本發(fā)明有關一種半導體散熱片裝置及使用該散熱片的封裝結(jié)構(gòu)，特別是指一種設置在一具有復數(shù)定位件的半導體基板上的散熱片裝置與封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術：

隨著半導體制程的持續(xù)進步，半導體芯片被廣泛應用在筆記本電腦、平板計算機、數(shù)字相機，及智能型手機等電子產(chǎn)品上，近年來消費者對于效能的提升越來越嚴苛，導致電子組件所產(chǎn)生的發(fā)熱量和相對熱流量亦愈來愈高，另一方面，對于電子裝置的外觀也朝向輕、薄、短、小的設計趨勢，如此極度壓縮空間的設計方向，更顯得該半導體的散熱的重要性。

由于該半導體芯片在運算過程中所產(chǎn)生的高熱會直接影響到該半導體芯片的指令周期，因此，業(yè)界通常以一散熱片覆蓋于該半導體芯片的頂面，并結(jié)合于電路板上固定，利用該散熱片與該半導體芯片相接觸，以將該半導體芯片運作時所產(chǎn)生的熱源利用增加散熱面積的方式傳導出去，作為緩解該半導體芯片發(fā)熱量過多的問題，一方面讓該半導體芯片可在正常的工作溫度下運算，另一方面，亦可降低高溫對該半導體芯片所造成的損害。

另外，當電子產(chǎn)品的體積愈來愈小，所使用的半導體芯片與該金屬制成的散熱片的體積也需愈縮愈小，如此一來，不僅造成該半導體芯片與該散熱片在封裝作業(yè)的焊錫焊合，或嵌合作業(yè)上的困難度，該半導體芯片與該散熱片間的間隙也愈來愈小，稍有不慎，就會使得金屬制成的散熱片與該半導體芯片產(chǎn)生不當接觸而短路，或是外部靜電干擾，導致該半導體芯片發(fā)生故障，而降低該半導體芯片的封裝良率。

再者，由于一般散熱片制程通常是經(jīng)過連續(xù)沖壓成型后，再裁切成一片片獨立的散熱片，而在裁切過程中，因金屬材質(zhì)制成的散熱片具有延展性，所以在裁切過程中會產(chǎn)生毛邊，且該毛邊是順應裁切的方向生成，若不修除毛邊會使該散熱片不符合出廠規(guī)范而導致退貨，故必需再經(jīng)過一道整型手續(xù)，以將每一散熱片周緣的毛邊修除，如此一來，將使加工流程更為繁雜，提高生產(chǎn)成本。

因此，如何在該散熱片與該半導體芯片逐漸微小化的情形下，仍可提高該半導體散熱片的出廠良率，并同時增加與半導體芯片結(jié)合的效果，以達到提高效能與降低生產(chǎn)成本的雙重目標，對于分秒必爭時間寶貴的半導體產(chǎn)業(yè)來說，是相當值得被期待的。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的一目的，是提供一種半導體散熱片裝置，適用于設置在一具有復數(shù)定位件的半導體基板上，并包含復數(shù)散熱片，及一定位框架。

本發(fā)明的另一目的，是提供一種封裝結(jié)構(gòu)，該封裝結(jié)構(gòu)包含一半導體基板、一半導體芯片、一散熱片，及一封裝膠體。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種半導體散熱片裝置，適用于設置在一具有復數(shù)個定位件的半導體基板上，并包含︰

復數(shù)個散熱片，每一散熱片概呈四邊形并成數(shù)組排列，并包括一本體及一框圍該本體周緣的切割道，該切割道上具有復數(shù)個第一貫穿孔，且各該第一貫穿孔是設置于所對應散熱片的本體的四個邊角上；及

一定位框架，將各該散熱片與各該切割道框圍于內(nèi)，并包括復數(shù)個與該定位件對應的定位孔。

進一步地，其中，每一散熱片更包括一上表面及一相反的下表面，該上表面具有一金屬鍍層，而該下表面具有一絕緣黏著層。

進一步地，其中，該上表面中心處形成有一凹陷部，該下表面對應該凹陷部形成有一凸出部。

進一步地，其中，該散熱片更包括一環(huán)繞該本體周緣設置并往該上表面的方向突伸的突垣。

進一步地，其中，該金屬鍍層的材質(zhì)是鎳、鉻或其組合，而該絕緣黏著層的材質(zhì)是環(huán)氧樹脂。

進一步地，其中，該第一貫穿孔的形狀為十字型態(tài)樣。

進一步地，其中，該定位框架更包括有復數(shù)個第二貫穿孔，且該第二貫穿孔亦與各該散熱片連接并為T字型態(tài)樣。

本發(fā)明還提供一種封裝結(jié)構(gòu)，使用于以上所述的半導體散熱片，包含︰

一半導體基板；

一半導體芯片，設置于該半導體基板上；

一散熱片，包括一上表面及一相反的下表面，該上表面具有一金屬鍍層，而該下表面具有一絕緣黏著層，該上表面中心處形成有一凹陷部，該下表面對應該凹陷部形成有一凸出部，而形成一中心凹陷周緣突起的態(tài)樣，且該散熱片與該半導體基板相配合界定出一封裝空間；及

一封裝膠體，充填于該封裝空間中，用以黏著該半導體芯片、該半導體基板和該散熱片的絕緣黏著層。

進一步地，其中，該封裝結(jié)構(gòu)更包含復數(shù)個連接該半導體基板與該半導體芯片的金屬連接線。

進一步地，其中，該散熱片更包括一環(huán)繞該本體周緣設置并往該上表面的方向突伸的突垣，而該半導體芯片是位于該封裝空間中并位于該凸出部下方。

本發(fā)明的有益功效在于，該散熱片通過該上表面形成一中心凹陷而周緣突起的態(tài)樣，使得該散熱片周緣的高度提高，進而達到避免該封裝膠體溢出而掩蓋該散熱片表面，而該封裝結(jié)構(gòu)通過該散熱片、該封裝膠體，及該半導體基板三者形成一層狀結(jié)構(gòu)，可改善裁切時所產(chǎn)生的毛邊現(xiàn)象，并可將多余毛邊收納于該封裝膠體層中，以達到簡化加工流程、降低生產(chǎn)成本的功效。

附圖說明

圖1是一側(cè)視剖面示意圖，說明本發(fā)明半導體散熱片裝置的第一較佳實施例；

圖2是一上視示意圖，說明該第一較佳實施例的另一視角態(tài)樣；

圖3是一側(cè)視剖面示意圖，說明本發(fā)明半導體散熱片裝置的封裝結(jié)構(gòu)受裁切時之上、下切割方向；

圖4是一側(cè)視剖面示意圖，說明本發(fā)明半導體散熱片裝置的封裝結(jié)構(gòu)的較佳實施例；以及

圖5是一側(cè)視剖面示意圖，說明本發(fā)明半導體散熱片裝置的第二較佳實施例。

圖中，3 半導體基板

31 定位件

4 散熱片

40 封裝空間

41 本體

42 切割道

421 第一貫穿孔

43 上表面

431 金屬鍍層

432 凹陷部

44 下表面

441 絕緣黏著層

442 凸出部

45 突垣

5 定位框架

51 定位孔

52 第二貫穿孔

6 半導體芯片

7 封裝膠體

8 金屬連接線。

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，以使本領域的技術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。

在進行詳細說明前，應注意的是，類似的組件是以相同的編號來作表示。

參閱圖1、2，為本發(fā)明半導體散熱片裝置及使用該散熱片的封裝結(jié)構(gòu)的第一較佳實施例，該半導體散熱片適用于設置在一具有復數(shù)定位件31的半導體基板3上，并包含有復數(shù)散熱片4，及一定位框架5。

該半導體基板3依據(jù)制程的差異，可為半導體封裝組件基板、導線架，或是釘架，不應以此為限，由于此為相關技術領域中熟習相關技藝人士所周知，故于此不再針對該半導體基板3的形式與態(tài)樣多加贅述。

每一散熱片4概呈四邊形并成數(shù)組排列，并包括一本體41及一框圍該本體41周緣的切割道42，該切割道42上具有復數(shù)第一貫穿孔421，且該復數(shù)第一貫穿孔421是設置于所對應散熱片4的本體41的四個邊角上。

在本較佳實施例中，該復數(shù)散熱片4呈一片狀相互連接在一起，該復數(shù)切割道42是圍繞該復數(shù)散熱片4的本體41周緣設置，通過該復數(shù)切割道42的設置，作為以刀具進行裁切時的基線，提升裁切的便利性。

每一散熱片4更包括一上表面43，及一相反的下表面44，該上表面43具有一金屬鍍層431，而該下表面44具有一絕緣黏著層441。其中，該上表面43中心處形成有一凹陷部432，該下表面44對應該凹陷部432形成有一凸出部442。

在該第一較佳實施例中，該復數(shù)散熱片4的材質(zhì)是選自于銅、鋁、鐵、不銹鋼，或此等的組合，該金屬鍍層431的材質(zhì)是選自于鎳、鉻或此等的組合，而該絕緣黏著層441的材質(zhì)是環(huán)氧樹脂(epoxy)，該環(huán)氧樹脂是一種熱固性塑料，同時具有膠粘劑，涂料等功能性。

值得一提的是，該復數(shù)第一貫穿孔421的形狀為十字型態(tài)樣，除了可以節(jié)省該散熱片4的材料使用之外，并可通過該復數(shù)第一貫穿孔421的設置，以縮短裁切時的長度。眾所皆知地，裁切長度愈長則應力影響愈大，本發(fā)明確實可縮短裁切長度，避免金屬材質(zhì)的散熱片4受應力影響而變形。

該定位框架5用以將該復數(shù)散熱片4與該復數(shù)切割道42框圍于內(nèi)，并包括復數(shù)與該半導體基板3的定位件31對應的定位孔51，以達到固定的目的，在該較佳實施例中，該復數(shù)定位孔51為圓形孔設計，實際實施時，該定位孔51的形狀與數(shù)量可以有很多不同的變化，不應以該第一較佳實施例中所揭露為限。

另外，該定位框架5更包括有復數(shù)第二貫穿孔52，且該第二貫穿孔52亦與該復數(shù)散熱片4連接并為T字型態(tài)樣。在該第一較佳實施例中，該復數(shù)第二貫穿孔52是設置于位于該最外側(cè)的散熱片4的本體41旁，利用T字型態(tài)樣的復數(shù)第二貫穿孔52可對應該復數(shù)切割道42的裁切方向，同樣可以縮短裁切時的長度，避免金屬材質(zhì)的散熱片4受應力影響而變形。

參閱圖3、4，該第一較佳實施例另外提供一種使用上述半導體散熱片4的封裝結(jié)構(gòu)，并以QFN（Quad Flat No-leadPackage，無引腳封裝）封裝結(jié)構(gòu)為例，來作說明。該封裝結(jié)構(gòu)包含一半導體基板3、一散熱片4、一半導體芯片6、一封裝膠體7，及復數(shù)金屬連接線8。

該散熱片4與該半導體基板3相配合界定出一封裝空間40，并包括該本體41、該切割道42、該上表面43，及該下表面44，其設計即如前述圖1-2所示，于此便不再贅述各個部分的細部設計。

該半導體芯片6設置于該半導體基板3上，且該半導體芯片6是位于該封裝空間40中并位于該凸出部442下方。而該復數(shù)金屬連接線8用以連接該半導體基板3與該半導體芯片6。

該封裝結(jié)構(gòu)的組裝流程如下所述︰首先，將該半導體芯片6與該半導體基板3連接。然后，再將該復數(shù)散熱片4間隔定位于該半導體基板3的上方。接著，將該封裝膠體7填充于該封裝空間40中，以使該封裝膠體7黏著該半導體芯片6、該半導體基板3，與該散熱片4的絕緣黏著層441。最后，待該封裝膠體7完全固著之后，以該復數(shù)切割道42為基準進行裁切，裁切時是由該散熱片4的上表面43向下切一刀，再由該半導體基板3往該散熱片4方向切一刀(如圖3中的箭頭所示方向)，進而得到復數(shù)封裝結(jié)構(gòu)。

特別說明的是，在裁切過程中，刀具裁切時，偶爾會使金屬材質(zhì)所制成的散熱片4與該半導體基板3產(chǎn)生些許毛邊，并順應該裁切刀具的裁切方向成形，由于上、下方向各一刀，所以若有金屬毛邊產(chǎn)生時，亦會收納于該封裝膠體7中，不須額外進行整型與剔除毛邊的手續(xù)，而使裁切作業(yè)更為順利，提升產(chǎn)品良率，縮短整體制程時間。

參閱圖5，為本發(fā)明半導體散熱片裝置及使用該散熱片的封裝結(jié)構(gòu)的第二較佳實施例，該第二較佳實施例與該第一較佳實施例大致相同，相同之處于此不再贅述，不同之處在于，該散熱片4更包括一環(huán)繞該本體41周緣設置并往該上表面43的方向突伸的突垣45。

在該第二較佳實施例中，通過該上表面43的凹陷部432，與該下表面44的凸出部442相對應，形成一中心凹陷而周緣隆起的態(tài)樣，同時更具有一環(huán)繞該本體41周緣設置并往該上表面43的方向突伸的突垣45設計，可以確實避免該封裝膠體7(圖5中未示出)溢出至該散熱片4的上表面43，進而達到防溢膠的功效。

經(jīng)由上述說明可知，本發(fā)明的半導體散熱片裝置及使用該散熱片4的封裝結(jié)構(gòu)確實具有下列功效增進之處：

一.避免該散熱片4變形：通過該復數(shù)第一、二貫穿孔421、52的設置，除了節(jié)省該散熱片4的材料使用之外，更可縮短該散熱片4裁切時的長度，以避免金屬材質(zhì)的散熱片4受應力影響而變形。

二.防止溢膠：該上表面43的凹陷部432，與該下表面44的凸出部442相對應，形成一中心凹陷而周緣隆起的態(tài)樣，且該突垣45環(huán)繞該本體41周緣設置，所以確實可以達到避免該封裝膠體7溢出而掩蓋到該散熱片4的上表面43的效果。

三.簡化流程，縮短制程時間：一般散熱片4在經(jīng)過裁切的程序后，必需再經(jīng)過一道整型手續(xù)，將每一散熱片4的本體41周緣的毛邊修除，以使其符合出廠規(guī)范，本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)則通過該散熱片4、該封裝膠體7，及該半導體基板3三者形成一層狀結(jié)構(gòu)，利用來回往返的二次裁切的方式，將多余的些許毛邊收納于該封裝膠體7層中，以改善裁切時所產(chǎn)生的毛邊現(xiàn)象，并達到簡化加工流程、降低生產(chǎn)成本的功效。

綜上所述，本發(fā)明的散熱片4通過該上表面43形成一中心凹陷而周緣突起的態(tài)樣，且該突垣45環(huán)繞該本體41周緣設置，使得該散熱片4周緣的高度提高，進而達到避免該封裝膠體7溢出而掩蓋該散熱片4的上表面43，此外，通過該復數(shù)第一、二貫穿孔421、52的設置，可縮短該散熱片4裁切時的長度，以避免金屬材質(zhì)的散熱片4受應力影響而變形，整體而言，該封裝結(jié)構(gòu)通過該散熱片4、該封裝膠體7，及該半導體基板3三者形成一層狀結(jié)構(gòu)，可改善裁切時所產(chǎn)生的毛邊現(xiàn)象，并可將多余毛邊收納于該封裝膠體層中，以達到簡化加工流程、降低生產(chǎn)成本的功效，故確實可以達到本發(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。本技術領域的技術人員在本發(fā)明基礎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)明的保護范圍以權利要求書為準。