專利名稱：具有散熱塊外露的四面扁平封裝結(jié)構(gòu)、電子組裝體與制程的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種半導(dǎo)體制程及其結(jié)構(gòu)，且特別是有關(guān)于一種具有散熱塊外露 的四面扁平封裝結(jié)構(gòu)、電子組裝體與制程。
背景技術(shù)：
縮小集成電路元件產(chǎn)品的體積，一直是電子制造業(yè)上長久以來的目標之一。產(chǎn)品 體積的縮小意味著生產(chǎn)成本的降低，也表示信號的傳輸路徑的縮短，同時帶來產(chǎn)品性能提 高的優(yōu)點。影響集成電路元件體積的關(guān)鍵因素之一，則在于封裝技術(shù)的改善?，F(xiàn)今以導(dǎo)線架 (leadframe)為晶片承載器(carrier)的封裝方式，仍是相當普及和廣泛應(yīng)用的技術(shù)。四面 扁平封裝(Quad Flat Package ；以下簡稱QFP)結(jié)構(gòu)即是常見的例子。傳統(tǒng)的四面扁平封裝結(jié)構(gòu)主要包含一導(dǎo)線架、一晶片、一散熱塊以及一封裝膠體。 導(dǎo)線架包含一晶片座以及環(huán)繞在晶片座外圍的多個引腳。晶片配置在晶片座的上表面，且 通過打線接合技術(shù)與導(dǎo)線架的引腳電性連接。晶片座經(jīng)由其下表面配置在散熱塊上，且晶 片運作時所產(chǎn)生的熱能可經(jīng)由晶片座及散熱塊而散逸至外界。封裝膠體包覆導(dǎo)線架、晶片 以及散熱塊，以保護上述元件免于受損及受潮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種具有散熱塊外露的四面扁平封裝結(jié)構(gòu)，其晶片可通過晶片座及其 下方的散熱塊而與外部電路電性連接。本發(fā)明提供一種具有散熱塊外露的四面扁平封裝結(jié)構(gòu)，其絕緣層覆蓋散熱塊的頂 面的周邊區(qū)與側(cè)面，可有效防止形成封裝膠體過程中，位于散熱塊的頂面的周邊區(qū)上方的 每一引腳的內(nèi)引腳部因灌膠時所施加的液壓而與散熱塊接觸，產(chǎn)生短路，可維持良好的制 程良率。本發(fā)明提供一種電子組裝體，其具有較佳的電性效能以及散熱能力。本發(fā)明還提供了制作前述具有散熱塊外露的四面扁平封裝結(jié)構(gòu)的封裝制程以及 電子組裝體的制程。本發(fā)明提出一種具有散熱塊外露的四面扁平封裝結(jié)構(gòu)，其包括一導(dǎo)線架、一晶片、 一散熱塊以及一封裝膠體。導(dǎo)線架包括一晶片座以及多個環(huán)繞晶片座的引腳，其中晶片座 具有一上表面以及一相對于上表面的下表面，每一引腳具有一內(nèi)引腳部以及一外引腳部。 晶片配置在晶片座的上表面上，且電性連接至導(dǎo)線架的晶片座以及這些引腳。散熱塊具有 一頂面、一相對于頂面的底面以及一連接頂面與底面之間的側(cè)面，其中頂面具有一中央?yún)^(qū) 以及一環(huán)繞中央?yún)^(qū)的周邊區(qū)。晶片座經(jīng)由其下表面配置在散熱塊的頂面的中央?yún)^(qū)，并電性 連接至散熱塊。每一引腳的內(nèi)引腳部位在周邊區(qū)上方。封裝膠體包覆晶片、晶片座、每一引 腳的內(nèi)引腳部以及散熱塊，并且暴露出散熱塊的底面以及每一引腳的外引腳部，其中散熱 塊的底面可對外電性導(dǎo)通。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的具有散熱塊外露的四面扁平封裝結(jié)構(gòu)還包括一絕 緣層，其中絕緣層至少覆蓋散熱塊的頂面的周邊區(qū)或側(cè)面。在本發(fā)明的一實施例中，散熱塊具有一容置凹槽，位于中央?yún)^(qū)，而晶片座位于容置 凹槽內(nèi)。在本發(fā)明的一實施例中，上述的具有散熱塊外露的四面扁平封裝結(jié)構(gòu)還包括至少 一第一焊線與至少一第二焊線，其中第一焊線電性連接所對應(yīng)的引腳的內(nèi)引腳部與晶片， 第二焊線電性連接晶片與晶片座。在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一焊線與第二焊線的材質(zhì)包括金、銅、銀、鋁或
其合金。在本發(fā)明的一實施例中，上述的具有散熱塊外露的四面扁平封裝結(jié)構(gòu)還包括至少 一第三焊線，其中第三焊線電性連接所對應(yīng)的晶片座與引腳的內(nèi)引腳部。在本發(fā)明的一實施例中，上述的第三焊線的材質(zhì)包括金、銅、銀、鋁或其合金。在本發(fā)明的一實施例中，上述的具有散熱塊外露的四面扁平封裝結(jié)構(gòu)還包括一沾 附層(wetting layer)，配置在散熱塊的底面，且覆蓋散熱塊的底面。本發(fā)明還提出一種電子組裝體，其包括一四面扁平封裝結(jié)構(gòu)、一電路板、至少一焊 罩層以及一焊料層。四面扁平封裝結(jié)構(gòu)包括一導(dǎo)線架、一晶片、一散熱塊以及一封裝膠體。 導(dǎo)線架包括一晶片座以及多個環(huán)繞晶片座的引腳，其中晶片座具有一上表面以及一相對于 上表面的下表面，且每一引腳具有一內(nèi)引腳部以及一外引腳部。晶片配置在晶片座的上表 面上，且電性連接至導(dǎo)線架的晶片座以及這些引腳。散熱塊具有一頂面、一相對于頂面的 底面以及一連接頂面與底面之間的側(cè)面，其中頂面具有一中央?yún)^(qū)以及一環(huán)繞中央?yún)^(qū)的周邊 區(qū)，晶片座經(jīng)由其下表面配置在散熱塊的頂面的中央?yún)^(qū)，并電性連接至散熱塊，每一引腳的 內(nèi)引腳部位在周邊區(qū)上方。封裝膠體包覆晶片、晶片座、每一引腳的內(nèi)引腳部以及散熱塊， 并且暴露出散熱塊的底面以及每一引腳的外引腳部，其中散熱塊的底面可對外電性導(dǎo)通。 四面扁平封裝結(jié)構(gòu)配置在電路板上，電路板具有一第一表面以及相對于第一表面的一第二 表面，其中第一表面布滿至少一圖案化導(dǎo)電層與至少一線路層，圖案化導(dǎo)電層具有至少第 一接墊與至少第二接墊，第一接墊適于與散熱塊的底面相電性連接，而第二接墊適于與外 引腳部的至少一端電性連接。焊罩層配置在圖案化導(dǎo)電層上。焊罩層至少一開口藉以外露 第一接墊與第二接墊。焊料層配置在封裝結(jié)構(gòu)的散熱塊的底面與電路板之間以及外引腳部 與電路板之間，并電性連接四面扁平封裝結(jié)構(gòu)與電路板。在本發(fā)明的一實施例中，上述的四面扁平封裝結(jié)構(gòu)還包括一絕緣層，絕緣層至少 覆蓋散熱塊的頂面的周邊區(qū)或側(cè)面。在本發(fā)明的一實施例中，四面扁平封裝結(jié)構(gòu)還包括至少第一焊線與第二焊線，第 一焊線電性連接在所對應(yīng)的引腳的內(nèi)引腳部與晶片之間，第二焊線電性連接在晶片與晶片 座之間。在本發(fā)明的一實施例中，四面扁平封裝結(jié)構(gòu)還包括至少第三焊線，第三焊線電性 連接在所對應(yīng)的晶片座與引腳的內(nèi)引腳部之間。在本發(fā)明的一實施例中，四面扁平封裝結(jié)構(gòu)還包括一沾附層(Wettinglayer)，配 置在散熱塊的底面與焊料層之間，且覆蓋散熱塊的底面。本發(fā)明還提出一種具有散熱塊外露的四面扁平封裝制程。首先，提供一散熱塊。散熱塊具有一頂面、一相對于頂面的底面以及一連接頂面與底面之間的側(cè)面，其中頂面具 有一中央?yún)^(qū)以及一環(huán)繞中央?yún)^(qū)的周邊區(qū)。接著，接合一導(dǎo)線架在散熱塊上，導(dǎo)線架包括一 晶片座以及多個環(huán)繞晶片座的引腳，其中晶片座具有一上表面以及一相對于上表面的下表 面，晶片座經(jīng)由其下表面配置在散熱塊的頂面的中央?yún)^(qū)，并電性連接至散熱塊，而每一引腳 具有一內(nèi)引腳部以及一外引腳部，且每一引腳的內(nèi)引腳部位在周邊區(qū)上方。接合一晶片在 晶片座的上表面上，其中晶片電性連接至導(dǎo)線架的晶片座以及這些引腳。形成一封裝膠體 以包覆晶片、晶片座、每一引腳的內(nèi)引腳部以及散熱塊，并且暴露出散熱塊的底面以及每一 引腳的外引腳部，其中散熱塊的底面可對外電性導(dǎo)通。在本發(fā)明的一實施例中，上述的具有散熱塊外露的四面扁平封裝制程還包括形成 一絕緣層在散熱塊上，其中絕緣層至少覆蓋散熱塊的頂面的周邊區(qū)或側(cè)面。在本發(fā)明的一實施例中，至少一內(nèi)引腳部通過第一焊線接合方式電性連接至晶 片，晶片座通過第二焊線接合方式電性連接至晶片。在本發(fā)明的一實施例中，至少一內(nèi)引腳部通過第三焊線接合方式電性連接至晶片座。在本發(fā)明的一實施例中，形成絕緣層在散熱塊上的步驟，包括貼附一膠帶在散熱 塊的頂面的中央?yún)^(qū)或底面。以電鍍的方式形成絕緣層在散熱塊的頂面的周邊區(qū)或側(cè)面。移 除膠帶以暴露出散熱塊的中央?yún)^(qū)以及底面。在本發(fā)明的一實施例中，上述的在貼附膠帶在散熱塊上之前，還包括形成一容置 凹槽在散熱塊的中央?yún)^(qū)，而晶片座位于容置凹槽內(nèi)。在本發(fā)明的一實施例中，上述的具有散熱塊外露的四面扁平封裝制還包括以電鍍 的方式形成一沾附層在散熱塊的底面上，且覆蓋散熱塊的底面。本發(fā)明還提出一種電子組裝制程。首先，提供一四面扁平封裝結(jié)構(gòu)。四面扁平封 裝結(jié)構(gòu)具有一晶片、一導(dǎo)線架、一散熱塊以及一封裝膠體，其中導(dǎo)線架具有一晶片座以及多 個環(huán)繞晶片座的引腳，每一引腳具有一內(nèi)引腳部以及一外引腳部，散熱塊具有一頂面以及 一相對于頂面的底面，且頂面具有一中央?yún)^(qū)，封裝膠體所包覆晶片、晶片座、每一引腳的內(nèi) 引腳部以及散熱塊，并且暴露出散熱塊的底面以及每一引腳的外引腳部，晶片座配置在散 熱塊的頂面的中央?yún)^(qū)，使晶片經(jīng)由晶片座電性連接到散熱塊。接著，提供一電路板。電路板 具有一第一表面以及相對在第一表面的一第二表面，其中第一表面布滿至少一圖案化導(dǎo)電 層與至少一線路層，圖案化導(dǎo)電層至少具有第一接墊與第二接墊，第一接墊適于與散熱塊 底面相電性連接，第二接墊適于與外引腳部的至少一端電性連接。接合一焊罩層在圖案化 導(dǎo)電層上，焊罩層至少一開口外露第一接墊與第二接墊。形成一焊料層在散熱塊的底面與 電路板之間以及外引腳部與電路板之間，并電性連接四面扁平封裝結(jié)構(gòu)與電路板。在本發(fā)明的一實施例中，上述的四面扁平封裝結(jié)構(gòu)還包括形成一絕緣層在散熱塊 上，其中絕緣層至少覆蓋散熱塊的頂面的周邊區(qū)或側(cè)面。在本發(fā)明的一實施例中，上述的四面扁平封裝結(jié)構(gòu)還包括形成一沾附層在散熱塊 的底面與焊料層之間?；谏鲜觯捎诒景l(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)的絕緣層至少覆蓋散熱塊的頂面的周邊區(qū)或側(cè) 面，因此可有效防止進行封膠制程時，位于散熱塊的頂面的周邊區(qū)上方的每一引腳的內(nèi)引 腳部因灌膠時所施加的液壓而與散熱塊接觸，產(chǎn)生短路，可維持良好的制程良率。此外，由于絕緣層未覆蓋散熱塊的頂面的中央?yún)^(qū)以及底面，因此當導(dǎo)線架的晶片座配置在散熱塊的 頂面的中央?yún)^(qū)且晶片配置在晶片座上時，晶片座可直接與散熱塊電性連接，且晶片可通過 晶片座及其下方的散熱塊而與外部電路電性連接，而晶片所產(chǎn)生的熱能可直接通過散熱塊 未被絕緣層所覆蓋的區(qū)域快速地傳遞至外界。故，此封裝結(jié)構(gòu)具有較佳的電性效能以及散 熱能力。 為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳 細說明如下。


4中封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖.
圖1為本發(fā)明的一實施例的-
圖2為本發(fā)明的一實施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的制作流程。 圖3A至圖3C為本發(fā)明的一實施例的形成絕緣層在散熱塊上的剖面示意圖, 圖4為本發(fā)明的另一實施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。 圖5為本發(fā)明的另一實施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。 圖6為圖5的電路板的俯視示意圖。 主要元件符號說明
IOOa IOOc 封裝結(jié)構(gòu)
112 晶片座
112b 下表面
114a:內(nèi)引腳部
120 晶片
132 頂面
132b 周邊區(qū)
136 側(cè)面
140 絕緣層
162 第一焊線
166 第三焊線
172 第二粘著層
190 膠帶
200a 第一表面
210 焊料層
222 第一接墊
230 線路層
242 開口
110 導(dǎo)線架 112a 上表面 114:引腳 114b 外引腳部 130a、130b 散熱塊 132a 中央?yún)^(qū) 134 底面 138 容置凹槽 150 封裝膠體 164 第二焊線 170 第一粘著層 180 沾附層 200 電路板 200b 第二表面 220 圖案化導(dǎo)電層 224 第二接墊 240 焊罩層 S301 S305 步驟
具體實施例方式圖1為本發(fā)明的一實施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。請參考圖1，在本實施例 中，封裝結(jié)構(gòu)IOOa包括一導(dǎo)線架110、一晶片120、一散熱塊130a以及一封裝膠體150。導(dǎo)線架110包括一晶片座112以及多個環(huán)繞晶片座112的引腳114，其中晶片座112是用以承載晶片120，而引腳114則是作為與晶片120電性連接的接點使用。詳細而言， 晶片座112具有一上表面112a以及一相對于上表面112a的下表面112b。每一引腳114具 有一內(nèi)引腳部114a以及一外引腳部114b。晶片120配置在晶片座112的上表面112a上， 且電性連接至導(dǎo)線架110的晶片座112以及這些引腳114。在本實施例中，晶片120是通過一第一粘著層170而固定在晶片座112的上表面 112a上，且晶片120是通過多條以打線接合技術(shù)所形成的第一焊線162和第二焊線164與 導(dǎo)線架110的引腳114和晶片座112電性連接。也就是說，第一焊線162連接在所對應(yīng)的 引腳114的內(nèi)引腳部114a與晶片120之間，而第二焊線164連接在晶片120與晶片座112 之間。此處的第一焊線162與第二焊線164的材質(zhì)可以是金、銅、銀、鋁或其合金。此外，晶 片座112是通過多條以打線接合技術(shù)所形成的第三焊線166與引腳114的內(nèi)引腳部114a 電性連接，意即第三焊線166連接在所對應(yīng)的晶片座112與引腳114的內(nèi)引腳部114a。此 處的第三焊線166的材質(zhì)可以是金、銅、銀、鋁或其合金。另外，第一粘著層170的材質(zhì)為導(dǎo) 電膠，例如是銀膠。值得一提的是，本實施例可以選擇通過同一道打線接合制程來將每一引腳114的 內(nèi)引腳部114a以及晶片座112電性連接至晶片120，以及將每一引腳114的內(nèi)引腳部114a 電性連接至晶片座112，即，同時形成電性連接引腳114與晶片120的第一焊線162、電性連 接晶片120與晶片座112的第二焊線164以及電性連接晶片座112與引腳114的第三焊線 166。然而，晶片120亦可通過其他方式與導(dǎo)線架110的引腳114及晶片座112電性連接， 例如是覆晶接合方式，因此本發(fā)明對于晶片120與導(dǎo)線架110之間電性連接的方式不作任 何限制。散熱塊130a具有一頂面132、一相對于頂面132的底面134以及一連接頂面132 與底面134之間的側(cè)面136，其中頂面132具有一中央?yún)^(qū)132a以及一環(huán)繞中央?yún)^(qū)132a的周 邊區(qū)132b。晶片座112經(jīng)由其下表面112b配置在散熱塊130a的頂面132的中央?yún)^(qū)132a， 并電性連接至散熱塊130a，其中晶片120運作時所產(chǎn)生的熱能可經(jīng)由晶片座112及散熱塊 130a而散逸至外界。每一引腳114的內(nèi)引腳部114a位于散熱塊130a的頂面132的周邊 區(qū)132b上方。此外，散熱塊130a的材質(zhì)可以是金屬，例如是銅或鋁，或是其他導(dǎo)熱性佳的 材質(zhì)。在本實施例中，封裝結(jié)構(gòu)IOOa還可包括一第二粘著層172，其中第二粘著層172 配置在晶片座112與散熱塊130a之間，用以增加晶片座112與散熱塊130a之間的粘著性 與傳導(dǎo)能力，而第二粘著層172的材質(zhì)例如為導(dǎo)電膠或?qū)щ娔z加上銅薄片。此外，封裝結(jié)構(gòu) IOOa還可包括一絕緣層140，其中絕緣層140至少覆蓋散熱塊130a的頂面132的周邊區(qū) 132b或側(cè)面136，換言之，絕緣層140未覆蓋散熱塊130a的頂面132的中央?yún)^(qū)132a以及散 熱塊130a的底面134。封裝膠體150包覆晶片120、晶片座112、每一引腳114的內(nèi)引腳部114a以及散熱 塊130a，并且暴露出散熱塊130a的底面134以及每一引腳114的外引腳部114b，其中暴露 出的散熱塊130a的底面134可對外電性連接，且散熱塊130a的底面134與封裝膠體150的 下表面共平面。由于絕緣層140覆蓋散熱塊130a的頂面132的周邊區(qū)132b，也就是說，散 熱塊130a的頂面132的周邊區(qū)132b為絕緣區(qū)域，因此在進行封膠制程時，位于散熱塊130a 的頂面132的周邊區(qū)132b上方的每一引腳114的內(nèi)引腳部114a不會因灌膠時所施加的液壓而與散熱塊130a接觸，產(chǎn)生短路。引腳114的外引腳部114b可向下彎折為適當?shù)男螤睿?以與其他外部電路連接。此外，封裝膠體150所暴露出的散熱塊130a的底面134可電鍍一沾附層180，意即 沾附層180覆蓋散熱塊130a的底面134，除了可用以增加散熱塊130a的散熱能力外，當封 裝結(jié)構(gòu)IOOa欲與其它外部電路電性連接時，此沾附層180亦可做為一粘著層使用，以增加 封裝結(jié)構(gòu)IOOa與外部電路之間的附著力。在本實施例中，沾附層180的材料例如是錫或錫
I=I 巫 O詳言之，由于本實施例的絕緣層140未覆蓋散熱塊130a的頂面132的中央?yún)^(qū)132a 以及底面134，因此散熱塊130a的頂面132的中央?yún)^(qū)132a以及底面134具有較佳的導(dǎo)電 及散熱功能，故晶片座112直接與散熱塊130a的頂面132的中央?yún)^(qū)132a電性連接，且晶片 120可通過晶片座112及其下方的散熱塊130a而與外部電路電性連接，而晶片120所產(chǎn)生 的熱能亦可直接通過散熱塊130a快速地傳遞至外界。通過散熱塊130a，本實施例的封裝結(jié) 構(gòu)IOOa除了具有良好的散熱能力，可以維持晶片120的正常運作外，亦具有較佳的電性效 能。圖2為本發(fā)明的一實施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的制作流程，即進一步示出前述封裝結(jié) 構(gòu)IOOa的制作流程。請同時參考圖1與圖2，首先，如步驟S301所示，提供散熱塊130a，散 熱塊130a如前述所提具有頂面132、相對于頂面132的底面134以及連接頂面132與底面 134之間的側(cè)面136，且頂面132具有中央?yún)^(qū)132a以及環(huán)繞中央?yún)^(qū)132a的周邊區(qū)132b，其 中散熱塊130a的材質(zhì)包括銅或鋁。接著，如步驟S302所示，可形成絕緣層140在散熱塊130a上，其中絕緣層140至 少覆蓋散熱塊130a的頂面132的周邊區(qū)132b以及側(cè)面136。詳細而言，形成絕緣層140在 散熱塊130a上的步驟，首先，如圖3A所示，貼附一膠帶190在散熱塊130a的頂面132的中 央?yún)^(qū)132a以及底面134。接著，如圖3B所示，以電鍍的方式形成絕緣層140在散熱塊130a 的頂面132的周邊區(qū)132b以及側(cè)面136，意即絕緣層140包覆散熱塊130a的頂面132的周 邊區(qū)132b以及側(cè)面136。最后，如圖3C所示，移除膠帶190，以暴露出散熱塊130a的中央 區(qū)132a以及底面134。為了增加散熱塊130a的散熱效果，可在絕緣層140所暴露出的散熱塊130a的底 面134以電鍍的方式形成沾附層180，其中此沾附層180覆蓋散熱塊130a的底面134，且此 沾附層180的材料例如是錫或錫合金。在此須說明的是，此沾附層180除了可用以增加散 熱塊130a的散熱能力外，當封裝結(jié)構(gòu)IOOa欲與其它外部電路電性連接時，此沾附層180亦 可做為一粘著層使用，用以增加封裝結(jié)構(gòu)IOOa與外部電路之間的附著力。接著，如步驟S303所示，接合導(dǎo)線架110在散熱塊130a上。導(dǎo)線架110如前述所 提包括晶片座112以及多個環(huán)繞晶片座112的引腳114，其中晶片座112經(jīng)由其下表面112b 配置在散熱塊130a的頂面132的中央?yún)^(qū)132a，并電性連接至散熱塊130a，而每一引腳114 具有內(nèi)引腳部114a以及外引腳部114b，且每一引腳114的內(nèi)引腳部114a位于周邊區(qū)132b 上方。為了增加晶片座112與散熱塊130a之間的粘著性傳導(dǎo)能力，還可在接合導(dǎo)線架 110在散熱塊130a之前，形成第二粘著層172在散熱塊130a上，使晶片座112可通過第二 粘著層172而固定在散熱塊130a上，其中第二粘著層172的材質(zhì)例如為導(dǎo)電膠或?qū)щ娔z加
10上銅薄片。接著，形成第一粘著層170在晶片座112的上表面112a上，其中第一粘著層170的 材質(zhì)包括導(dǎo)電膠，然后，如步驟S304所示，接合晶片120在晶片座112的上表面112a上，使 晶片120通過第一粘著層170而固定在晶片座112上。接著，進行打線接合制程，以形成第 一焊線162、第二焊線164以及第三焊線166，其中第一焊線162用以連接在所對應(yīng)的引腳 114的內(nèi)引腳部114a與晶片120之間，第二焊線164用以連接在晶片120與晶片座112之 間，而第三焊線166用以連接所對應(yīng)的引腳114的內(nèi)引腳部114a與晶片座112之間。晶片 120通過第一焊線162以及第二焊線164電性連接至導(dǎo)線架110的引腳114與晶片座112。 在本實施例中，第一焊線162、第二焊線164以及第三焊線166的材質(zhì)可包括金、銅、銀、鋁或 其合金。最后，如步驟S305所示，進行封膠動作(molding)，以形成封裝膠體150包覆晶片 120、晶片座112、每一引腳114的內(nèi)引腳部114a以及散熱塊130a，并且暴露出散熱塊130a 的底面134以及每一引腳114的外引腳部114b，其中散熱塊130a的底面134與封裝膠體 150的下表面形成共平面。在本實施例中，由于絕緣層140覆蓋散熱塊130a的頂面132的周 邊區(qū)132b，也就是說，散熱塊130a的頂面132的周邊區(qū)132b為絕緣區(qū)域，因此在進行封膠 制程時，位于散熱塊130a的頂面132的周邊區(qū)132b上方的每一引腳114的內(nèi)引腳部114a 不會因灌膠時所施加的液壓而與散熱塊130a接觸，產(chǎn)生短路，換言之，本實施例的封裝制 程具有良好的制程良率。至此，已完成封裝結(jié)構(gòu)IOOa的制作。當然，圖3A至圖3C為本發(fā)明的一實施例的形成絕緣層在散熱塊上的剖面示意圖， 即圖2以及圖3A至3C所繪示的制程僅是作為舉例說明，部分步驟為目前封裝制程中常見 的技術(shù)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員當可依據(jù)實際狀況調(diào)整、省略或增加可能的步驟，以符合制程需 求，此處不再逐一贅述。圖4為本發(fā)明的另一實施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。本實施例沿用前述實 施例的元件標號與部分內(nèi)容，其中采用相同的標號來表示相同或近似的元件，并且省略了 相同技術(shù)內(nèi)容的說明。關(guān)于省略部分的說明可參照前述實施例，本實施例不再重復(fù)贅述。請參考圖4，本實施例的封裝結(jié)構(gòu)IOOb與前述實施例的封裝結(jié)構(gòu)IOOa主要的差異 是在于散熱塊130b具有一容置凹槽138。此容置凹槽138位于頂面132的中央?yún)^(qū)132a，而 晶片座112位于容置凹槽138內(nèi)。由于散熱塊130b具有容置凹槽138，因此除了可以限制 晶片座112的位置外，亦可以避免晶片座112與散熱塊130b之間產(chǎn)生剝離(delamination) 的現(xiàn)象。在制程上，本實施例的封裝結(jié)構(gòu)IOOb可以采用與前述實施例的封裝結(jié)構(gòu)IOOa大 致相同的制作方式，并且在步驟S302之前，即形成絕緣層140在散熱塊130b之前，形成一 容置凹槽138在頂面132的中央?yún)^(qū)132a，接著，依序進行步驟S303 S305，即可大致完成 封裝結(jié)構(gòu)IOOb的制作。圖5為本發(fā)明的另一實施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。本實施例沿用前述實 施例的元件標號與部分內(nèi)容，其中采用相同的標號來表示相同或近似的元件，并且省略了 相同技術(shù)內(nèi)容的說明。關(guān)于省略部分的說明可參照前述實施例，本實施例不再重復(fù)贅述。請參考圖5，本實施例的封裝結(jié)構(gòu)IOOc與前述實施例的封裝結(jié)構(gòu)IOOa主要的差異 是在于封裝結(jié)構(gòu)IOOc (即電子組裝體)還包括一電路板200、一焊料層210以及一焊罩層(未繪示)，其中焊料層210配置在散熱塊130a的底面134與電路板200之間以及外引腳 部114b與電路板200之間，使散熱塊130a以及晶片座112經(jīng)由焊料層210電性連接至電 路板200，而每一引腳114的外引腳部114b也經(jīng)由焊料層210電性連接至電路板200。焊 料層210的材質(zhì)包括錫或錫鉛合金。詳細而言，圖6為圖5的電路板的俯視示意圖，請同時參考圖5與圖6，在本實施例 中，電路板200包括一第一表面200a以及相對于第一表面200a的第二表面200b，其中第 一表面200a布滿至少一圖案化導(dǎo)電層220與至少一線路層230。圖案化導(dǎo)電層220至少 具有第一接墊222與第二接墊224，其中第一接墊222適于與散熱塊130a的底面134相電 性連接，而第二接墊224適于與外引腳部114b的至少一端電性連接。焊罩層240配置在圖 案化導(dǎo)電層220上，且焊罩層240至少一開口 242藉以外露第一接墊222與第二接墊224。 此外，第一接墊222為一電源接墊或一接地接墊，而第二接墊224為一信號接墊或一接地接 墊。由于散熱塊的130a未被絕緣層140所覆蓋的底面134覆蓋沾附層180，因此當散 熱塊130a與晶片座112經(jīng)由焊料層210電性連接至電路板200時，沾附層180可做為一粘 著層使用，用以增加散熱塊130a與焊料層210之間的附著力。此外，散熱塊130a以及晶片 座112是電性連接至電路板200的一電源端(未繪示)或一接地端(未繪示)。此外，在其他未繪示的實施例中，亦可選用在如前述實施例所提及的具有容置凹 槽138的散熱塊130b，本領(lǐng)域的技術(shù)人員當可參照前述實施例的說明，依據(jù)實際需求，而選 用前述構(gòu)件，以達到所需的技術(shù)效果。在制程上，本實施例的封裝結(jié)構(gòu)IOOc可以采用與前述實施例的封裝結(jié)構(gòu)IOOa大 致相同的制作方式，并且在步驟S305之后，即形成封裝膠體150之后，提供電路板200，其中 每一引腳114的外引腳部114b與電路板200電性連接，接著，接合焊罩層240在圖案化導(dǎo) 電層220上，且焊罩層240的開口 242外露出第一接墊222與第二接墊224。最后，形成焊 料層210在散熱塊130a的底面134與電路板200之間，使散熱塊130a以及晶片座112經(jīng) 由焊料層210電性連接至電路板200，而可大致完成封裝結(jié)構(gòu)IOOc (即為電子組裝體)的制 程。綜上所述，由于本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)的絕緣層覆蓋散熱塊的頂面的周邊區(qū)以及側(cè) 面，因此可有效防止進行封膠制程時，位于散熱塊的頂面的周邊區(qū)上方的每一引腳的內(nèi)引 腳部因灌膠時所施加的液壓而與散熱塊接觸，產(chǎn)生短路，可維持良好的制程良率。此外，由 于本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)的絕緣層未覆蓋散熱塊的頂面的中央?yún)^(qū)以及底面，因此當導(dǎo)線架的晶 片座配置在散熱塊的頂面的中央?yún)^(qū)且晶片配置在晶片座上時，晶片可通過晶片座及其下方 的散熱塊而與外部電路電性連接，而晶片所產(chǎn)生的熱能可直接通過散熱塊未被絕緣層所覆 蓋的區(qū)域快速地傳遞至外界。故，本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)具有較佳的電性效能以及散熱能力。此 外，散熱塊還可具有容置凹槽，除了可以限制晶片座的位置外，亦可以避免晶片座與散熱塊 之間產(chǎn)生剝離的現(xiàn)象。最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其進行限制， 盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解其依 然可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而這些修改或者等同替換亦不能使修 改后的技術(shù)方案脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
一種具有散熱塊外露的四面扁平封裝結(jié)構(gòu)，包括一導(dǎo)線架，包括一晶片座以及多個環(huán)繞所述晶片座的引腳，其中所述晶片座具有一上表面以及一相對于所述上表面的下表面，每一引腳具有一內(nèi)引腳部以及一外引腳部；一晶片，配置在所述晶片座的所述上表面上，且電性連接至所述導(dǎo)線架的所述晶片座以及多個引腳；一散熱塊，具有一頂面、一相對于所述頂面的底面以及一連接所述頂面與所述底面之間的側(cè)面，其中所述頂面具有一中央?yún)^(qū)以及一環(huán)繞所述中央?yún)^(qū)的周邊區(qū)，所述晶片座經(jīng)由其下表面配置在所述散熱塊的所述頂面的所述中央?yún)^(qū)，并電性連接至所述散熱塊，每一引腳的所述內(nèi)引腳部位于所述周邊區(qū)上方；以及一封裝膠體，包覆所述晶片、所述晶片座、每一引腳的所述內(nèi)引腳部以及所述散熱塊，并且暴露出所述散熱塊的所述底面以及每一引腳的所述外引腳部，其中所述散熱塊的所述底面對外電性導(dǎo)通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有散熱塊外露的四面扁平封裝結(jié)構(gòu)，還包括一絕緣層，其 中所述絕緣層至少覆蓋所述散熱塊的所述頂面的所述周邊區(qū)或所述側(cè)面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有散熱塊外露的四面扁平封裝結(jié)構(gòu)，其中所述散熱塊具有 一容置凹槽，位于所述中央?yún)^(qū)，而所述晶片座位于所述容置凹槽內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有散熱塊外露的四面扁平封裝結(jié)構(gòu)，還包括至少一第一焊 線與至少一第二焊線，其中所述第一焊線電性連接所對應(yīng)的所述引腳的所述內(nèi)引腳部與所 述晶片，所述第二焊線電性連接所述晶片與所述晶片座。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有散熱塊外露的四面扁平封裝結(jié)構(gòu)，其中所述第一焊線與 所述第二焊線的材質(zhì)包括金、銅、銀、鋁或其合金。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有散熱塊外露的四面扁平封裝結(jié)構(gòu)，還包括至少一第三焊 線，其中所述第三焊線電性連接所對應(yīng)的所述晶片座與所述引腳的所述內(nèi)引腳部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有散熱塊外露的四面扁平封裝結(jié)構(gòu)，其中所述第三焊線的 材質(zhì)包括金、銅、銀、鋁或其合金。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有散熱塊外露的四面扁平封裝結(jié)構(gòu)，還包括一沾附層，配 置在所述散熱塊的所述底面，且覆蓋所述散熱塊的所述底面。
9.一種電子組裝體，包括一四面扁平封裝結(jié)構(gòu)，包括一導(dǎo)線架，包括一晶片座以及多個環(huán)繞所述晶片座的引腳，其中所述晶片座具有一上 表面以及一相對于所述上表面的下表面，每一引腳具有一內(nèi)引腳部以及一外引腳部；一晶片，配置在所述晶片座的所述上表面上，且電性連接至所述導(dǎo)線架的所述晶片座 以及所述多個引腳；一散熱塊，具有一頂面、一相對于所述頂面的底面以及一連接所述頂面與所述底面之 間的側(cè)面，其中所述頂面具有一中央?yún)^(qū)以及一環(huán)繞所述中央?yún)^(qū)的周邊區(qū)，所述晶片座經(jīng)由 其下表面配置在所述散熱塊的所述頂面的所述中央?yún)^(qū)，并電性連接至所述散熱塊，每一引 腳的所述內(nèi)引腳部位于所述周邊區(qū)上方；一封裝膠體，包覆所述晶片、所述晶片座、每一引腳的所述內(nèi)引腳部以及所述散熱塊， 并且暴露出所述散熱塊的所述底面以及每一引腳的所述外引腳部，其中所述散熱塊的所述底面對外電性導(dǎo)通；一電路板，所述四面扁平封裝結(jié)構(gòu)配置在所述電路板上，所述電路板具有一第一表面 以及相對于所述第一表面的一第二表面，其中所述第一表面布滿至少一圖案化導(dǎo)電層與至 少一線路層，所述圖案化導(dǎo)電層具有至少第一接墊與至少第二接墊，所述第一接墊適于與 所述散熱塊的所述底面相電性連接，而所述第二接墊適于與所述外引腳部的至少一端電性 連接；至少一焊罩層，配置在所述圖案化導(dǎo)電層上，所述焊罩層至少一開口以外露所述第一 接墊與所述第二接墊；以及一焊料層，配置在所述封裝結(jié)構(gòu)的所述散熱塊的所述底面與所述電路板之間以及所述 外引腳部與所述電路板之間，并電性連接所述封裝結(jié)構(gòu)與所述電路板。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子組裝體，其中所述四面扁平封裝結(jié)構(gòu)還包括一絕緣層， 所述絕緣層至少覆蓋所述散熱塊的所述頂面的所述周邊區(qū)或所述側(cè)面。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子組裝體，其中所述四面扁平封裝結(jié)構(gòu)還包括至少第一 焊線與第二焊線，所述第一焊線電性連接在所對應(yīng)的所述引腳的所述內(nèi)引腳部與所述晶片 之間，所述第二焊線電性連接在所述晶片與所述晶片座之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子組裝體，其中所述四面扁平封裝結(jié)構(gòu)還包括至少第三 焊線，所述第三焊線電性連接在所對應(yīng)的所述晶片座與所述引腳的所述內(nèi)引腳部之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子組裝體，其中所述四面扁平封裝結(jié)構(gòu)，還包括一沾附 層，配置在所述散熱塊底面與所述焊料層之間，且覆蓋所述散熱塊的所述底面。
14.一種具有散熱塊外露的四面扁平封裝制程，包括提供一散熱塊，所述散熱塊具有一頂面、一相對于所述頂面的底面以及一連接所述頂 面與所述底面之間的側(cè)面，其中所述頂面具有一中央?yún)^(qū)以及一環(huán)繞所述中央?yún)^(qū)的周邊區(qū)；接合一導(dǎo)線架在所述散熱塊上，所述導(dǎo)線架包括一晶片座以及多個環(huán)繞所述晶片座的 引腳，其中所述晶片座具有一上表面以及一相對于所述上表面的下表面，所述晶片座經(jīng)由 其下表面配置在所述散熱塊的所述頂面的所述中央?yún)^(qū)，并電性連接至所述散熱塊，而每一 引腳具有一內(nèi)引腳部以及一外引腳部，且每一引腳的所述內(nèi)引腳部位于所述周邊區(qū)上方；接合一晶片在所述晶片座的所述上表面上，其中所述晶片電性連接至所述導(dǎo)線架的所 述晶片座以及多個引腳；以及形成一封裝膠體，以包覆所述晶片、所述晶片座、每一引腳的所述內(nèi)引腳部以及所述散 熱塊，并且暴露出所述散熱塊的所述底面以及每一引腳的所述外引腳部，其中所述散熱塊 的所述底面可對外電性導(dǎo)通。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的具有散熱塊外露的四面扁平封裝制程，還包括形成一絕緣 層在所述散熱塊上，其中所述絕緣層至少覆蓋所述散熱塊的所述頂面的所述周邊區(qū)或所述 側(cè)面。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的具有散熱塊外露的四面扁平封裝制程，其中至少一所述內(nèi) 引腳部通過第一焊線接合方式電性連接至所述晶片，所述晶片座通過第二焊線接合方式電 性連接至所述晶片。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的具有散熱塊外露的四面扁平封裝制程，其中至少一所述內(nèi) 引腳部通過第三焊線接合方式電性連接至所述晶片座。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的具有散熱塊外露的四面扁平封裝制程，其中形成所述絕緣 層在所述散熱塊上的步驟，包括貼附一膠帶在所述散熱塊的所述頂面的所述中央?yún)^(qū)或所述底面；以電鍍的方式形成所述絕緣層在所述散熱塊的所述頂面的所述周邊區(qū)或所述側(cè)面；以及移除所述膠帶，以暴露出所述散熱塊的所述中央?yún)^(qū)以及所述底面。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的具有散熱塊外露的四面扁平封裝制程，還包括在貼附所述 膠帶在所述散熱塊上之前，形成一容置凹槽在所述散熱塊的所述中央?yún)^(qū)，而所述晶片座位 于所述容置凹槽內(nèi)。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的具有散熱塊外露的四面扁平封裝制程，還包括以電鍍的方 式形成一沾附層在所述散熱塊的所述底面上，且覆蓋所述散熱塊的所述底面。
21.一種電子組裝制程，包括提供一四面扁平封裝結(jié)構(gòu)，所述封裝結(jié)構(gòu)具有一晶片、一導(dǎo)線架、一散熱塊以及一封裝 膠體，其中所述導(dǎo)線架具有一晶片座以及多個環(huán)繞所述晶片座的引腳，每一引腳具有一內(nèi) 引腳部以及一外引腳部，所述散熱塊具有一頂面以及一相對于所述頂面的底面，且所述頂 面具有一中央?yún)^(qū)，所述封裝膠體包覆所述晶片、所述晶片座每一引腳的所述內(nèi)引腳部以及 所述散熱塊，并且暴露出所述散熱塊的底面以及每一引腳的所述外引腳部，所述晶片座配 置在所述散熱塊的所述頂面的所述中央?yún)^(qū)，使所述晶片經(jīng)由所述晶片座電性連接到所述散 熱塊；提供一電路板，所述電路板具有一第一表面以及相對于所述第一表面的一第二表面， 其中所述第一表面布滿至少一圖案化導(dǎo)電層與至少一線路層，所述圖案化導(dǎo)電層具有至少 一個第一接墊與至少一個第二接墊，所述第一接墊適于與所述散熱塊的所述底面相電性連 接，所述第二接墊適于與所述外引腳部的至少一端電性連接；接合一焊罩層在所述圖案化導(dǎo)電層上，所述焊罩層至少一開口外露所述第一接墊與所 述第二接墊；以及形成一焊料層在所述散熱塊的所述底面與所述電路板之間以及所述外引腳部與所述 電路板之間，并電性連接所述四面扁平封裝結(jié)構(gòu)與所述電路板。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的電子組裝制程，其中所述四面扁平封裝結(jié)構(gòu)，還包括形成 一絕緣層在所述散熱塊上，其中所述絕緣層至少覆蓋所述散熱塊的所述頂面的所述周邊區(qū) 或所述側(cè)面。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的電子組裝制程，其中所述四面扁平封裝結(jié)構(gòu)還包括形成一 沾附層在所述散熱塊的所述底面與所述焊料層之間。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種具有散熱塊外露的四面扁平封裝結(jié)構(gòu)、電子組裝體與制程，該四面扁平封裝結(jié)構(gòu)包括一導(dǎo)線架、一晶片、一散熱塊以及一封裝膠體。導(dǎo)線架包括一晶片座與多個環(huán)繞晶片座的引腳。每一引腳具有一內(nèi)引腳部與一外引腳部。晶片配置在晶片座上，且電性連接至晶片座與引腳。散熱塊具有相對的一頂面與一底面以及一連接頂面與底面之間的側(cè)面。頂面具有一中央?yún)^(qū)與一環(huán)繞中央?yún)^(qū)的周邊區(qū)。晶片座配置在散熱塊的頂面的中央?yún)^(qū)，并電性連接至散熱塊。封裝膠體包覆晶片、晶片座、每一引腳的內(nèi)引腳部以及散熱塊，并且暴露出散熱塊的底面以及每一引腳的外引腳部，其中散熱塊的底面可對外電性導(dǎo)通。
文檔編號H01L21/60GK101894811SQ20091016340
公開日2010年11月24日 申請日期2009年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日
發(fā)明者劉俊成, 朱育仁 申請人:日月光半導(dǎo)體制造股份有限公司