条第3款规定的创造性。针对复审请求人的意见，合议组认为：1、尽管对比文件1的说明书第[0465]段记载了该粘结剂316起到了绝缘和粘结的作用，然而，值得注意的是该段落是针对附图126的说明，由于该芯片需借助于该粘结剂先稳定搭载于引线框架320上，在后续操作（见附图126-130及相关段落），诸如引线焊接、塑封、蚀刻中，都需要保证芯片背面的绝缘性，对于完成封装的附图131中的结构而言，粘结剂316的主要作用（绝缘和粘结）已经完成，对比文件1并未明确记载该粘结剂316不能去除，也未记载移除该粘结剂316后对封装结构有负面影响。复审请求人所举证的对比文件1第[0474]-[0475]段所公开的内容，是第20个实施例的方案，与驳回通知书中所涉及的第19个实施例（附图126-131）的方案属于不同的实施例，该实施例20保留着粘结剂316和绝缘薄膜317，并不能说明图126中的粘结剂316也不能被去除。根据上文分析，对于已经完成树脂封装314封装的半导体芯片，其背面的粘结剂316的作用（绝缘和粘结）已经完成，是否在后续工艺中去除，可以根据实际需要进行，不违背对比文件1的发明构思。2、对比文件3的说明书第[0011]段及附图5F记载了“移除介面层43及位于该介面层43上的封装胶体44’部分，而使该封装胶体44对应于该半导体芯片41处形成一凹陷结构441，进而使半导体芯片41外露出该封装胶体44，籍以供半导体芯片41良好散热途径”，其旨在暴露芯片背面，而非复审请求人所述的外露封装胶体，因为不管是在对比文件1中抑或是对比文件3中，封装完成后，封装胶体本身就是外露的，并不存在使其外露的单独操作，对比文件3给出了封装完成后将芯片非功能面暴露以提高封装件的散热性的技术启示，在上述启示下，本领域技术人员有动机使对比文件1中的芯片背面外露实现良好散热，而具体执行移除芯片非功能面上的粘结剂的操作；3、从发明构思的角度讲，本申请旨在解决如何薄化半导体封装结构的问题（见其说明书第[0002]-[0004]段），其采用移除导线框架的基底层，来减薄封装结构的整体厚度的手段（见其说明书第[0009]、[0026]段），同时还提出了暴露芯片背面来提高封装结构的整体散热性这样的进一步改进，而对比文件1公开了移除基底层来实现减薄的方案，即与本申请基于相同的发明构思。至于散热方面的改进，对比文件1中本身就存在改善散热性的需求，而对比文件3公开了为了提高封装结构的散热性，将芯片非功能面暴露，以使其充分与空气接触实现热交换的技术手段，可见为了改善对比文件1中的散热性，本领域技术人员有动机将对比文件3的暴露芯片非功能面的手段应用到对比文件1中，进而自然需要移除芯片背面上的粘结剂，并不存在技术障碍，因此权利要求1相对于对比文件1、3及本领域公知常识的结合不具有创造性。
复审请求人于2019年10月21日提交了意见陈述书，未修改申请文件。复审请求人认为：1、对比文件1第19、20实施例是中间状态/半成品状态，必须在第19实施例的基础上实施第20实施例，第20实施例中的绝缘薄膜317被形成在芯片固定树脂316上，起着绝缘的作用。在对比文件1的基础上，本领域的普通技术人员不会将对比文件1中的起着绝缘作用的芯片固定树脂316从芯片311上移除，而又在其上形成绝缘薄膜317。既然对比文件1明确教导了芯片固定树脂316的功能，起码在对比文件1的现有技术水平上，本领域的普通技术人员没有动机移除该树脂。2、本领域的普通技术人员并没有动机使用对比文件3的移除界面层（对应于本申请中的粘结剂）这一提高散热的方式来修改对比文件1，以得到本申请的技术方案，因为对比文件1根本就没有去除其背面起着绝缘作用的粘结剂的需求，其要解决的问题是提供一种可降低引线间距的半导体封装结构。因此，独立权利要求及其从属权利要求具备创造性。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以依法作出审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
在复审程序中，复审请求人未修改申请文件，本复审请求审查决定所针对的审查文本为：申请日2015年06月23日提交的说明书第1-7页、说明书附图第1-4页、说明书摘要以及摘要附图，2018年11月01日提交的权利要求第1-12项。
2、关于创造性
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求请求保护的技术方案相对于作为最接近现有技术的对比文件存在区别技术特征，其中部分区别技术特征在另一对比文件中公开且所起的作用相同，其余部分为本领域的公知常识，则该项权利要求请求保护的技术方案相对于上述对比文件和本领域公知常识的结合不具有突出的实质性特点，不具备创造性。
本复审请求审查决定引用与驳回决定和复审通知书相同的对比文件：
对比文件1：US2002/0027265A1，公开日为2002年03月07日；
对比文件2：JP特开平6-177178A，公开日为1994年06月24日；
对比文件3：CN101101880A，公开日为2008年01月09日。
2-1、权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性
权利要求1请求保护一种半导体封装方法，对比文件1公开了一种半导体封装方法，并具体公开了（参见说明书第[0442]-[0472]段及附图126-131）：根据图126-131及相关描述可知，在芯片311背面上设置粘结剂316；将所述芯片311背面固定于导线框架320上，所述导线框架320包含基底层及设置于所述基底层上的金属化膜315（对应于引脚）；引线313连接所述芯片311与所述金属化膜315；注塑于所述导线框架上形成遮蔽所述芯片与所述金属化膜315及相互间引线的树脂封装314；移除所述导线框架320的所述基底层。
权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1所公开的技术方案相比，区别技术特征是：固化涂覆于芯片背面上的粘结剂，且移除所述芯片背面上的粘结剂。基于上述区别技术特征，可以确定权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是实现芯片与导线框架的良好粘结，提高芯片背面的散热性能。
然而，为了提高对比文件1中的芯片与导线框架基底层的粘结性能，将涂覆于芯片背面上的粘结剂固化是本领域技术人员的常规选择；此外，对比文件3公开了一种散热型封装结构及其制法，并具体公开了（参见说明书第10页第3段-第15页第2段及附图5-12）：根据图5D-5F及相关描述可知，芯片41非功能面（对应于背面）涂覆有介面层43，该介面层43为粘贴用聚酰亚胺或环氧树脂（对应于粘结剂），在封装树脂44塑封芯片41及介面层43之后，进行移除作业，以暴露半导体芯片41的背面，改善半导体芯片41的散热特性。可见，“移除所述芯片背面上的粘结剂”的区别技术特征在对比文件3中公开，且所起的作用，因此对比文件3给出了将上述技术内容应用到对比文件1中以解决其技术问题的启示，因此，在对比文件1的基础上结合对比文件3及本领域的公知常识以获得该权利要求所要保护的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的，权利要求1的技术方案不具有突出的实质性特点，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2-2、权利要求2-9不具备专利法第22条第3款规定的创造性
权利要求2对权利要求1作了进一步的限定，其附加技术特征并未被对比文件1公开，然而，通过紫外线照射或烤箱烘烤对比文件1中的粘结剂316来实现其固化是本领域技术人员的常规选择。因此当其引用的权利要求1不具备创造性时，权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求3对权利要求1作了进一步的限定，其附加技术特征并未被对比文件1公开，然而，在对比文件1公开了粘结剂316为树脂材料的基础上，将该树脂材料具体选择为甲醛丙烯酸甲酯与聚氨酯树脂合成的热可塑粘着材料，是本领域技术人员的常规选择。因此当其引用的权利要求1不具备创造性时，权利要求3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求4对权利要求1作了进一步的限定。根据设计需求，本领域技术人员可以合理设置附加技术特征中限定的粘结剂的厚度，以保证粘结可靠性，无需付出创造性的劳动。因此当其引用的权利要求1不具备创造性时，权利要求4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求5-6直接或间接对权利要求1作了进一步的限定，其附加技术特征并未被对比文件1公开，然而，为了将对比文件1中的芯片311更好地固定于导线框架320上以可靠地完成固晶，本领域技术人员会合理设置固晶温度和固晶时间，并通过有限次试验将其温度和时间设置在权利要求5、6的数值范围内，无需付出创造性的劳动，其技术效果也是可以预期的。因此当其引用的权利要求1、5不具备创造性时，权利要求5、6也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求7对权利要求1作了进一步的限定，其附加技术特征并未被对比文件1公开，然而，为了可靠地去除对比文件1中导线框架320的基底层，在权利要求7请求保护的温度范围内执行引线框架的移除是本领域技术人员很容易做到的，无需付出创造性的劳动，其技术效果也是可以预期的。因此当其引用的权利要求1不具备创造性时，权利要求7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求8对权利要求1作了进一步的限定。使用氢氧化钾水溶液及异丙酮、丙酮或乙醇等有机溶剂来软化、去除粘结剂是本领域技术人员的常规选择，将氢氧化钾水溶液的浓度设置成3-15%是本领域技术人员根据需求很容易做到的，无需付出创造性的劳动，其技术效果也是可以预期的。因此当其引用的权利要求1不具备创造性时，权利要求8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求9对权利要求1作了进一步的限定，其包含多个并列技术方案，对于“芯片背面的边缘为直角型”的技术方案，对比文件1公开了芯片背面的边缘为直角型，因此为了提高生产效率，在固化涂覆于芯片背面上的粘结剂之后，将芯片自所在晶圆上切割分离，并以线性切割方式使芯片的背面的边缘呈直角型是本领域技术人员的常规选择；对于“芯片背面的边缘为倾斜型或阶梯型”的技术方案，对比文件2公开了一种半导体封装结构，并具体公开了如下技术特征（参见说明书第[0008]-[0018]段及附图1-9）：使用斜切方式以使所述芯片的背面的边缘为倾斜型（见图4、6），或使用梯切方式以使所述芯片的背面的边缘为阶梯型（见图1、3）。该技术特征在对比文件2中所起的作用与其在本申请中为解决技术问题所起的作用相同，都是增强塑封部对芯片的固定作用，对比文件2给出了将上述技术特征应用于对比文件1的技术启示。因此，在对比文件1的基础上结合对比文件3及本领域的公知常识或结合对比文件2-3及本领域的公知常识以获得该权利要求所要保护的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的，权利要求9的技术方案不具有突出的实质性特点，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2-3、权利要求10不具备专利法第22条第3款规定的创造性
权利要求10请求保护一种半导体封装结构，对比文件1公开了一种半导体封装结构，并具体公开了（参见说明书第[0442]-[0472]段及附图126-131）：根据图131及相关描述可知，该封装结构包括：芯片311，其具有设置电子线路的正面及与该正面相对的背面；金属化膜315（对应于引脚），藉由引线313与芯片311连接；树脂封装314，自上遮蔽所述芯片311、所述金属化膜315及所述引线313；其中所述芯片311背面的粘结层316及所述金属化膜315的背面暴露于所述塑封壳体的下表面，且所述芯片311的背面凹陷于所述半导体封装结构内，且由于底基层320被移除，因此所述半导体封装结构不设置有基底层320。
权利要求10请求保护的技术方案与对比文件1所公开的技术方案相比，区别技术特征是：权利要求10中的芯片的背面暴露于所述塑封壳体的下表面。基于上述区别技术特征，可以确定权利要求10相对于对比文件1实际解决的技术问题是提高芯片的散热性能。
对比文件3公开了一种散热型封装结构及其制法，并具体公开了（参见说明书第10页第3段-第15页第2段及附图5）：芯片41的背面暴露于所述塑封壳体44的表面，以改善半导体芯片的散热特性。可见，上述区别技术特征在对比文件3中已经公开，且所起的作用，对比文件3给出了将上述技术内容应用到对比文件1中以解决其技术问题的启示，因此，在对比文件1的基础上结合对比文件3以获得该权利要求所要保护的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的，权利要求10不具有突出的实质性特点，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2-4、权利要求11-12不具备专利法第22条第3款规定的创造性
权利要求11对权利要求10作了进一步的限定，其附加技术特征并未被对比文件1公开，然而，本领域技术人员可以根据设计及应用需求，将芯片背面的粘结层316的厚度设置在一个合理的范围内，进而在移除粘结层316后使得其芯片的背面与所述塑封壳体底面的距离落入权利要求11请求保护的数值范围内，无需付出创造性的劳动，其技术效果也是可以预期的。因此当其引用的权利要求10不具备创造性时，权利要求11也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求12对权利要求10作了进一步的限定，其包括三个并列技术方案，对于由“直角型”所限定的技术方案1而言，对比文件1进一步公开了（参见说明书第[0442]-[0472]段及附图131）：根据图131及相关描述可知，所述芯片311的背面的边缘为直角型，该芯片311的背面的边缘面分别与树脂封装314相接触。因此当其引用的权利要求10不具备创造性时，权利要求12请求保护的上述技术方案不符合专利法第22条第3款关于创造性的规定。
对于由“倾斜型”、“阶梯型”所限定的技术方案而言，对比文件2公开了一种半导体封装结构，并具体公开了如下技术特征（参见说明书第[0008]-[0018]段及附图1-9）：根据图1、4及相关描述可知，芯片11背面的边缘为倾斜型（见图4）或阶梯型（见图1），并且所述芯片的背面的边缘的切割面分别与塑封部15相接触。该技术特征在对比文件2中所起的作用与其在本申请中为解决技术问题所起的作用相同，都是增强塑封部对芯片的固定作用，对比文件2给出了将上述技术特征应用于对比文件1的技术启示。由此可知，在对比文件1的基础上结合对比文件2-3及上述公知常识以获得该权利要求所要保护的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的，权利要求12所要保护的技术方案不具有突出的实质性特点，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、对复审请求人相关意见的答复
针对复审请求人于2019年10月21日提交的意见陈述书中的意见，合议组认为：1、对比文件1说明书第[0474]段记载了第20实施例与第19实施例存在差别，其中金属层315和树脂凸块318与第19实施例不同，因此，第20实施例并不是直接在第19实施例的基础上实施的。虽然第19实施例为中间状态/半成品状态，其后续步骤有可能也设置绝缘薄膜317，但是设置了绝缘薄膜317并不要求粘结剂316一定存在，这是因为去除了粘结剂316，在芯片背面与绝缘薄膜317之间存在空隙，依然能起到芯片背面与外界绝缘的作用（同时又改善了散热性）。对于完成封装的附图131中的结构而言，粘结剂316的主要作用（绝缘和粘结）已经完成，对比文件1并未明确记载该粘结剂316不能去除，也未记载移除该粘结剂316后对封装结构有负面影响，是否在后续工艺中去除，可以根据实际需要进行，且去除粘结剂316后，绝缘作用依然存在，因此，将粘结剂316去除不违背对比文件1的发明构思，不存在技术障碍。此外，对比文件1没有给出去除粘结剂316的启示，并不能说明本领域技术人员不能从其他对比文件获得启示。2、对比文件3公开了将芯片背面的封装胶体移除以提高封装件的散热性，可见，本领域技术人员可以从中得到启示，为了提高芯片的散热性而将芯片背面暴露，即本领域技术人员能够从对比文件3中获得启示，使对比文件1中的芯片背面外露实现良好散热。本领域技术人员知晓芯片背面的封装胶体或粘结剂层不利于芯片散热，而散热性能又是封装结构普遍希望改进的性能，因此对比文件1客观上也存在改善散热性的需求。复审请求人的意见陈述不具有说服力，不能被接受。
基于以上事实和理由，合议组依法作出以下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年12月28日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可以自收到本复审请求审查决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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