專利名稱：散熱型封裝結(jié)構(gòu)及其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種半導(dǎo)體封裝件及其制法，特別是關(guān)于一種具有散熱件的球柵陣列(BGA)封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法。
背景技術(shù)：
球柵陣列(Ball Grid Array，BGA)是一種先進(jìn)的半導(dǎo)體芯片封裝技術(shù)，其特點(diǎn)在于采用一基板安置半導(dǎo)體芯片，并在該基板背面植置多個成柵狀排列的焊球(Solder Ball)，使相同單位面積的半導(dǎo)體芯片載體上可以容納更多的輸入/輸出連接端(I/O Connection)，以符合高度集成化(Integration)的半導(dǎo)體芯片所需，借由這些焊球?qū)⒄麄€封裝單元焊接及電性連接至外部的印刷電路板。
高度集成化的半導(dǎo)體芯片運(yùn)行時，會伴隨大量熱量的產(chǎn)生，由于包覆半導(dǎo)體芯片的封裝膠體是一導(dǎo)熱系數(shù)僅0.8w/m-k的不良傳熱材質(zhì)，其熱量的逸散不好，因而會危及半導(dǎo)體芯片的性能及使用壽命。
因此，為提高BGA半導(dǎo)體封裝件的散熱效率，就要在封裝件中增設(shè)散熱結(jié)構(gòu)。
請參閱圖1，它是美國第5,726,079號專利案的半導(dǎo)體封裝件。這種現(xiàn)有的半導(dǎo)體封裝件1是在芯片10上直接粘設(shè)一散熱片11，使該散熱片11的頂面11a外露出用于包覆該芯片10的封裝膠體12，直接與大氣接觸，芯片10產(chǎn)生的熱量能夠傳遞至散熱片11，進(jìn)而逸散至大氣中，不需須經(jīng)過導(dǎo)熱性差的封裝膠體12。
然而，這種半導(dǎo)體封裝件1在制造上存在若干的缺點(diǎn)。首先，該散熱片11與芯片10粘接后，置入封裝模具的模穴中進(jìn)行該封裝膠體12的模壓作業(yè)(Molding)時，該散熱片11的頂面11a必須頂?shù)种聊Ｑǖ捻敱冢热粼撋崞?1的頂面11a未能有效地頂?shù)种聊Ｑǖ捻敱?，使兩者之間形成間隙時，即會在散熱片11的頂面11a上溢膠，一旦散熱片11的頂面11a上形成溢膠，除了會影響該散熱片11的散熱效率外，還會造成制成品外觀上的不良，故往往要進(jìn)行去膠(Deflash)處理；然而，去膠處理不但耗時，增加封裝成本，且也會導(dǎo)致制成品受損。此外，若散熱片11頂?shù)肿∧Ｑ敱诘牧α窟^大，則往往會使質(zhì)脆的芯片10因過度的壓力而裂損。
若散熱片11的頂面11a至基板13的上表面的距離，大于模壓作業(yè)時的模穴深度，則模具合模后，模具會壓迫散熱片11，導(dǎo)致與散熱片11直接粘結(jié)的芯片10被散熱片11壓裂；反之，若散熱片11的頂面11a至基板13的上表面的距離小于模穴的深度，則封裝膠體會在散熱片11的頂面11a上溢膠，溢膠的形成除了會影響制成品的外觀，還會減少散熱片11的頂面11a外露在大氣中的面積，使散熱效能因此變差，往往須進(jìn)行額外的清除程序去除散熱片11頂面11a上的溢膠。然而，清除程序會增加整體封裝制程的復(fù)雜度，還會導(dǎo)致成本的提高。
此外，為使散熱片11的頂面11a至基板13的上表面的距離能恰等于模具模穴的深度，散熱片11與芯片10的粘接、芯片10與基板13的粘接以及散熱片11的厚度必須進(jìn)行精準(zhǔn)的控制與制作，然而這種精密度上的要求，會使封裝成本增加并提高制程的復(fù)雜度，所以在實(shí)施上存在一定的難度。
再而，由于散熱片11與芯片10粘結(jié)后的高度須精確控制以避免上述問題的發(fā)生，該半導(dǎo)體封裝件1的封裝即無法以批次(Batch-type)方式粘結(jié)芯片10與散熱片11；也就是，散熱片11必須與對應(yīng)的芯片10逐一粘接，進(jìn)一步增加了整體封裝制程的復(fù)雜性與所需要的時程，故不利封裝成本的降低與封裝效率的提高。
此外，該半導(dǎo)體封裝件1的散熱效率與其使用的散熱片11外露頂面11a的面積成正比，也就是，在半導(dǎo)體封裝件1大小不變的情況下，散熱片11與封裝件的面積相同時，其具有最大的外露面積，使散熱片11能提供最大的散熱效率。然而，將散熱片的面積擴(kuò)大至與封裝件相等時，表示散熱片的大小也須與封裝模具模穴的邊壁切齊或嵌接，而若散熱片制作精度不足，在散熱片過大時，將使散熱片無法順利置入模穴中，若散熱片過小，其頂面及側(cè)面即易形成溢膠。所以，該結(jié)構(gòu)會有良率上的顧慮，使得其在實(shí)施上具有相當(dāng)?shù)碾y度。
請參閱圖2A至圖2C以及圖3所示，鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，美國第6,458,626及6,444,498號專利案(專利權(quán)人與本發(fā)明的申請人相同)是一種散熱片能直接粘置在芯片上，不會產(chǎn)生壓損芯片或在散熱片外露表面形成溢膠問題的半導(dǎo)體封裝件。該半導(dǎo)體封裝件在散熱片21外露在大氣中的表面上，形成與封裝膠體24間的粘結(jié)性差或與散熱片21間的粘結(jié)性差的材料層25，再將該散熱片21直接粘置在基板23的芯片20上，繼而進(jìn)行模壓制程以封裝膠體24完全包覆該散熱片21及芯片20，并使封裝膠體24覆蓋在散熱片21的材料層25上(如圖2A所示)，如此，模壓制程使用模具的模穴深度，大于芯片20與散熱片21的厚度之和，故在模具合模后，模具不會觸及散熱片21，因而一會使芯片20受壓，也就不會導(dǎo)致其裂損；接著，進(jìn)行切單(Singulation)程序(如圖2B所示)，將散熱片21上方的封裝膠體24去除，其中當(dāng)形成在散熱片21上的材料層25(例如是鍍金層)與散熱片21間的粘結(jié)性大于其與封裝膠體24間的粘結(jié)性時，將封裝膠體24剝除后，該材料層25仍存留在散熱片21上，但因材料層25與封裝膠體24間的粘結(jié)性差，封裝膠體24不會殘留在散熱片21上(如圖2C所示)，故沒有溢膠的問題產(chǎn)生。相對地，當(dāng)形成在散熱片21上的材料層25(例如是聚酰亞胺樹脂制成的膠粘片)與散熱片21間的粘結(jié)性，小于其與封裝膠體24間的粘結(jié)性時，將封裝膠體24剝除后，該材料層25會粘附在封裝膠體24上而隨之去除(如圖3所示)，故該散熱片21上也不會形成溢膠。
但是上述半導(dǎo)體封裝件中，為使該散熱片21有效接著在半導(dǎo)體芯片20上，在該半導(dǎo)體芯片20與散熱片21間必須填充有粘著層26，為增加芯片20的散熱性通常是采用導(dǎo)熱膠(Thermal Grease)粘著該芯片與散熱片，其中雖然該導(dǎo)熱膠的導(dǎo)熱系數(shù)(約3w/m-k)比封裝膠體的導(dǎo)熱系數(shù)(約0.8w/m-k)高，然而相對于銅質(zhì)散熱片的導(dǎo)熱系數(shù)(約400w/m-k)而言仍明顯偏小，因此芯片運(yùn)行時產(chǎn)生的熱量，仍需經(jīng)由該導(dǎo)熱系數(shù)較小的導(dǎo)熱膠傳遞至散熱片，之后再逸散至大氣，如此會增加熱阻，不利于散熱。
另外，請參閱圖4A至圖4C所示，美國第6,699,731號專利案(專利權(quán)人與本發(fā)明的申請人相同)是一種裸晶式半導(dǎo)體裝件，它是在接置在基板43的芯片40上，通過膠片42接著有一模塊板41，繼而進(jìn)行模壓制程，封裝膠體44完全包覆該模塊片41及芯片40(如圖4A所示)；之后，進(jìn)行切單(Singulation)程序(如圖4B所示)，并將該芯片40上的膠片42、模塊板41及其上方的封裝膠體44去除，借以形成裸晶式半導(dǎo)體封裝件，使該芯片40運(yùn)行時產(chǎn)生的熱量能夠直接逸散至大氣。
但在實(shí)際操作上述半導(dǎo)體裝件制程中，先前所暫時接置在該芯片40上的膠片42，在撕除時容易使膠片42的粘著材料殘留在封裝膠體44上，不僅影響封裝成品的外觀，同時往往要進(jìn)行額外的清除作業(yè)，增加整體封裝制程的復(fù)雜度與成本。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的主要目的在于提供一種散熱型封裝結(jié)構(gòu)及其制法，使散熱片與芯片可直接接合以提高散熱效率，不會在模壓制程中造成芯片的裂損與溢膠，進(jìn)而提高制成品的優(yōu)良率。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種散熱型封裝結(jié)構(gòu)及其制法，使芯片部分直接顯露在外界，以提高散熱效率。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種散熱型封裝結(jié)構(gòu)及其制法，避免芯片與散熱片接著時受限于粘著材料的設(shè)置，從而影響芯片散熱效率。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種散熱型封裝結(jié)構(gòu)及其制法，避免粘著材料殘存在半導(dǎo)體封裝件的表面而影響其外觀及增加移除步驟及成本。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種散熱型封裝結(jié)構(gòu)及其制法，使整合有散熱片與芯片的半導(dǎo)體封裝件能夠以批次方式生產(chǎn)，從而簡化制程，減少封裝的耗時以及降低成本。
本發(fā)明的又一目的在提供一種散熱型封裝結(jié)構(gòu)及其制法，使散熱片與芯片粘接的作業(yè)不需要進(jìn)行高精度的控制，從而降低封裝成本及提高優(yōu)良率。
本發(fā)明的又一目的在提供一種散熱型封裝結(jié)構(gòu)及其制法，所使用的封裝模具可應(yīng)用于不同尺寸的產(chǎn)品，不需要隨產(chǎn)品尺寸的改變而更換封裝模具，所以可降低封裝成本及模具的管理成本。
為達(dá)上述及其它目的，本發(fā)明的散熱型封裝結(jié)構(gòu)的制法包括將半導(dǎo)體芯片接置并電性連接在芯片載體上，另在接口層上接著具有鏤空結(jié)構(gòu)的散熱片，將該附有接口層的散熱片固著在該半導(dǎo)體芯片上，其中該半導(dǎo)體芯片的尺寸大于該散熱片的鏤空結(jié)構(gòu)的尺寸；進(jìn)行封裝模壓制程，利用封裝膠體完整包覆住位于該芯片載體上的半導(dǎo)體芯片及該附有接口層的散熱片；進(jìn)行切割制程，去除完成封裝模壓制程后封裝元件四周非電性作用部分，顯露出該散熱片側(cè)邊；以及移除該接口層及位于該接口層上的封裝膠體，外露出該散熱片，并使該半導(dǎo)體芯片部分顯露在該散熱片的鏤空結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明還涉及另一種散熱型封裝結(jié)構(gòu)的制法，該制法包括準(zhǔn)備矩陣式芯片載體模塊片，該芯片載體模塊片由多個呈矩陣方式排列的芯片載體構(gòu)成；接置至少一個芯片在各該芯片載體的預(yù)設(shè)位置處，并使該芯片電性連接至該芯片載體；提供具有上表面及下表面的散熱片，且該散熱片形成有鏤空結(jié)構(gòu)，在其上表面附著接口層，并將該下表面粘接至該芯片上；形成封裝膠體，借以包覆該散熱片及該芯片；進(jìn)行切單作業(yè)，借以形成個別半導(dǎo)體封裝件的半成品；以及去除形成該接口層上的封裝膠體及該接口層。
在本發(fā)明的制程中，該芯片載體可采用基板或?qū)Ь€架型式，且半導(dǎo)體芯片可以倒裝芯片或打線方式電性連接至該芯片載體，其中，在采用倒裝芯片方式電性連接芯片與芯片載體時，可直接將該具有鏤空結(jié)構(gòu)的散熱片接置在該芯片的非主動面，相對采用打線方式電性連接芯片與芯片載體時，可先在該芯片主動面上未影響焊線設(shè)置處，接置與芯片熱膨脹系數(shù)(CTE，Coefficientof Thermal Expansion)相當(dāng)?shù)木彌_墊片(Buffer Pad)后，再在該緩沖墊片上接置該具有鏤空結(jié)構(gòu)的散熱片，并使該緩沖墊片能夠部分顯露在該鏤空結(jié)構(gòu)，避免散熱片與芯片直接的粘接會碰觸至焊線，同時可降低散熱片與芯片CTE的不同，在兩者直接粘接的情況下散熱片對芯片產(chǎn)生的熱應(yīng)力效應(yīng)。
另外，還可在該散熱片上借由導(dǎo)熱的粘著層以接置散熱結(jié)構(gòu)，并使該散熱結(jié)構(gòu)得以延伸接觸至顯露在該散熱片鏤空結(jié)構(gòu)的芯片或緩沖墊片上，借由該散熱結(jié)構(gòu)逸散芯片工作時產(chǎn)生的熱量。
此外，本發(fā)明的該封裝結(jié)構(gòu)的制法可采用批次方式制程，借由將多半導(dǎo)體芯片接置在矩陣式芯片載體模塊片上，再進(jìn)行接置具有接口層的散熱片及封裝制程后，即可利用切單形成多個整合有散熱片的封裝結(jié)構(gòu)，有利于大量制造生產(chǎn)。
本發(fā)明的散熱型封裝結(jié)構(gòu)包括芯片載體；半導(dǎo)體芯片，接置并電性連接至該芯片載體上；具有鏤空結(jié)構(gòu)的散熱片，接置在該半導(dǎo)體芯片上，且該芯片的尺寸大于該鏤空結(jié)構(gòu)的尺寸，使該芯片非主動面能夠部分顯露在該散熱片的鏤空結(jié)構(gòu)；以及封裝膠體，形成于該散熱片與芯片載體之間，用于包覆該半導(dǎo)體芯片。
其中該散熱片的鏤空結(jié)構(gòu)可以是任意形狀，且并不局限單一鏤空結(jié)構(gòu)，另在該散熱片與封裝膠體接觸部分可形成表面凹凸不平的結(jié)構(gòu)及/或進(jìn)行黑化處理，借以增加散熱片與封裝膠體之間的接觸力。此外，在該芯片與該具有鏤空結(jié)構(gòu)的散熱片之間有緩沖墊片，并使該緩沖墊片部分顯露在該鏤空結(jié)構(gòu)，降低散熱片與芯片的CTE的不同，在兩者直接粘接的情況下散熱片對芯片所產(chǎn)生的熱應(yīng)力效應(yīng)。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，該芯片載體是球柵陣列(BGA)基板，且在該基板上開設(shè)有至少一開孔，供焊線通過該開孔電性連接該基板與芯片，該基板位于芯片下方的表面上并植接有多個焊球，作為芯片與外界裝置電性連接的介質(zhì)。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，該芯片載體是倒裝芯片式(Flip Chip)基板，也就是基板的上表面具有多個成矩陣方式排列的焊墊，用于電性連接芯片與基板的多個導(dǎo)電凸塊連接，同時，該基板的下表面上則植接有多個焊球，供芯片與外界裝置電性連接。
在本發(fā)明的芯片載體還可以是QFN導(dǎo)線架，將半導(dǎo)體芯片以倒裝芯片方式接置并電性連接至該QFN導(dǎo)線架的管腳上，供后續(xù)經(jīng)由該管腳而電性連接至外部裝置。
在本發(fā)明的芯片載體可以是LGA(LAND GRID ARRAY)基板，將半導(dǎo)體芯片的非主動面接置在該LGA基板上，并通過焊線將電性連接至該LGA基板，供后續(xù)經(jīng)由多排列在該基板底面的金屬接點(diǎn)進(jìn)而電性連接至外部裝置。
在本發(fā)明的該芯片載體還可以是BGA基板，將半導(dǎo)體芯片的非主動面接置在該BGA基板上，并通過焊線將電性連接至該BGA基板，供后續(xù)經(jīng)由多排列在該基板底面的焊球進(jìn)而電性連接至外部裝置。
在本發(fā)明的芯片載體可以是QFN導(dǎo)線架，將半導(dǎo)體芯片以其非主動面接置在QFN導(dǎo)線架的芯片座上，并通過焊線將電性連接至該QFN導(dǎo)線架的管腳部分，供后續(xù)經(jīng)由該管腳而電性連接至外部裝置。
因此，本發(fā)明的散熱型封裝結(jié)構(gòu)及其制法主要是將芯片接著并電性連接至芯片載體，另將具有鏤空結(jié)構(gòu)的散熱片與接口層相互接著，使該接口層封閉住該散熱片鏤空結(jié)構(gòu)的一側(cè)，而后將附有接口層的散熱片，粘著在該芯片上，且該芯片的尺寸大于該散熱片鏤空結(jié)構(gòu)的尺寸，較好的選擇是使該芯片周圍與該散熱片粘著，供后續(xù)該芯片的中心部分面積顯露在該鏤空結(jié)構(gòu)，減少芯片與散熱片之間粘著層的熱阻影響，同時提供芯片直接與大氣接觸的機(jī)會，從而得增加散熱效率。接著即可進(jìn)行模壓制程，利用封裝膠體完整包覆位于該芯片載體上的半導(dǎo)體芯片及接著有接口層的散熱片，再進(jìn)行切割制程，去除封裝制程時封裝組件四周非電性作用部分，接著移除散熱片上的封裝膠體，通過該接口層與封裝膠體的接觸力是大于其與散熱片的接觸力，因此可同時移除該接口層及該接口層上的封裝膠體，不會使接口層殘留在封裝結(jié)構(gòu)上，直接外露出該散熱片并使該半導(dǎo)體芯片得以部分顯露于該散熱片的鏤空結(jié)構(gòu)，如此將可提供芯片直接與大氣接觸，從而增加散熱效率。
本發(fā)明提供的一種散熱型封裝結(jié)構(gòu)及其制法，使散熱片與芯片可直接接合以提高散熱效率，并且不會在模壓制程中造成芯片的裂損與溢膠，進(jìn)而提高了制成品的優(yōu)良率；該散熱結(jié)構(gòu)使芯片部分直接顯露在外界，能夠有效提高散熱效率；制成品上不會殘留粘著材料，避免對半導(dǎo)體封裝件表面的影響，節(jié)省了移除步驟及成本；采用本發(fā)明制法的半導(dǎo)體封裝件，能夠以批次方式生產(chǎn)，從而簡化制程，減少封裝的耗時以及降低成本，簡化了散熱片與芯片粘接的作業(yè)，不需要進(jìn)行高精度的控制，從而降低封裝成本及提高優(yōu)良率；本發(fā)明使用的封裝模具可應(yīng)用于不同尺寸的產(chǎn)品，不需要隨產(chǎn)品尺寸的改變更換封裝模具，所以可降低封裝成本及模具的管理成本。


圖1是美國專利第5,726,079號案的半導(dǎo)體封裝件剖面示意圖；圖2A至圖2C是美國專利第6,458,626號案的半導(dǎo)體封裝件剖面示意圖；
圖3是美國專利第6,444,498號案的半導(dǎo)體封裝件剖面示意圖；圖4A至圖4C是美國專利第6,699,731號案的半導(dǎo)體封裝件剖面示意圖；圖5A至圖5G是本發(fā)明的散熱型封裝結(jié)構(gòu)制法實(shí)施例1的剖面示意圖；圖6A是本發(fā)明實(shí)施例1的散熱型封裝結(jié)構(gòu)中強(qiáng)化散熱片與封裝膠體接合的剖面示意圖；圖6B是本發(fā)明實(shí)施例1的散熱型封裝結(jié)構(gòu)中在散熱片上增設(shè)散熱結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；圖7A至圖7G是本發(fā)明的散熱型封裝結(jié)構(gòu)制法實(shí)施例2的剖面示意圖；圖8A是本發(fā)明實(shí)施例2的散熱型封裝結(jié)構(gòu)中強(qiáng)化散熱片與封裝膠體接合的剖面示意圖；圖8B是本發(fā)明實(shí)施例2的散熱型封裝結(jié)構(gòu)中在散熱片上增設(shè)散熱結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；圖9A及圖9B是應(yīng)用本發(fā)明的散熱型封裝結(jié)構(gòu)制法所形成的實(shí)施例3的封裝結(jié)構(gòu)；圖10A及圖10B是應(yīng)用本發(fā)明的散熱型封裝結(jié)構(gòu)制法所形成的實(shí)施例4的封裝結(jié)構(gòu)；圖11A及圖11B是應(yīng)用本發(fā)明的散熱型封裝結(jié)構(gòu)制法所形成的實(shí)施例5的封裝結(jié)構(gòu)；以及圖12A及圖12B是應(yīng)用本發(fā)明的散熱型封裝結(jié)構(gòu)制法所形成的實(shí)施例6的封裝結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例以下通過特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
實(shí)施例1請參閱圖5A至圖5H，它是本發(fā)明的散熱型封裝結(jié)構(gòu)制法實(shí)施例1的制造流程示意圖。
如圖5A所示，首先，提供矩陣式基板模塊片50A，該基板模塊片50A是由多個基板單元50以矩陣方式排列構(gòu)成。該各基板單元50分別具有上表面500、下表面501，并開設(shè)有貫穿的開孔502。其中應(yīng)注意的是該基板單元50除了以矩陣方式排列外，也能夠以直線方式排列，且如制程條件許可也可采用單個基板單元的方式進(jìn)行。
如圖5B所示，在各基板單元50的上表面500上，預(yù)設(shè)位置處通過例如銀膠的粘著層55將芯片51的主動面51a接置其上，并使該芯片51封閉住該開孔502的一端，再以多條焊線52經(jīng)過該開孔502，分別焊接至該芯片51的主動面51a及基板單元50的下表面501上，使該芯片51電性連接至該基板單元50。此焊線制程(Wire Bonding)與現(xiàn)有技術(shù)相同，故在此不贅述。
如圖5C所示，另在例如膠片的接口層54上接一個具有鏤空結(jié)構(gòu)530的散熱片53，在本圖中，該散熱片53的鏤空結(jié)構(gòu)530的位置對應(yīng)于芯片51的中心部分位置，且該散熱片53的鏤空結(jié)構(gòu)530尺寸小于半導(dǎo)體芯片51尺寸，將該附有接口層54的散熱片53，利用導(dǎo)熱的粘著層56粘著在該半導(dǎo)體芯片51非主動面51b的周圍部分，供后續(xù)該芯片51非主動面51b的中心部分面積顯露在該鏤空結(jié)構(gòu)530中，從而減少芯片51與散熱片53之間粘著層56的熱阻影響，同時提供芯片51直接與大氣接觸的機(jī)會，從而增加了散熱效率。
該散熱片53的大小須完全遮覆住通過芯片51相接的基板單元50，也就是，該散熱片53的側(cè)邊須延伸出任一個位于外側(cè)的基板單元50的側(cè)邊503(如圖5A中虛線所示)。另外，該散熱片53可由銅、鋁、銅合金或鋁合金等金屬材料制成，該散熱片53的鏤空結(jié)構(gòu)530可以是任意形狀，并不局限單鏤空結(jié)構(gòu)。
該接口層54可例如是以聚酰亞胺(Polyimide)為底材的膠片(P.I.tape)，或以金屬(如銅、鋁)為底材的金屬貼片，或以高耐熱性的有機(jī)材料(如FR4、BT)為底材的貼片，或以高耐熱性紙材為底材的紙貼片，其中，該接口層54與包覆芯片51用的封裝膠體57間的粘結(jié)性需大于散熱片53的頂面與該接口層54之間的粘結(jié)性，且使該接口層54與散熱片53之間的粘結(jié)性小于該散熱片53與封裝膠體之間的粘結(jié)性。
如圖5D所示，將該結(jié)合有接口層54、具有鏤空結(jié)構(gòu)530的散熱片53、芯片51及基板模塊片50A的結(jié)構(gòu)體置入封裝模具的模穴(未標(biāo)出)中，進(jìn)行模壓作業(yè)，形成用于包覆該附有接口層54的散熱片53、芯片51及焊線52的封裝膠體57。由于該結(jié)構(gòu)體的高度使散熱片53上的接口層54與模穴的頂壁之間有一適當(dāng)?shù)木嚯x，所以在封裝模具合模后，芯片51不會受到來自封裝模具或散熱片53的壓力，不會出現(xiàn)裂損現(xiàn)象，且散熱片53與芯片51的粘接也不需要精確控制高度，因此，有效提高了制成品的優(yōu)良率與可靠性。
如圖5E所示，在基板模塊片50A的各基板單元50的下表面501上植接多個例如焊球58的導(dǎo)電元件，供該芯片51與外界裝置形成電性連接關(guān)系。該焊球58的植接是以現(xiàn)有的植球方式進(jìn)行，故不另贅述。另外，該例如焊球58導(dǎo)電元件的設(shè)置也可在后續(xù)完成基板單元切割制程后再進(jìn)行。
如圖5F所示，進(jìn)行切割制程，它是以卡具(未標(biāo)出)真空吸附住植球完成的半成品在接口層54上形成的封裝膠體57，使切單作業(yè)進(jìn)行時及完成后，經(jīng)切單后的各半成品仍能吸附在卡具上。由于該接口層54上封裝膠體57可借由該接口層54與該散熱片53粘結(jié)，所以切單作業(yè)進(jìn)行時，該封裝膠體57不會與半成品的其余部分脫離。
該切單作業(yè)可去除完成模壓制程后封裝組件四周非電性作用部分，借以構(gòu)成各封裝單元，同時使該散熱片的側(cè)面531外露出所形成的封裝膠體57，并與該封裝膠體57的側(cè)面571切齊，令該散熱片53的側(cè)面531上不會有溢膠的產(chǎn)生，且也達(dá)到該散熱片53與基板單元50具有相同面積的目的，不需要散熱片53必須與封裝模具的模穴大小精準(zhǔn)配合。同時，各該散熱片53與芯片51的接合是以批次方式進(jìn)行的，所以可簡化制程，減少耗時及降低成本。
如圖5G所示，進(jìn)行各切單后半成品的接口層54及殘留在該接口層54上的封裝膠體57的去除作業(yè)。利用該散熱片53及接口層54之間的粘結(jié)性，小于該接口層54與形成在接口層54上的封裝膠體57之間的粘結(jié)性的特點(diǎn)，在剝除殘留在其上的封裝膠體57時，使該接口層54隨之脫離散熱片53；同時，由于散熱片53與封裝膠體57之間的粘結(jié)性，還大于接口層54與散熱片53之間的粘結(jié)性，所以將該接口層54從散熱片53上去除時，不會影響到散熱片53與封裝膠體57之間的粘結(jié)，也不會在散熱片53及封裝膠體57上殘留任何粘著材料，使該散熱片53可外露出該封裝膠體57直接與大氣接觸，同時使半導(dǎo)體芯片51的非主動面51b部分的面積，能夠顯露在該散熱片53的鏤空結(jié)構(gòu)530中，從而減少芯片51與散熱片53之間粘著層的熱阻影響，另可提供芯片51直接與大氣接觸的機(jī)會從而增加散熱效率，同時不須進(jìn)行任何去除溢膠及殘留粘著材料的處理，可降低封裝成本并確保制成的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)外觀的良好。
此外，如圖6A所示，為提高散熱片53與封裝膠體57之間的接觸力，可在該散熱片53上與封裝膠體57接觸的部分形成表面凹凸不平的結(jié)構(gòu)60及/或進(jìn)行黑化處理。另外，本發(fā)明也可在該散熱片53上借由導(dǎo)熱的粘著層62接置散熱結(jié)構(gòu)61(如圖6B所示)，并使該散熱結(jié)構(gòu)61可以延伸接觸至該半導(dǎo)體芯片51顯露在該散熱片53鏤空結(jié)構(gòu)530的非主動面51b上，借由該散熱結(jié)構(gòu)61逸散芯片51運(yùn)行時的熱量。
實(shí)施例2圖7A至圖7G是本發(fā)明的散熱型封裝結(jié)構(gòu)制法實(shí)施例2的制造流程示意圖。本發(fā)明實(shí)施例2的制程與實(shí)施例1大致相同，主要差異在于實(shí)施例2中半導(dǎo)體芯片是以倒裝芯片方式接置并電性連接至基板上。
如圖7A所示，首先，提供一矩陣式基板模塊片70A，該基板模塊片70A是由多個基板單元70以矩陣方式排列構(gòu)成。各該基板單元70分別具有上表面700、下表面701。其中應(yīng)注意的是該基板單元70除了以矩陣方式排列外，也能夠以直線方式排列，且如制程條件許可也可采用單個基板單元方式進(jìn)行。
如圖7B所示，在各基板單元70的上表面700上預(yù)設(shè)位置處將半導(dǎo)體芯片71以倒裝芯片方式，通過接置導(dǎo)電凸塊72與其主動面71a接置并電性連接至該基板單元70。另外還可在該倒裝芯片式芯片71與基板單元70之間進(jìn)行倒裝芯片底部填膠(未標(biāo)出)。該倒裝芯片制程與現(xiàn)有技術(shù)相同，故在此不再贅述。
如圖7C所示，另在例如膠片的接口層74上接著具有鏤空結(jié)構(gòu)730的散熱片73，在本圖中，該散熱片73的鏤空結(jié)構(gòu)730的位置對應(yīng)于芯片71中心部分位置，且該散熱片73的鏤空結(jié)構(gòu)730尺寸小于半導(dǎo)體芯片71的尺寸，將該附有接口層74的散熱片73，借由導(dǎo)熱的粘著層76粘貼在該半導(dǎo)體芯片71非主動面71b的周圍部分，供后續(xù)該芯片71非主動面71b的中心部分面積顯露在該鏤空結(jié)構(gòu)730，從而減少芯片71與散熱片73間粘著層76的熱阻影響，同時提供芯片71直接與大氣接觸的機(jī)會而增加散熱效率。
該散熱片73的大小須完全遮覆住通過芯片71相接的基板單元70，也就是，該散熱片73的側(cè)邊須延伸出任一個位于外側(cè)的基板單元70的側(cè)邊703(如圖7A中虛線所示)。另該散熱片73可由銅、鋁、銅合金或鋁合金等金屬材料制成，該散熱片73的鏤空結(jié)構(gòu)730可以是任意形狀，且并不局限單一鏤空結(jié)構(gòu)。
該接口層74例如是以聚酰亞胺(Polyimide)為底材的膠片(P.I.tape)，或以金屬(如銅、鋁)為底材的金屬貼片，或以高耐熱性的有機(jī)材料(如FR4、BT)為底材的貼片，或以高耐熱性紙材為底材的紙貼片。
如圖7D所示，將該結(jié)合有接口層74、具有鏤空結(jié)構(gòu)730的散熱片73、芯片71及基板模塊片70A的結(jié)構(gòu)體置入封裝模具的模穴(未標(biāo)出)中，進(jìn)行模壓作業(yè)，形成包覆該附有接口層74的散熱片73、芯片71及導(dǎo)電凸塊72的封裝膠體77。由于該結(jié)構(gòu)體的高度使散熱片73上的接口層74與模穴的頂壁間有適當(dāng)?shù)木嚯x，所以在封裝模具合模后，芯片71不會受到來自封裝模具或散熱片73的壓力，不會出現(xiàn)裂損的現(xiàn)象，且散熱片73與芯片71的粘接也不需要精確地控制高度，因此可有效提高制成品的優(yōu)良率與可靠性。
如圖7E所示，在基板模塊片70A的各基板單元70的下表面701上植接多個例如焊球78的導(dǎo)電元件，供該芯片71與外界裝置形成電性連接關(guān)系。該焊球78的植接是以現(xiàn)有的植球方式完成，故不另贅述。另外，該例如焊球78的導(dǎo)電元件的設(shè)置也可在后續(xù)完成基板單元切割制程后再進(jìn)行。
如圖7F所示，進(jìn)行切割制程，它是以卡具(未標(biāo)出)真空吸附住植球完成的半成品在接口層74上形成的封裝膠體77，使切單作業(yè)進(jìn)行時及完成后，經(jīng)切單后的各半成品仍能吸附在卡具上。由于該接口層74上的封裝膠體77可借由該接口層74與該散熱片73粘接，故切單作業(yè)進(jìn)行時，該封裝膠體77不會與半成品的其余部分脫離。
經(jīng)切單后該散熱片的側(cè)面731外露出所形成的封裝膠體77，并與該封裝膠體77的側(cè)面771切齊，令該散熱片73的側(cè)面731上不會有溢膠產(chǎn)生，且也達(dá)到該散熱片73與基板單元70具有相同面積的目的，不需要散熱片73與封裝模具的模穴大小精準(zhǔn)地配合。同時，各該散熱片73與芯片71的粘接是以批次方式完成，故可簡化制程，減少耗時及降低成本。
如圖7G所示，進(jìn)行各切單后半成品的接口層74及殘留在該接口層74上的封裝膠體77的去除作業(yè)。利用該散熱片73及接口層74之間的粘結(jié)性，小于該接口層74與形成在接口層74上的封裝膠體77之間的粘結(jié)性的特點(diǎn)，使該接口層74能夠剝除殘留其上的封裝膠體77時而隨之脫離散熱片73；同時，由于散熱片73與封裝膠體77之間的粘結(jié)性，還大于接口層74與散熱片73之間的粘結(jié)性，所以將該接口層74從散熱片73上去除時，不會影響至散熱片73與封裝膠體77之間的粘結(jié)，也不會在散熱片73及封裝膠體77上殘留任何粘著材料，使該散熱片73能夠外露出該封裝膠體77，直接與大氣接觸，同時使半導(dǎo)體芯片71的非主動面71b部分面積，能夠顯露在該散熱片73的鏤空結(jié)構(gòu)730中，從而減少芯片71與散熱片73之間粘著層的熱阻影響，另能夠提供芯片71直接與大氣接觸的機(jī)會，從而增加散熱效率，同時不須進(jìn)行任何去除溢膠及殘留粘著材料的處理，可降低封裝成本并確保制成的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)外觀的良好。
此外，如圖8A所示，為提高散熱片73與封裝膠體77間的接觸力，可在該散熱片73上與封裝膠體77接觸部分形成表面凹凸不平的結(jié)構(gòu)80及/或進(jìn)行黑化處理。另外，本發(fā)明也可在該散熱片73上借由導(dǎo)熱的粘著層82接置散熱結(jié)構(gòu)81(如圖8B所示)，并使該散熱結(jié)構(gòu)81可以延伸接觸至該半導(dǎo)體芯片71顯露在該散熱片73鏤空結(jié)構(gòu)730的非主動面71b上，由該散熱結(jié)構(gòu)81逸散芯片71工作時產(chǎn)生的熱量。
實(shí)施例3圖9A是參照本發(fā)明上述散熱型封裝結(jié)構(gòu)制法制成的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)實(shí)施例3的剖面示意圖。本發(fā)明的該半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)是通過類似于制備實(shí)施例1及實(shí)施例2的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法制成的，其不同處在于，本實(shí)施例3的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)是以QFN導(dǎo)線架90作為半導(dǎo)體芯片91的芯片載體，將半導(dǎo)體芯片91以倒裝芯片方式接置并電性連接至該QFN導(dǎo)線架的管腳90a上，供后續(xù)經(jīng)由該管腳90a電性連接至外部裝置，且在該芯片91的非主動面91b上可借由例如導(dǎo)熱粘著層95以接置具有鏤空結(jié)構(gòu)930的散熱片93，該芯片91的尺寸大于該鏤空結(jié)構(gòu)930的尺寸，使該芯片非主動面91b部分顯露在該散熱片93的鏤空結(jié)構(gòu)930中，另外，在該散熱片93與QFN導(dǎo)線架90之間形成有用于包覆該半導(dǎo)體芯片的封裝膠體97，同時令管腳90a的底面及側(cè)面均外露出該封裝膠體97，以及使該散熱片93的側(cè)面外露出所形成的封裝膠體97，并與該封裝膠體97的側(cè)面切齊。
另請參閱圖9B，本發(fā)明也可在該散熱片93上與封裝膠體97接觸的部分形成表面凹凸不平的結(jié)構(gòu)93a及/或進(jìn)行黑化處理，提高散熱片93與封裝膠體97間的接觸力；另可在該散熱片97上借由導(dǎo)熱的粘著層接置散熱結(jié)構(gòu)93b，并使該散熱結(jié)構(gòu)93b延伸接觸至該半導(dǎo)體芯片91顯露在該散熱片93鏤空結(jié)構(gòu)930的非主動面91b上，借由該散熱結(jié)構(gòu)93b逸散芯片91工作時產(chǎn)生的熱量。
實(shí)施例4圖10A是參照本發(fā)明上述散熱型封裝結(jié)構(gòu)制法制成的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)實(shí)施例4的剖面示意圖。本發(fā)明的該半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)是通過類似于制備實(shí)施例1及實(shí)施例2的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法制成的，其不同處在于本實(shí)施例的的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)是以LGA(LAND GRID ARRAY)基板100作為半導(dǎo)體芯片101的芯片載體，將半導(dǎo)體芯片101的非主動面101b接置在該LGA基板100上，并通過焊線102電性連接至該LGA基板100，供后續(xù)經(jīng)由多個排列在該LGA基板100底面的金屬接點(diǎn)100a電性連接至外部裝置；且在該芯片101的主動面101a上未影響焊線102設(shè)置處，可接置與芯片101的熱膨脹系數(shù)(CTE)相當(dāng)?shù)木彌_墊片(BufferPad)109，并在該緩沖墊片109上設(shè)置具有鏤空結(jié)構(gòu)1030的散熱片103，且該緩沖墊片109的尺寸大于該鏤空結(jié)構(gòu)1030的尺寸，借以使該緩沖墊片109部分顯露在該散熱片103的鏤空結(jié)構(gòu)1030中，另在該散熱片103與LGA基板100之間形成有用于包覆該半導(dǎo)體芯片101的封裝膠體107，且該散熱片103的側(cè)面外露出所形成的封裝膠體107，并與該封裝膠體107的側(cè)面切齊。其中，該緩沖墊片109的大小是限制在不會干涉到焊線102的范圍內(nèi)，且其厚度須略高于焊線102線弧的頂點(diǎn)，在該緩沖墊片109上接置散熱片103時，該散熱片103不會碰觸到焊線102，同時，該緩沖墊片109可消除在高溫環(huán)境下散熱片103因熱膨脹系數(shù)的不同對該芯片101產(chǎn)生的熱應(yīng)力效應(yīng)，確保該芯片101不會受壓而裂損，但仍能令該芯片101產(chǎn)生的熱量借由該緩沖墊片109傳遞至該散熱片103，或直接通過顯露在該鏤空結(jié)構(gòu)1030的緩沖墊片109部分，將熱量逸散至大氣。
另請參閱圖10B，本發(fā)明也可在該散熱片103上與封裝膠體107接觸部分形成表面凹凸不平的結(jié)構(gòu)103a及/或進(jìn)行黑化處理，提高散熱片103與封裝膠體107之間的接觸力；還可在該散熱片103上借由導(dǎo)熱的粘著層接置散熱結(jié)構(gòu)103b，并使該散熱結(jié)構(gòu)103b延伸接觸至顯露在該鏤空結(jié)構(gòu)1030的緩沖墊片109上，借由該散熱結(jié)構(gòu)103b逸散芯片101工作時產(chǎn)生的熱量。該導(dǎo)熱緩沖墊片109可以廢棄芯片(Dummydie)，另外，若材料許可，也可采用銅、鋁等金屬材質(zhì)。
實(shí)施例5圖11A是參照本發(fā)明上述散熱型封裝結(jié)構(gòu)制法所制成的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)實(shí)施例5的剖面示意圖。本發(fā)明的該半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)是通過類似于制備實(shí)施例1及實(shí)施例2的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法制成的，其不同處在于，本實(shí)施例5的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)是以BGA(BALL GRID ARRAY)基板110作為半導(dǎo)體芯片111的芯片載體，將半導(dǎo)體芯片111的非主動面111b接置在該BGA基板110上，并通過焊線112電性連接至該BGA基板110，供后續(xù)經(jīng)由多個排列在該BGA基板110底面的焊球118電性連接至外部裝置；另外在該芯片111的主動面111a上未影響焊線112設(shè)置處，可接置與芯片111的熱膨脹系數(shù)相當(dāng)?shù)木彌_墊片119，并在該緩沖墊片119上設(shè)置具有鏤空結(jié)構(gòu)1130的散熱片113，且該緩沖墊片119的尺寸大于該鏤空結(jié)構(gòu)1130的尺寸，使該緩沖墊片119部分顯露在該鏤空結(jié)構(gòu)1130中，在該散熱片113與BGA基板110之間形成包覆該半導(dǎo)體芯片111的封裝膠體117，且該散熱片113的側(cè)面外露出所形成的封裝膠體117，并與該封裝膠體117的側(cè)面切齊。其中，該緩沖墊片119的大小限制在不會干涉到焊線112的范圍內(nèi)，且其厚度須略高于焊線112線弧的頂點(diǎn)，在該緩沖墊片119上接置散熱片113時，該散熱片113不會碰觸到焊線112，同時，該緩沖墊片119可消除在高溫環(huán)境下散熱片113因熱膨脹系數(shù)的不同，對該芯片111所產(chǎn)生的熱應(yīng)力效應(yīng)，從而確保該芯片111不會受壓而裂損，但仍能令該芯片111產(chǎn)生的熱量，借由該緩沖墊片119傳遞至該散熱片113，或直接通過顯露在該鏤空結(jié)構(gòu)1130的緩沖墊片119部分，將熱量逸散至大氣。
另請參閱圖11B，本發(fā)明也可在該散熱片113上與封裝膠體117接觸部分形成表面凹凸不平的結(jié)構(gòu)113a及/或進(jìn)行黑化處理，提高散熱片113與封裝膠體117之間的接觸力；還可在該散熱片113上借由導(dǎo)熱的粘著層接置散熱結(jié)構(gòu)113b，并使該散熱結(jié)構(gòu)113b延伸接觸至顯露在該散熱片113鏤空結(jié)構(gòu)1130的緩沖墊片119上，借由該散熱結(jié)構(gòu)113b逸散芯片111工作時產(chǎn)生的熱量。
實(shí)施例6圖12A是參照本發(fā)明上述散熱型封裝結(jié)構(gòu)制法所制成的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)實(shí)施例6的剖面示意圖。本發(fā)明的該半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)是通過類似于制備實(shí)施例1及實(shí)施例2的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法制成的，其不同處在于，本實(shí)施例6的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)是以QFN導(dǎo)線架120作為半導(dǎo)體芯片121的芯片載體，將半導(dǎo)體芯片121以其非主動面121b接置在QFN導(dǎo)線架120的芯片座120b上，并通過焊線122電性連接至該QFN導(dǎo)線架120的管腳120a部分，供后續(xù)經(jīng)由該管腳120a電性連接至外部裝置；另在該芯片121的主動面121a上未影響焊線122設(shè)置處，接置與芯片121的熱膨脹系數(shù)相當(dāng)?shù)木彌_墊片129，并在該緩沖墊片129上設(shè)置具有鏤空結(jié)構(gòu)1230的散熱片123，且該緩沖墊片129的尺寸大于該鏤空結(jié)構(gòu)1230的尺寸，使該緩沖墊片129部分顯露在該鏤空結(jié)構(gòu)1230中，還在該散熱片123與QFN導(dǎo)線架120之間形成包覆該半導(dǎo)體芯片121的封裝膠體127，且該散熱片123的側(cè)面外露出形成的封裝膠體127，并與該封裝膠體127的側(cè)面切齊。其中，該緩沖墊片129的大小限制在不會干涉到焊線122的范圍內(nèi)，且其厚度須略高于焊線122線弧的頂點(diǎn)，在該緩沖墊片129上接置散熱片123時，該散熱片123不會碰觸到焊線122，同時，該緩沖墊片129可消除在高溫環(huán)境下散熱片123因熱膨脹系數(shù)的不同而對該芯片121所產(chǎn)生的熱應(yīng)力效應(yīng)，從而確保該芯片121不會受壓而裂損，但仍能令該芯片121產(chǎn)生的熱量借由該緩沖墊片129傳遞至該散熱片123，或直接通過顯露在該散熱片123鏤空結(jié)構(gòu)1230的緩沖墊片129部分，將熱量逸散至大氣。
另請參閱圖12B，本發(fā)明也可在該散熱片123上與封裝膠體127接觸部分形成表面凹凸不平的結(jié)構(gòu)123a及/或進(jìn)行黑化處理，提高散熱片123與封裝膠體127之間的接觸力；還可在該散熱片123上借由導(dǎo)熱的粘著層接置散熱結(jié)構(gòu)123b，并使該散熱結(jié)構(gòu)123b延伸接觸到顯露在該散熱片123鏤空結(jié)構(gòu)1230的緩沖墊片129上，借由該散熱結(jié)構(gòu)123b逸散芯片121工作時產(chǎn)生的熱量。
因此，本發(fā)明的散熱型封裝結(jié)構(gòu)及其制法主要是將芯片接著并電性連接至芯片載體，另將具有鏤空結(jié)構(gòu)的散熱片與接口層相互接著，使該接口層封閉住該散熱片鏤空結(jié)構(gòu)的一側(cè)，而后將附有接口層的散熱片，粘著在該芯片上，且該芯片的尺寸大于該散熱片的鏤空結(jié)構(gòu)的尺寸，較好的選擇是使該芯片周圍與該散熱片粘著，供后續(xù)該芯片的中心部分面積顯露在該鏤空結(jié)構(gòu)，從而減少芯片與散熱片之間粘著層的熱阻影響，同時提供芯片直接與大氣接觸的機(jī)會而增加散熱效率，接著即可進(jìn)行模壓制程，利用封裝膠體完整包覆位于該芯片載體上的半導(dǎo)體芯片及接著有接口層的散熱片，再進(jìn)行切割制程，去除先前進(jìn)行封裝制程時封裝組件四周非電性作用部分，接著移除散熱片上的封裝膠體，通過該接口層與封裝膠體的接觸力大于其與散熱片的接觸力，因此可同時移除該接口層及該接口層上的封裝膠體，不會使接口層殘留在封裝結(jié)構(gòu)上，直接外露出該散熱片并使該半導(dǎo)體芯片部分顯露在該散熱片的鏤空結(jié)構(gòu)，如此芯片可直接與大氣接觸從而增加散熱效率。此外，本發(fā)明中是以批次方式進(jìn)行的，從而可簡化制程，減少封裝的耗時以及降低成本，且不會在模壓制程中造成芯片裂損或溢膠問題，因而不會影響外觀及增加移除步驟及成本，使散熱片與芯片粘接的作業(yè)不需要高精度的控制，也不用隨著產(chǎn)品尺寸的改變而更換封裝模具，所以可降低封裝成本及機(jī)具的管理成本。
權(quán)利要求
1.一種散熱型封裝結(jié)構(gòu)制法，其特征在于，該制法包括將半導(dǎo)體芯片接置并電性連接在芯片載體上，另在接口層上接著具有鏤空結(jié)構(gòu)的散熱片，將該附有接口層的散熱片固著在該半導(dǎo)體芯片上，其中該半導(dǎo)體芯片的尺寸大于該散熱片的鏤空結(jié)構(gòu)的尺寸；進(jìn)行封裝模壓制程，利用封裝膠體完整包覆住位于該芯片載體上的半導(dǎo)體芯片及該附有接口層的散熱片；進(jìn)行切割制程，去除完成封裝模壓制程后封裝元件四周非電性作用部分，顯露出該散熱片側(cè)邊；以及移除該接口層及位于該接口層上的封裝膠體，外露出該散熱片，并使該半導(dǎo)體芯片部分顯露在該散熱片的鏤空結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的散熱型封裝結(jié)構(gòu)制法，其特征在于，該接口層與封裝膠體的粘結(jié)性大于該接口層與散熱片之間的粘結(jié)性，且該接口層與散熱片之間的粘結(jié)性小于該散熱片與該封裝膠體之間的粘結(jié)性。
3.如權(quán)利要求1所述的散熱型封裝結(jié)構(gòu)制法，其特征在于，該接口層與該散熱片之間的粘結(jié)性要保證在切割作業(yè)時，該散熱片不會與該接口層分離。
4.如權(quán)利要求1所述的散熱型封裝結(jié)構(gòu)制法，其特征在于，該芯片載體是基板及導(dǎo)線架中的一種，且其形態(tài)是采用矩陣式排列、線狀排列及單個形態(tài)中的一種。
5.如權(quán)利要求1所述的散熱型封裝結(jié)構(gòu)制法，其特征在于，該芯片是以焊線及倒裝芯片中的一種方式電性連接至該芯片載體。
6.如權(quán)利要求1所述的散熱型封裝結(jié)構(gòu)制法，其特征在于，經(jīng)切割后該散熱片的側(cè)面外露出所形成的封裝膠體，并與該封裝膠體的側(cè)面切齊。
7.如權(quán)利要求1所述的散熱型封裝結(jié)構(gòu)制法，其特征在于，該芯片載體的下表面上設(shè)置有多個導(dǎo)電元件，該芯片通過該多個導(dǎo)電元件與外界裝置形成電性連接關(guān)系。
8.如權(quán)利要求1所述的散熱型封裝結(jié)構(gòu)制法，其特征在于，該接口層是以聚酰亞胺為底材的膠片、金屬為底材的金屬貼片、高耐熱性有機(jī)材料為底材的貼片以及高耐熱性紙材為底材的紙貼片中的一種。
9.如權(quán)利要求1所述的散熱型封裝結(jié)構(gòu)制法，其特征在于，在該半導(dǎo)體芯片接置并電性連接至該芯片載體后，還可先在該芯片上接置緩沖墊片，再在該緩沖墊片上接置該附有接口層且具有鏤空結(jié)構(gòu)的散熱片，其中該緩沖墊片的尺寸大于該鏤空結(jié)構(gòu)的尺寸，供后續(xù)該緩沖墊片部分顯露在該鏤空結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求9所述的散熱型封裝結(jié)構(gòu)制法，其特征在于，該緩沖墊片的材質(zhì)是廢棄芯片及金屬中的一種。
11.如權(quán)利要求1或9所述的散熱型封裝結(jié)構(gòu)制法，其特征在于，該散熱片與封裝膠體接觸處選擇性地形成有凹凸結(jié)構(gòu)及黑化處理層。
12.如權(quán)利要求1或9所述的散熱型封裝結(jié)構(gòu)制法，其特征在于，該制法還包括在該散熱片上借由導(dǎo)熱粘著層來接置散熱結(jié)構(gòu)，并使該散熱結(jié)構(gòu)延伸接觸至顯露在該散熱片鏤空結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體芯片部分。
13.一種散熱型封裝結(jié)構(gòu)制法，其特征在于，該制法包括準(zhǔn)備矩陣式芯片載體模塊片，該芯片載體模塊片由多個呈矩陣方式排列的芯片載體構(gòu)成；接置至少一個芯片在各該芯片載體的預(yù)設(shè)位置處，并使該芯片電性連接至該芯片載體；提供具有上表面及下表面的散熱片，且該散熱片形成有鏤空結(jié)構(gòu)，在其上表面附著接口層，并將該下表面粘接至該芯片上；形成封裝膠體，借以包覆該散熱片及該芯片；進(jìn)行切單作業(yè)，借以形成個別半導(dǎo)體封裝件的半成品；以及去除形成該接口層上的封裝膠體及該接口層。
14.如權(quán)利要求13所述的散熱型封裝結(jié)構(gòu)制法，其特征在于，該接口層與封裝膠體的粘結(jié)性大于該接口層與散熱片之間的粘結(jié)性，該接口層與散熱片間的粘結(jié)性小于該散熱片與該封裝膠體之間的粘結(jié)性。
15.如權(quán)利要求13所述的散熱型封裝結(jié)構(gòu)制法，其特征在于，該散熱片的面積足以完全遮覆住該芯片載體模塊片的芯片載體。
16.如權(quán)利要求13所述的散熱型封裝結(jié)構(gòu)制法，其特征在于，在該半導(dǎo)體片接置并電性連接至該芯片載體模塊片后，還可先在該芯片上接置緩沖墊片，再在該緩沖墊片上接置該附有接口層且具有鏤空結(jié)構(gòu)的散熱片，其中該緩沖墊片的尺寸大于該鏤空結(jié)構(gòu)的尺寸，供后續(xù)該緩沖墊片能夠部分顯露在該鏤空結(jié)構(gòu)。
17.如權(quán)利要求16所述的散熱型封裝結(jié)構(gòu)制法，其特征在于，該緩沖墊片的材質(zhì)是廢棄芯片及金屬中的一種。
18.一種散熱型封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該散熱型封裝結(jié)構(gòu)包括芯片載體；半導(dǎo)體芯片，接置并電性連接至該芯片載體上；具有鏤空結(jié)構(gòu)的散熱片，接置在該半導(dǎo)體芯片上，且該芯片的尺寸大于該鏤空結(jié)構(gòu)的尺寸，使該芯片非主動面能夠部分顯露在該散熱片的鏤空結(jié)構(gòu)；以及封裝膠體，形成于該散熱片與芯片載體之間，用于包覆該半導(dǎo)體芯片。
19.如權(quán)利要求18所述的散熱型封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該芯片載體是基板及導(dǎo)線架中的一種，且其形態(tài)是采用矩陣式排列、線狀排列及單個形態(tài)中的一種。
20.如權(quán)利要求18所述的散熱型封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該芯片是以焊線及倒裝芯片其中一種方式電性連接至該芯片載體。
21.如權(quán)利要求18所述的散熱型封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該散熱片的側(cè)面外露出所形成的封裝膠體，并與該封裝膠體的側(cè)面切齊。
22.如權(quán)利要求18所述的散熱型封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該芯片載體的下表面上設(shè)置有多個導(dǎo)電元件，供該芯片與外界裝置形成電性連接關(guān)系。
23.如權(quán)利要求18所述的散熱型封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該散熱型封裝結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置在該半導(dǎo)體芯片與該具有鏤空結(jié)構(gòu)的散熱片之間的緩沖墊片，其中該緩沖墊片的尺寸大于該鏤空結(jié)構(gòu)的尺寸，使該緩沖墊片部分顯露在該鏤空結(jié)構(gòu)。
24.如權(quán)利要求23所述的散熱型封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該緩沖墊片的材質(zhì)是廢棄芯片及金屬中的一種。
25.如權(quán)利要求18或23所述的散熱型封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該散熱片與封裝膠體接觸處選擇性地形成有凹凸結(jié)構(gòu)及黑化處理層。
26.如權(quán)利要求18或23所述的散熱型封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該散熱型封裝結(jié)構(gòu)還包括形成在該散熱片上的散熱結(jié)構(gòu)，且該散熱結(jié)構(gòu)延伸接觸至顯露在該散熱片鏤空結(jié)構(gòu)的該半導(dǎo)體芯片。
全文摘要
一種散熱型封裝結(jié)構(gòu)及其制法，該結(jié)構(gòu)包括芯片載體；接置并電性連接至該芯片載體的半導(dǎo)體芯片；具有第一表面及相對第二表面并形成有鏤空結(jié)構(gòu)的散熱片，該散熱片以其第二表面與該芯片粘接，且該芯片尺寸大于該鏤空結(jié)構(gòu)尺寸，使該芯片能夠部分顯露在該散熱片的鏤空結(jié)構(gòu)；成形于該散熱片及芯片載體間以包覆該芯片的封裝膠體，且使該散熱片的第一表面及環(huán)接在該第一表面的側(cè)表面外露在大氣中；以及多個布設(shè)在該芯片載體上的導(dǎo)電元件，供芯片借之與外界裝置電性連接；本發(fā)明能有效提高散熱效率、降低封裝成本、提高優(yōu)良率，使用的封裝模具可應(yīng)用于不同尺寸的產(chǎn)品。
文檔編號H01L23/48GK1767161SQ200410088460
公開日2006年5月3日 申請日期2004年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月29日
發(fā)明者黃建屏, 蕭承旭 申請人:矽品精密工業(yè)股份有限公司