本發(fā)明是有關(guān)于一種散熱片裝置,特別是指一種具有防溢膠結(jié)構(gòu)的散熱片裝置。
背景技術(shù):
電子產(chǎn)品已經(jīng)和我們的專業(yè)工作、日常生活,以及休閑娛樂緊密的結(jié)合在一起,加上日新月異的半導(dǎo)體科技,使得電子產(chǎn)品的功能越來越強大。但是強大的運算功能導(dǎo)致該芯片運行時所產(chǎn)生的熱量較多,如何避免續(xù)集太多熱量而將芯片燒毀,通常會于該芯片上方裝設(shè)散熱片將熱量導(dǎo)出,以維持該芯片正常的運作。
參閱圖1、圖2,為一種用于芯片封裝的散熱片1,包含一散熱體11及一自該散熱體11周緣向外且向下延伸的支撐體12,該支撐體12可與一基板13的表面相連接,而使該散熱體11與該基板13表面形成一容置一芯片14及電連接該芯片14與該基板13的金線15的空間,該支撐體12具有多個灌膠孔121。
當(dāng)上述的散熱片1使用一黏著劑16進行散熱片封裝制程時,該黏著劑16會經(jīng)由該灌膠孔121進入該空間中將該芯片14與該多個金線15密封起來,且該黏著劑16還凝固于該支撐體12外側(cè)將該散熱片1鉗壓于該基板13上,以使該芯片14運行時所產(chǎn)生的熱量可以借由該散熱體11傳導(dǎo)至外界。
但是在半導(dǎo)體灌膠制程中容易因為膠量控制不準確或是膠型模具位置有誤差,導(dǎo)致該黏著劑16溢出于該散熱體11的上表面上,造成該散熱體11的上表面出現(xiàn)殘膠17,該殘膠17會對該散熱片1造成以下缺點:
1、不符產(chǎn)品規(guī)范:
溢出在該散熱體11上表面的黏著劑16會凝固成固體,形成沾黏于IC芯片上的臟東西,不僅有礙觀瞻還會不符合產(chǎn)品規(guī)范而將其電子產(chǎn)品丟棄。
2、影響后續(xù)制程:
當(dāng)IC封裝完成時,廠商會于該散熱體11的表面進行雷射打印的制程,以提供客戶其電子產(chǎn)品的信息,當(dāng)該散熱體11上表面沾黏了雜物時,將會影響雷射打印等多道后續(xù)半導(dǎo)體制程。
3、影響散熱效果:
該散熱片1的功效就是將該芯片14運行時所產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)出去,該散熱體11上表面與空氣的接觸面積越大,散熱的效果越好,當(dāng)半導(dǎo)體封裝制程發(fā)生問體而導(dǎo)致該散熱體11表面上沾黏了殘膠,將會影響電子產(chǎn)品的散熱效果。
由于傳統(tǒng)用于芯片封裝的散熱片容易于散熱片的表面發(fā)生殘膠,而導(dǎo)致半導(dǎo)體產(chǎn)品不符合產(chǎn)品規(guī)范予以丟棄,如何在半導(dǎo)體封裝制程作業(yè)時避免該散熱片的表面發(fā)生殘膠,以提升半導(dǎo)體產(chǎn)品的良率,便成為相關(guān)業(yè)者亟需努力的目標。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的是提供一種具有防溢膠結(jié)構(gòu)的散熱片裝置,適用于黏貼在一基板上,并包括一主體單元、一擋膠單元,及一盛膠單元。
該主體單元包括一間隔的設(shè)置于該基板上并具有一第一上表面與一第一下表面的第一主體、一框圍于該第一主體周緣并具有一第二上表面與一第二下表面的第二主體,及一自該第二主體的外緣向該基板方向延伸并與該基板接觸的支撐體,該第一上表面與該基板之間的距離大于該第二上表面與該基板之間的距離。
該擋膠單元包括一自該第一上表面的外緣向相反于該基板方向凸伸的擋膠凸垣。盛膠單元包括一自該第二上表面的內(nèi)緣向該基板方向凹陷的溢料井。
進一步地,上述的第一主體還具有一于該第一下表面的周緣向相反于該基板方向凹陷的凹槽。
進一步地,上述的第二主體還具有一于該第二下表面的內(nèi)緣向該基板方向凸伸的凸垣。
進一步地,上述第一上表面、第一下表面之間的距離、該擋膠凸垣的表面與該凹槽的底面之間的距離、該溢料井的底面與該凸垣的表面之間的距離,及該第二上表面、第二下表面的之間距離均相同。
進一步地,上述的主體單元還包括一借于該第二主體與該支撐體中并具有一第三上表面與一第三下表面的第三主體,該第二上表面與該基板之間的距離大于該第三上表面與該基板之間的距離,該第二上表面、第二下表面之間的距離與該第三上表面、第三下表面之間的距離相同。
進一步地,上述的第三主體的外周緣呈方形,該支撐體具有多個自該第三主體周緣的角落向該基板方向延伸的支撐部,及多個分別連接于該支撐部并抵觸該基板的支撐座。
進一步地,上述的第一主體的周緣呈圓型,該第二主體的周緣呈圓型。
進一步地,上述的具有防溢膠結(jié)構(gòu)的散熱片裝置還包括一導(dǎo)膠單元,包括多個設(shè)置于該第三主體中并貫穿該第三上表面與該第三下表面的第一灌注孔,及多個貫穿該第三主體的角落、該支撐部,及該支撐座的第二灌注孔。
進一步地,上述的導(dǎo)膠單元還包括多個自該第三主體的側(cè)邊向該第一主體方向凹陷的側(cè)邊凹槽。
進一步地,上述的擋膠凸垣的外周緣與內(nèi)周緣的距離大于0.7mm,且該溢料井的底面與該第二上表面的距離大于0.01mm。
本發(fā)明具有的優(yōu)點在于:
本發(fā)明的優(yōu)點在于半導(dǎo)體封裝制程中使用一封裝膠料將該散熱片裝置黏貼于該基板上,該封裝膠料不僅可經(jīng)由該第一灌注孔、第二灌注孔進入該主體單元與該基板中的空間中并將芯片與導(dǎo)線(金線或銅線)封裝起來,該封裝膠料還會在該第二主體、第三主體的外側(cè)凝固并將該散熱片裝置黏貼于該基板上。此外,當(dāng)該封裝膠料灌注到該第二主體上方時,該溢料井可以提供該封裝膠料更多的盛裝空間來緩沖灌膠時的力道,以輔助該擋膠凸垣更確實的阻擋該封裝膠料,避免該封裝膠料進入該第一主體的第一上表面。
附圖說明
圖1是一裝置立體示意圖,說明現(xiàn)有散熱片的立體態(tài)樣;
圖2是一側(cè)視示意圖,說明現(xiàn)有散熱片使用一黏著劑黏貼于一基板的態(tài)樣;
圖3是一裝置示意圖,說明本發(fā)明具有防溢膠結(jié)構(gòu)的散熱片裝置的一較佳實施例;及
圖4是一局部剖視圖,說明該較佳實施例使用一封裝膠料黏貼于該基板的上方。
圖中:
21 封裝膠料;
22 基板;
23 芯片;
24 導(dǎo)線;
3 主體單元;
31 第一主體;
311 第一上表面;
312 第一下表面;
313 凹槽;
32 第二主體;
321 第二上表面;
322 第二下表面;
323 凸垣;
33 支撐體;
331 支撐部;
332 支撐座;
34 第三主體;
341 第三上表面;
342 第三下表面;
4 擋膠單元;
41 擋膠凸垣;
5 盛膠單元;
51 溢料井;
6 導(dǎo)膠單元;
61 第一灌注孔;
62 第二灌注孔;
63 側(cè)邊凹槽。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明,以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施,但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。
參閱圖3、圖4,為本發(fā)明具有防溢膠結(jié)構(gòu)的散熱片裝置的較佳實施例,通常使用在塑料球狀數(shù)組封裝(Plastic Ball Grid Array Package, PBGA)、球柵數(shù)組封裝(Ball Grid Array, BGA),及芯片尺寸封裝(Chip Scale Package, CSP)等半導(dǎo)體封裝技術(shù)中,并適用于使用一封裝膠料21黏貼在一基板22上方。該散熱片裝置包含一主體單元3、一擋膠單元4、一盛膠單元5及一導(dǎo)膠單元6。
該主體單元3包括一間隔的設(shè)置于該基板22上并具有一第一上表面311與一第一下表面312的第一主體31、一框圍于該第一主體31周緣并具有一第二上表面321與一第二下表面322的第二主體32、一自該第二主體32的外緣向該基板22方向延伸并與該基板22的上表面接觸的支撐體33,及一借于該第二主體32與該支撐體33中并具有一第三上表面341與一第三下表面342的第三主體34,該第一上表面311與該基板22的距離大于該第二上表面321與該基板22的距離,該第二上表面321與該基板22的距離大于該第三上表面341與該基板22的距離。
該擋膠單元4包括一自該第一上表面311的外緣向相反于該基板22方向凸伸的擋膠凸垣41。該盛膠單元5包括一自該第二上表面321的內(nèi)緣向該基板22方向凹陷的溢料井51。
由于本發(fā)明的散熱片裝置適用于以該封裝膠料21覆蓋于該基板22上層表面及該部分主體單元3的上表面外緣的半導(dǎo)體封裝制程,以使該主體單元3與該基板22相互黏貼在一起。當(dāng)進行半導(dǎo)體散熱片灌膠作業(yè)時,會使用一模具(圖中未式出)設(shè)置于該主體單元3的外側(cè)并將該封裝膠料21注入該模具中,該封裝膠料21是注入該第二主體32、該第三主體34、該支撐體33,及該基板22的上方空間,靜置一段時間等待該封裝膠料21凝固后再將該模具移開,該封裝膠料21即可將該主體單元3穩(wěn)固地壓制于該基板22,使該主體單元3與該基板22黏貼在一起。
值得一提的是,該主體單元3主要的功能是將該基板22上的芯片23運行時產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)出去來達到散熱的功能,而該第一主體31的第一上表面311為散熱面,必須與空氣大面積的接觸以獲取最大的散熱面積。此外,當(dāng)完成散熱片黏貼制程后,通常會于該第一上表面311上進行雷射印刷,將該半導(dǎo)體組件的信息對外顯示,因此,該第一上表面311灌膠作業(yè)時必須保持潔凈的平整面不可殘留多于雜質(zhì)。
早期為了避免該第一上表面311于灌膠制程時殘留著該封裝膠料21,會將該模具與該第一上表面311的周緣相互抵觸,以阻擋該封裝膠料21進入該第一上表面311。但是電子產(chǎn)品量產(chǎn)時灌膠機臺的作業(yè)量較大,常導(dǎo)致灌膠作業(yè)時該封裝膠料21會經(jīng)由該模具與該主體單元3中的接觸縫隙中溢出,并殘留于該第一上表面311上。
有鑒于此,本發(fā)明于該第一上表面311的周緣設(shè)置了凸伸于該第一主體31的擋膠凸垣41,可加強與該模具抵固的力道以更有效的擋住該封裝膠料21,使該封裝膠料21不會經(jīng)由該模具與該主體單元3的縫隙溢出而進入該第一上表面311,此外,本發(fā)明還于該擋膠凸垣41周緣外側(cè)的該第二上表面321內(nèi)緣設(shè)置了自該基板22方向凹陷的溢料井51,用以于該封裝膠料21注入該模具時提供更多的盛裝空間來緩沖灌膠時的力道,來輔助該擋膠凸垣41更確實的阻擋該封裝膠料21進入該第一上表面311。
較佳地,該擋膠凸垣41的外周緣與內(nèi)周緣的距離大于0.7mm,用以加大與該模具抵固的面積,能更有效的阻擋該封裝膠料21,該溢料井51的底面與該第二上表面321的距離大于0.01mm,用以盛裝該封裝膠料21來緩沖灌膠時的力道,實際實施時,該擋膠凸垣41及該溢料井51可以依據(jù)該封裝膠料21的材質(zhì)與半導(dǎo)體封裝制程的條件來加以設(shè)定,不應(yīng)以此為限。
在該較佳實施例中,該第一主體31的周緣概成圓型,該第二主體32的周緣概成圓型,該第三主體34的外周緣概呈方形,該支撐體33具有多個自該第三主體32周緣的角落向該基板方向延伸的支撐部331,及多個分別連接于該支撐部331并抵觸該基板22的支撐座332。
由于目前的散熱片通常設(shè)計較薄,相較于現(xiàn)有的散熱片,本發(fā)明于該第一主體31與該第三主體34中間增加了較寬的第二主體32,使該散熱片裝置的整體結(jié)構(gòu)強度更加穩(wěn)固,可以預(yù)防灌膠作業(yè)中該散熱片裝置發(fā)生彎曲,進而防止該主體單元3與模具間產(chǎn)生縫隙,有效的阻擋該封裝膠料21不會進入該第一上表面311。
該導(dǎo)膠單元6包括多個設(shè)置于該第三主體34中并貫穿該第三上表面341與該第三下表面342的第一灌注孔61、多個貫穿該第三主體34的角落、該支撐部331與該支撐座332的第二灌注孔62,及多個自該第三主體34的側(cè)邊向該第一主體31方向凹陷的側(cè)邊凹槽63。
在進行半導(dǎo)體灌膠作業(yè)時,該封裝膠料21會經(jīng)由該多個第一灌注孔61、該多個第二灌注孔62,及該第三主體34周緣與該基板22間的縫隙進入該主體單元3與該基板22的空間中,并將該基板22上方的芯片23及多個導(dǎo)線24(金線或銅線)包覆起來以達到封裝保護的功效,較佳地,灌注于該空間中的封裝膠料21是使用高導(dǎo)熱膠組合物,以將該芯片23所產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至該主體單元3上。該側(cè)邊凹槽63可提供灌膠時該主體單元3與該基板22定位的功效,使該散熱片裝置準確的對準該基板22的相對位置并黏貼在一起,以符合半導(dǎo)體產(chǎn)品的規(guī)格范疇。
目前半導(dǎo)體封裝中打線的技術(shù)已經(jīng)進入微米的階段,并且一顆IC中通常具有多層芯片23的封裝設(shè)計,每層芯片23都有多條導(dǎo)線24與該基板22連接,導(dǎo)致該導(dǎo)線24的數(shù)量可能高達上萬條,且每一條導(dǎo)線24非常細小,在如何避免灌膠時發(fā)生導(dǎo)線24偏移的狀況,通常會使用較高流動性的膠(環(huán)氧樹脂組成物)作為該封裝膠料21的材料,由于此非本案重點所在,故于此不再多加贅述。
在此,本發(fā)明要敘明的是,該第一主體31還具有一相對于該擋膠凸垣41并于該第一下表面312的周緣向相反于該基板22方向凹陷的凹槽313,該第二主體32還具有一相對于該溢料井51并于該第二下表面322的內(nèi)緣向該基板22方向凸伸的凸垣323,且該第一上表面311、第一下表面312的距離、該擋膠凸垣41的表面與該凹槽313的底面的距離、該溢料井51的底面與該凸垣323的表面的距離、該第二上表面321、第二下表面322的距離,及該第三上表面341、下表面342的距離相同。
本發(fā)明具有防溢膠結(jié)構(gòu)的散熱片裝置是以沖壓成型的技術(shù)來制造,在制造散熱片時使用模具沖壓不僅可在該散熱片裝置的上表面形成該第一上表面311、該擋膠凸垣41、該溢料井51、該第二上表面521,及該第三上表面341的結(jié)構(gòu),還于該散熱片裝置的下表面的相對于位置上,形成該第一下表面312、該凹槽313、該凸垣323、該第二下表面322,及該第三下表面342的結(jié)構(gòu),可以減少沖壓成型時的壓力設(shè)定,減少機臺的耗電量,此外,在半導(dǎo)體封裝制程時,還可以增加與該封裝膠料21的黏貼面積以增加彼此間的黏貼力,使該散熱片裝置能緊緊的黏貼在該基板22與該芯片23的上方。
較佳地,該較佳實施例的散熱片裝置為表面鍍鉻的金屬材質(zhì)所制成,該鍍鉻的金屬材質(zhì)可以提升該散熱片裝置的強度及較佳的耐熱性,并具有較佳的抗氧化效果,可以預(yù)防該散熱片裝置的表面發(fā)生銹蝕,以延長該散熱片裝置的使用壽命,實際實施時,也可以選擇其它材質(zhì)來做為該散熱片裝置的材料,不應(yīng)以此為限。
由上述說明可知,本發(fā)明具有防溢膠結(jié)構(gòu)的散熱片裝置確實包含以下優(yōu)點:
1、避免殘膠:
本發(fā)明的擋膠凸垣41可以有效的阻擋該封裝膠料21,使該封裝膠料21不會溢出該模具進入該第一上表面311,且該溢料井51可于注入該封裝膠料41時提供更多的盛裝空間來緩沖灌膠時的力道,以輔助該擋膠凸垣41更確實的阻擋該封裝膠料21,避免該第一上表面311發(fā)生殘膠。
2、提高產(chǎn)品合格率:
承上所述,當(dāng)本發(fā)明的擋膠凸垣41及溢料井51能確實阻擋該封裝膠料21,不僅可以美化半導(dǎo)體產(chǎn)品的外觀,還能在后續(xù)的制程中于該第一上表面311上進行雷射印刷,避免產(chǎn)品不合乎規(guī)格而將其淘汰。
3、結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固:
與現(xiàn)有的散熱片相比較,本發(fā)明于該第一主體31與該第三主體34中增設(shè)了較寬的第二主體32,使該散熱片裝置的整體結(jié)構(gòu)強度更加穩(wěn)固,可以避免灌膠作業(yè)中該主體單元3發(fā)生彎曲變形,進而防止該模具與該主體單元3間產(chǎn)生縫隙。
4、增加黏貼力:
本發(fā)明的散熱片裝置下表面上還形成有該第一下表面312、該凹槽313、該凸垣323、該第二下表面322,及該第三下表面342的結(jié)構(gòu),可以增加與該封裝膠料21的黏貼面積以增加彼此間的黏貼力,使該散熱片裝置能緊緊的黏貼在該基板22與該芯片23的上方。
綜上所述,本發(fā)明的具有防溢膠結(jié)構(gòu)的散熱片裝置于散熱片封裝制程時,該封裝膠料21不僅可經(jīng)由該導(dǎo)膠單元6進入該主體單元3與該基板22的空間中將芯片23與導(dǎo)線24封裝起來,該封裝膠料21還會灌注于該第二主體32、第三主體34的外側(cè)與該基板22上的空間以將該主體單元3與該基板22黏貼在一起。當(dāng)該封裝膠料21灌注于該第二主體32上方時,該溢料井51可提供該封裝膠料21更多盛裝的空間來緩沖灌膠時的力道,以輔助該擋膠凸垣41更確實的阻擋該封裝膠料21,來避免該封裝膠料21進入該第一上表面311,使黏貼有該散熱片裝置的半導(dǎo)體組件能夠符合產(chǎn)品的規(guī)范,因此確實能夠達到本發(fā)明的目的。
以上所述實施例僅是為充分說明本發(fā)明而所舉的較佳的實施例,本發(fā)明的保護范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換,均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求書為準。