專利名稱：散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制法，特別是涉及一 種可供多封裝件構(gòu)裝結(jié)構(gòu)有效散熱的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今電子產(chǎn)品朝多功能、高電性及高速運行的方向發(fā)展，為配合 此一發(fā)展方向，半導(dǎo)體業(yè)者莫不積極研發(fā)能整合有多個芯片或封裝件 的半導(dǎo)體裝置，藉以符合電子產(chǎn)品的需求。
請參閱圖1，相比于現(xiàn)有在單一封裝件中整合多個芯片的多芯片封
裝件(Multi-chip Package)而言，美國專利第6, 798， 054號公開一種 于封裝件中整合有另一封裝件的結(jié)構(gòu)(package in package, pip)，是 將一經(jīng)電性測試后的封裝件11構(gòu)裝于另一封裝件12中，藉以解決傳 統(tǒng)多芯片封裝件中已知良品芯片(Know Good Die, KGD)問題。
但是對于此構(gòu)裝于另一封裝件內(nèi)部的封裝件而言，其內(nèi)的芯片于 運行時常產(chǎn)生大量的熱量，然該芯片周圍又包覆多重由低散熱系數(shù)的 封裝化合物(Mold Compound)所構(gòu)成的封裝膠體，因而無法有效將熱量 逸散出去，容易造成內(nèi)部封裝件電性失能，甚且亦導(dǎo)致鄰接的電子元 件或半導(dǎo)體芯片的電性失能。
再者，請參閱圖2，如中國臺灣專利第1239058號所揭露的封裝結(jié) 構(gòu)而言，由于一般的封裝化合物中含有一定比例的脫模劑(Mold release agent)，例如臘(wax)，以做為封裝模壓后易于脫模，但是此 用于脫模的脫模劑容易附著于封裝件21表面，造成外部封裝件22的 封裝化合物無法與該封裝件21結(jié)合，而導(dǎo)致脫層，從而增加散熱的熱 阻，更甚者，其脫層會造成外部封裝件22的裂損，因而需在該封裝件 21的表面形成凹部或粗糙化結(jié)構(gòu)210，但是如此卻增加制造成本及復(fù) 雜性。
因此，如何提供一種散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制法，可使構(gòu)裝在另一封裝件內(nèi)的封裝件結(jié)構(gòu)有效逸散熱量，且避免電性失能、脫層 及熱阻增加的問題，以及避免外部封裝件發(fā)生裂損狀況，確為相關(guān)領(lǐng) 域上所需迫切面對的問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于前述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的一目的是提供一種散熱型半 導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制法，以供構(gòu)裝在另一封裝件內(nèi)的封裝件結(jié)構(gòu)有效 逸散熱量。
本發(fā)明的另一目的是提供一種散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制法， 以避免發(fā)生電性失能問題。
本發(fā)明的又一目的是提供一種散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制法， 以避免外部封裝件發(fā)生裂損問題。
本發(fā)明的復(fù)一目的是提供一種散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制法， 不需對內(nèi)部封裝件進行凹部或粗糙化處理，以減少制造成本及復(fù)雜性。
為達到前述及其它目的，本發(fā)明的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制法 包括提供一芯片承載件，以在該芯片承載件上接置并電性連接至少 一半導(dǎo)體芯片及至少一完成封裝的封裝單元；提供一具有一平坦部的 散熱件，以使將散熱件平坦部接置于該封裝單元頂面；以及進行封裝 模壓作業(yè)，以于該芯片承載件上形成包覆該封裝單元、半導(dǎo)體芯片及 散熱件的封裝膠體，其中該散熱件平坦部的面積大于該封裝單元頂面 面積，以使該封裝單元為該散熱件平坦部所遮覆。
本發(fā)明亦揭露一種散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，包括 一芯片承載件； 至少一半導(dǎo)體芯片，接置并電性連接至該芯片承載件；至少一完成封 裝的封裝單元，接置并電性連接至該芯片承載件； 一散熱件，具有一 平坦部，以使將散熱件平坦部接置于該封裝單元頂面，其中該平坦部 的面積大于該封裝單元頂面面積，藉以遮覆該封裝單元；以及一封裝 膠體，形成于該芯片承載件上，以包覆該半導(dǎo)體芯片、封裝單元及散 熱件。
該散熱件還設(shè)有自該平坦部向下延伸的支撐部，該支撐部可通過 一黏膠而接置于該芯片承載件上，該平坦部則通過一導(dǎo)熱膠而接置于 該封裝單元頂面，并使該半導(dǎo)體芯片及封裝單元容設(shè)于該散熱件的平坦部及支撐部所形成的容置空間中，藉以逸散該封裝單元及半導(dǎo)體芯 片運行時所產(chǎn)生的熱量；再者，該散熱件的支撐部可通過一導(dǎo)電膠而
接置于該芯片承載件的接地部(ground)上，以提供一電磁干擾(EMI)遮 蔽效果，亦或該支撐部可通過一不導(dǎo)電的導(dǎo)熱膠而接置于半導(dǎo)體芯片 上，以供直接逸散半導(dǎo)體芯片的熱量，另該散熱件可形成有多個支撐 部，以供接置于半導(dǎo)體芯片及芯片承載件的接地部，藉以同時提供封 裝結(jié)構(gòu)電磁干擾(EMI)遮蔽及直接逸散半導(dǎo)體芯片熱量的效果；另外該 散熱件的平坦部邊緣形成有至少一向下的彎折部，以供該散熱件扣合 及定位于該封裝單元上，避免散熱件的位移。
因此，本發(fā)明的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制法，是在芯片承載 件上接置并電性連接至少一半導(dǎo)體芯片及完成封裝的封裝單元，并將 一具有平坦部的散熱件通過其平坦部而接置于該封裝單元頂面，再于 該芯片承載件上形成包覆該封裝單元、半導(dǎo)體芯片及散熱件的封裝膠 體，從而通過在構(gòu)裝于封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)的封裝單元頂面上接置一散熱件的 平坦部，且該平坦部面積較封裝單元頂面尺寸為大，以提升封裝單元 散熱的效果，同時使該封裝單元頂面不直接與將其包覆其中的封裝結(jié) 構(gòu)的封裝膠體接觸，避免彼此間發(fā)生脫層、熱阻增加及封裝結(jié)構(gòu)裂損 問題；再者，該散熱件還設(shè)有自該平坦部向下延伸的支撐部，該支撐 部可通過一黏膠而接置于該芯片承載件上，另該支撐部亦可通過一導(dǎo) 電膠而接置于該芯片承載件的接地部(ground)上，以提供封裝結(jié)構(gòu)電 磁干擾(EMI)遮蔽效果，亦或該支撐部可通過一不導(dǎo)電的導(dǎo)熱膠而接置 于半導(dǎo)體芯片上，以供直接逸散半導(dǎo)體芯片的熱量，或該散熱件可形 成有多個支撐部，以供同時接置于半導(dǎo)體芯片及芯片承載件的接地部， 藉以同時提供封裝結(jié)構(gòu)電磁干擾(EMI)遮蔽及直接逸散半導(dǎo)體芯片熱 量的效果。


圖1為美國專利第6， 798， 054號所公開的一種于封裝件中構(gòu)裝有 另一封裝件的結(jié)構(gòu)示意圖2為中國臺灣專利第1,987， 314號所公開的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)示 意圖；圖3A至圖3C為本發(fā)明的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制法第一實 施例的剖面示意圖4為本發(fā)明的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)第二實施例的剖面示意圖； 圖5為本發(fā)明的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)第三實施例的剖面示意圖； 圖6為本發(fā)明的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)第四實施例的剖面示意圖； 圖7為本發(fā)明的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)第五實施例的剖面示意圖8及圖9為本發(fā)明的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)第六實施例的剖面
示意圖。 元件符號說明
11， 12封裝件
21內(nèi)部封裝件
22外部封裝件
210凹部或粗糙化結(jié)構(gòu)
30焊球
31基板
310接地部
32半導(dǎo)體芯片
33封裝單元
34封裝膠體
35散熱件
351平坦部
352支撐部
353彎折部
354凹槽
36導(dǎo)熱膠
37黏膠
38導(dǎo)電膠
39導(dǎo)熱膠
具體實施例方式
以下通過特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點與功 效。
第一實施例
請參閱圖3A至圖3C，為本發(fā)明的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制法 的剖面示意圖。
如圖3A所示，提供一例如為基板31的芯片承載件，以在該基板 31上接置并電性連接至少一半導(dǎo)體芯片32及至少一完成封裝的封裝 單元33。
該芯片承載件除可為圖式的基板31，亦可為導(dǎo)線架。該半導(dǎo)體芯 片32可以如圖式的打線方式電性連接至該基板，亦可利用覆晶方式電 性連接至該基板。該封裝單元33可例如為圖式的先前已完成置晶及封 裝的球柵陣列式半導(dǎo)體封裝件，亦或為完成置晶及封裝的導(dǎo)線架式半 導(dǎo)體封裝件。
如圖3B所示，提供一具有一平坦部351的散熱件35，以使將散熱 件35平坦部351接置于該封裝單元33頂面。該散熱件平坦部351的 面積大于該封裝單元33頂面面積，以使該封裝單元33為該散熱件平 坦部351所遮覆。
該散熱件35例如為經(jīng)黑化處理的銅片或經(jīng)陽極處理的鋁片，同時 于該散熱片35復(fù)包括有自該平坦部351向下延伸的支撐部352，以供 該封裝單元33及半導(dǎo)體芯片32得以容設(shè)于該散熱片平坦部351及支 撐部352所形成的容置空間中，且該平坦部351間隔一導(dǎo)熱膠36而接 置于該封裝單元33頂面，該支撐部352通過一黏膠37而接置于該基 板31上。
如圖3C所示，進行封裝模壓作業(yè)，以于該基板31上形成包覆該 封裝單元33、半導(dǎo)體芯片32及散熱件35的封裝膠體34。
后續(xù)再于該基板31底面植設(shè)多個焊球30，藉以電性連接至外部裝置。
通過前述制法，本發(fā)明亦提供一種散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，包括: 一例如為基板31的芯片承載件；至少一半導(dǎo)體芯片32，接置并電性連 接至該基板31;至少一完成封裝的封裝單元33，接置并電性連接至該 基板31; —散熱件35，具有一平坦部351，以使將散熱件平坦部351接置于該封裝單元33頂面，其中該平坦部351的面積大于該封裝單元
33頂面面積，藉以遮覆該封裝單元33;以及一封裝膠體34,形成于該 芯片承載件31上，以包覆該半導(dǎo)體芯片32、封裝單元33及散熱件35。
該散熱件35復(fù)設(shè)有自該平坦部351向下延伸的支撐部352,該支 撐部352可通過一黏膠37而接置于該基板31上，該平坦部351則通 過一導(dǎo)熱膠36而接置于該封裝單元33頂面，并使該半導(dǎo)體芯片32及 封裝單元33容設(shè)于該散熱件35的平坦部351及支撐部352所形成的 容置空間中，藉以逸散該封裝單元33及半導(dǎo)體芯片32運行時所產(chǎn)生 的熱量。
第二實施例
另請參閱圖4，為本發(fā)明的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)第二實施例的示 意圖，其中為簡化附圖及便于了解，對應(yīng)與前述實施例相同或相似元 件，以相同編號表示。
本實施例的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)與前述實施例大致相同，主要 差異在于該散熱件35的支撐部352可通過一導(dǎo)電膠38而接置于該基 板31的接地部310 (ground)上，以提供一電磁干擾(EMI)遮蔽效果。
第三實施例
另請參閱圖5，為本發(fā)明的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)第三實施例的示 意圖，其中為簡化附圖及便于了解，對應(yīng)與前述實施例相同或相似元 件，以相同編號表示。
本實施例的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)與前述實施例大致相同，主要 差異在于該散熱件35的支撐部352可通過一不導(dǎo)電的導(dǎo)熱膠39而接 置于半導(dǎo)體芯片32上，以供直接逸散半導(dǎo)體芯片32的熱量。
第四實施例
另請參閱圖6，為本發(fā)明的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)第四實施例的示 意圖，其中為簡化附圖及便于了解，對應(yīng)與前述實施例相同或相似元 件，以相同編號表示。
本實施例的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)與前述實施例大致相同，主要 差異在于該散熱件35可形成有多個支撐部352，以供同時接置于半導(dǎo) 體芯片32及基板31的接地部310，藉以同時提供封裝結(jié)構(gòu)電磁干擾 (EMI)遮蔽及直接逸散半導(dǎo)體芯片熱量的效果。第五實施例
另請參閱圖7，為本發(fā)明的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)第五實施例的示 意圖，其中為簡化附圖及便于了解，對應(yīng)與前述實施例相同或相似元 件，以相同編號表示。
本實施例的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)與前述實施例大致相同，主要
差異在于該散熱件35的平坦部351可外露出封裝膠體34，以有效提升 熱量逸散的效果。 第六實施例
另請參閱圖8及圖9，為本發(fā)明的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)第六實施 例的示意圖，其中為簡化附圖及便于了解，對應(yīng)與前述實施例相同或 相似元件，以相同編號表示。
本實施例的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)與前述實施例大致相同，主要 差異在于該散熱件35的平坦部351形成有可供定位于封裝單元33上 的定位部，例如在該平坦部351邊緣形成有至少一向下彎折的彎折部 353(如圖8所示)，或于該平坦部351成一凹槽354(如圖9所示)，以 供該散熱件35的平坦部351通過導(dǎo)熱膠36而接置于該封裝單元33時， 同時得以利用扣合部而卡扣及定位于該封裝單元33上，避免散熱件35 的位移。
因此，本發(fā)明的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制法，是在芯片承載 件上接置并電性連接至少一半導(dǎo)體芯片及完成封裝的封裝單元，并將 一具有平坦部的散熱件通過其平坦部而接置于該封裝單元頂面，再于 該芯片承載件上形成包覆該封裝單元、半導(dǎo)體芯片及散熱件的封裝膠 體，從而通過在構(gòu)裝于封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)的封裝單元頂面上接置一散熱件的 平坦部，且該平坦部面積較封裝單元頂面尺寸為大，以提升封裝單元 散熱的效果，同時使該封裝單元頂面不直接與將其包覆其中的封裝結(jié) 構(gòu)的封裝膠體接觸，避免彼此間發(fā)生脫層、熱阻增加及封裝結(jié)構(gòu)裂損 問題；再者，該散熱件還設(shè)有自該平坦部向下延伸的支撐部，該支撐 部可通過一黏膠而接置于該芯片承載件上，另該支撐部亦可通過一導(dǎo) 電膠而接置于該芯片承載件的接地部(ground)上，以提供封裝結(jié)構(gòu)一 電磁干擾(EMI)遮蔽效果，亦或該支撐部可通過一不導(dǎo)電的導(dǎo)熱膠而接 置于半導(dǎo)體芯片上，以供直接逸散半導(dǎo)體芯片的熱量，或該散熱件可形成有多個支撐部，以供同時接置于半導(dǎo)體芯片及芯片承載件的接地 部，藉以同時提供封裝結(jié)構(gòu)電磁干擾(EMI)遮蔽及直接逸散半導(dǎo)體芯片 熱量的效果。
上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制 本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下， 對上述實施例進行修飾與改變。因此，本發(fā)明的權(quán)利保護范圍，應(yīng)以 權(quán)利要求書的范圍為依據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制法，包括提供一芯片承載件，以在該芯片承載件上接置并電性連接至少一半導(dǎo)體芯片及至少一完成封裝的封裝單元；提供一具有一平坦部的散熱件，以使將散熱件平坦部接置于該封裝單元頂面；以及進行封裝模壓作業(yè)，以于該芯片承載件上形成包覆該封裝單元、半導(dǎo)體芯片及散熱件的封裝膠體，其中該散熱件平坦部的面積大于該封裝單元頂面面積，以使該封裝單元為該散熱件平坦部所遮覆。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制法，其中， 該散熱片還包括有自該平坦部向下延伸的支撐部，以供該封裝單元及 半導(dǎo)體芯片容設(shè)于該散熱片平坦部及支撐部所形成的容置空間中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制法，其中， 該散熱件的平坦部間隔一導(dǎo)熱膠而接置于該封裝單元頂面，該支撐部 通過一黏膠而接置于該芯片承載件上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制法，其中， 該散熱件的支撐部通過一導(dǎo)電膠而接置于該芯片承載件的接地部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制法，其中， 該散熱件的支撐部通過一不導(dǎo)電的導(dǎo)熱膠而接置于半導(dǎo)體芯片上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制法，其中， 該散熱件形成有多個支撐部，以供同時接置于半導(dǎo)體芯片及芯片承載 件的接地部。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制法，其中， 該散熱件的平坦部外露出封裝膠體。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制法，其中， 該散熱件的平坦部形成有可供定位于封裝單元上的定位部。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制法，其中， 該定位部為該平坦部邊緣所形成向下彎折的彎折部或設(shè)于該平坦部中 的凹槽的其中一者。
10. —種散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，包括 一芯片承載件；至少一半導(dǎo)體芯片，接置并電性連接至該芯片承載件； 至少一封裝單元，接置并電性連接至該芯片承載件；一散熱件，具有一平坦部，以使將散熱件平坦部接置于該封裝單 元頂面，其中該平坦部的面積大于該封裝單元頂面面積，藉以遮覆該封裝單元；以及一封裝膠體，形成于該芯片承載件上，以包覆該半導(dǎo)體芯片、封 裝單元及散熱件。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其中，該散 熱片復(fù)包括有自該平坦部向下延伸的支撐部，以供該封裝單元及半導(dǎo) 體芯片容設(shè)于該散熱片平坦部及支撐部所形成的容置空間中。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其中，該散 熱件的平坦部間隔一導(dǎo)熱膠而接置于該封裝單元頂面，該支撐部通過 一黏膠而接置于該芯片承載件上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其中，該散 熱件的支撐部通過一導(dǎo)電膠而接置于該芯片承載件的接地部。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其中，該散 熱件的支撐部通過一不導(dǎo)電的導(dǎo)熱膠而接置于半導(dǎo)體芯片上。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其中，該散 熱件形成有多個支撐部，以供同時接置于半導(dǎo)體芯片及芯片承載件的 接地部。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其中，該散 熱件的平坦部外露出封裝膠體。
17. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其中，該散 熱件的平坦部形成有可供定位于封裝單元上的定位部。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其中，該定 位部為該平坦部邊緣所形成向下彎折的彎折部或設(shè)于該平坦部中的凹 槽的其中一者。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種散熱型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制法，是在芯片承載件上接置并電性連接至少一半導(dǎo)體芯片及封裝單元，并將一具有平坦部及支撐部的散熱件通過其平坦部而接置于該封裝單元頂面，且供該封裝單元及半導(dǎo)體芯片容設(shè)于該散熱件平坦部及支撐部所形成的容置空間中，再于該芯片承載件上形成包覆該封裝單元、半導(dǎo)體芯片及散熱件的封裝膠體，從而通過該散熱件逸散封裝單元熱量并提供電磁干擾(EMI)遮蔽效果，同時避免封裝單元與用以將其包覆其中的封裝膠體發(fā)生脫層、熱阻增加及裂損等問題。
文檔編號H01L23/367GK101303983SQ20071010743
公開日2008年11月12日 申請日期2007年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月11日
發(fā)明者曾文聰, 蕭承旭, 蔡和易, 黃建屏 申請人:矽品精密工業(yè)股份有限公司