芯片封装制造技术

本发明专利技术公开一种芯片封装，其包括导线架、第一芯片、散热结构以及绝缘密封体。导线架包括芯片座与连接于芯片座的引脚。芯片座具有第一表面及相对于第一表面的第二表面。第一芯片设置于芯片座的第一表面上并与导线架的引脚电连接。散热结构设置于芯片座的第二表面上，包括贴附于芯片座的第二表面的热界面材料层。热界面材料层的厚度介于100μm至300μm之间。绝缘密封体包覆第一芯片、散热结构及部分的导线架。第一芯片经由引脚电连接至绝缘密封体之外。

【技术实现步骤摘要】
芯片封装
本专利技术涉及一种封装结构，且特别是涉及一种芯片封装。
技术介绍
传统变频家电中的压缩机或马达驱控系统的驱控系统芯片及功率模块芯片大多是采用离散式元件(Discretetype)的方式进行封装，再将单一封装元件组装于系统板。为了提高功率元件的功率密度并达成低成本的需求，遂发展出一种整合型或智能型功率模块(IntelligentPowerModule，IPM)，其特点在于将多个半导体元件结合在一个封装结构中，由此在小体积的封装结构下提供高输出功率，进而提高功率密度。对于此类的整合型功率模块而言，功率模块的散热特性显得非常重要。目前的整合型功率模块大部分是采用覆铜陶瓷基板(DirectBondedCooper，DBC)或直接电镀铜陶瓷基板(DirectPlatedCopper，DPC)作为绝缘与散热的途径。然而，DBC/DPC基板中的陶瓷材料厚度约0.385mm～0.635mm，厚度较厚导致功率模块的热阻值无法有效降低，进而影响功率模块的散热效能。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种芯片封装，其包括导线架、芯片、散热堆叠结构以及绝缘密封体。导线架具有第一表面及相对于第一表面的第二表面。导线架包括引脚。芯片设置于导线架的第一表面上并电连接于导线架。散热堆叠结构设置于导线架的第二表面上。散热堆叠结构包括第一热界面材料层、第二热界面材料层。第一热界面材料层包括朝向芯片的顶表面。第二热界面材料层位于导线架与第一热界面材料层之间并覆盖第一热界面材料层的顶表面。第二热界面材料层包括连接于导线架的第二表面的顶表面与相对于顶表面的底表面。第一热界面材料层的顶表面的面积相等于第二热界面材料层的底表面的面积，并大于第二热界面材料层的顶表面的面积。绝缘密封体包倒装芯片、散热堆叠结构及导线架，其中导线架的引脚自绝缘密封体内延伸出。本专利技术另提供一种芯片封装，其包括芯片、芯片承载板、散热堆叠结构以及绝缘密封体。芯片承载板承载芯片并与芯片电连接。散热堆叠结构位于芯片承载板相对于承载芯片的一侧。散热堆叠结构包括第一热界面材料层、第二热界面材料层以及第三热界面材料层。第二热界面材料层堆叠于第一热界面材料层上。第三热界面材料层，堆叠于第二热界面材料层上并位于芯片承载板与第二热界面材料层之间。第二热界面材料层的材料不同于第一热界面材料层的材料与第三热界面材料层的材料。绝缘密封体包倒装芯片、散热堆叠结构及芯片承载板，并暴露出芯片承载板的一部分。本专利技术又提供一种芯片封装，其包括导线架、第一芯片、散热结构以及绝缘密封体。导线架包括芯片座与连接于芯片座的引脚，其中芯片座具有第一表面及相对于第一表面的第二表面。第一芯片设置于芯片座的第一表面上并与导线架的引脚电连接。散热结构设置于芯片座的第二表面上，包括贴附于芯片座的第二表面的热界面材料层。热界面材料层的厚度介于100μm至300μm之间。绝缘密封体包覆第一芯片、散热结构及部分的导线架，并暴露出导线架的引脚。第一芯片经由引脚电连接至绝缘密封体之外。本专利技术又提供一种芯片封装，其包括散热件、热界面材料层、图案化线路层、芯片以及绝缘密封体。热界面材料层配置于散热件上。热界面材料层的厚度介于100μm至300μm之间。图案化线路层配置于热界面材料层上。热界面材料层位于图案化线路层与散热件之间。芯片配置于图案化线路层上并与图案化线路层电连接。绝缘密封体覆盖芯片、图案化线路层以及热界面材料层。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。附图说明图1A是本专利技术的第一实施例的一种芯片封装中导线架与芯片的平面示意图；图1B是本专利技术的第一实施例的一种芯片封装的剖面示意图；图2是本专利技术的第二实施例的一种芯片封装的剖面示意图；图3是本专利技术的第三实施例的一种芯片封装的剖面示意图；图4是本专利技术的第四实施例的一种芯片封装的剖面示意图；图5是本专利技术的第五实施例的一种芯片封装的剖面示意图；图6是本专利技术的第六实施例的一种芯片封装的剖面示意图；图7是本专利技术的第七实施例的一种芯片封装的剖面示意图；图8是本专利技术的第八实施例的一种芯片封装的剖面示意图；图9是本专利技术的第九实施例的一种芯片封装的剖面示意图；图10是本专利技术的第十实施例的一种芯片封装的剖面示意图。符号说明10、20、30、40、50、60、70、80、90、95：芯片封装100：导线架110：芯片座112、612：第一表面112a、612a：凹槽114、614：第二表面120：引脚120a：内引脚部120b：外引脚部210：第一芯片210’：芯片212、222、510、630：连接材料220：第二芯片300：散热结构310：热界面材料层320、740、850：散热件330、730、840：导热块400：绝缘密封体500：印刷电路板610：第一导线架620：第二导线架700、800：散热堆叠结构710、810：第一热界面材料层710a、720a：顶表面710b、720b：底表面720、820：第二热界面材料层830：第三热界面材料层900：图案化线路层具体实施方式第一实施例图1A是依照本专利技术的第一实施例的一种芯片封装中导线架与芯片的平面示意图，图1B是依照本专利技术的第一实施例的一种芯片封装的剖面示意图。请参照图1A与图1B，本实施例的芯片封装10可包括导线架100、第一芯片210、散热结构300以及绝缘密封体400。可以理解的是，在图1A的平面示意图中，为显示导线架与芯片的配置关系，因此并未绘出包覆导线架与芯片的绝缘密封体。绝缘密封体的配置请参照图1B的剖面示意图，图1B例如是沿着图1A的虚线A-A的剖面示意图。导线架100包括芯片座110与连接于芯片座110的引脚120。导线架100的材料可包括铝、铜等适合的金属材料。在一些实施例中，导线架可以包括芯片承载板、绝缘金属基板或图案化线路层，而细节将于后续其他的实施例中说明。导线架100的芯片座(diepad)110具有第一表面112及相对于第一表面112的第二表面114。第一芯片210设置于芯片座110的第一表面112上并与导线架100的引脚120电连接。第一芯片210经由引脚120电连接至绝缘密封体400之外。引脚120包括与内引脚部120a以及一端连接于内引脚部120a的外引脚部120b。举例来说，外引脚部120b未连接于内引脚部120a的另一端可以朝绝缘密封体400的厚度方向上延伸并远离内引脚部120a。绝缘密封体400包覆导线架100的芯片座110及连接于芯片座110的内引脚部120a，并暴露出外引脚部120b。在一些实施例中，导线架100可以具有多个引脚120环绕于芯片座110且引脚120与芯片座110位于不同的水平高度。也就是说，导线架100的芯片座110与引脚120的配置可以是呈凹状。在一些实施例中，第一芯片210的材料可以包括硅、碳化硅、氮化镓等，但本专利技术的实施例并不限于此。举例来说，第一芯片210可以通过连接材料212安装于芯片座110上。举例来说，连接材料212可以具有导电性例如焊锡/银膏/铜膏/银胶/铜胶等。当第一芯片210在运作时，其所产生的热可以经由连接材料212传递至导线架100及散热结构300。在一些实施例中，连接材料212可以包括有机硅类或环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芯片封装，其特征在于，包括：导线架，具有第一表面及相对于所述第一表面的第二表面，所述导线架包括引脚；芯片，设置于所述导线架的所述第一表面上并电连接于所述导线架；散热堆叠结构，设置于所述导线架的所述第二表面上，包括：第一热界面材料层，包括朝向所述芯片的顶表面；以及第二热界面材料层，位于所述导线架与所述第一热界面材料层之间并覆盖所述第一热界面材料层的所述顶表面，所述第二热界面材料层包括连接于所述导线架的所述第二表面的顶表面与相对于所述顶表面的底表面，其中所述第一热界面材料层的所述顶表面的面积相等于所述第二热界面材料层的所述底表面的面积，并大于所述第二热界面材料层的所述顶表面的面积；以及绝缘密封体，包覆所述芯片、所述散热堆叠结构及所述导线架，其中所述导线架的所述引脚自所述绝缘密封体内延伸出。

【技术特征摘要】
2017.12.27 TW 106146106;2017.10.06 US 62/568,8031.一种芯片封装，其特征在于，包括：导线架，具有第一表面及相对于所述第一表面的第二表面，所述导线架包括引脚；芯片，设置于所述导线架的所述第一表面上并电连接于所述导线架；散热堆叠结构，设置于所述导线架的所述第二表面上，包括：第一热界面材料层，包括朝向所述芯片的顶表面；以及第二热界面材料层，位于所述导线架与所述第一热界面材料层之间并覆盖所述第一热界面材料层的所述顶表面，所述第二热界面材料层包括连接于所述导线架的所述第二表面的顶表面与相对于所述顶表面的底表面，其中所述第一热界面材料层的所述顶表面的面积相等于所述第二热界面材料层的所述底表面的面积，并大于所述第二热界面材料层的所述顶表面的面积；以及绝缘密封体，包覆所述芯片、所述散热堆叠结构及所述导线架，其中所述导线架的所述引脚自所述绝缘密封体内延伸出。2.如权利要求1所述的芯片封装，其特征在于，其中所述第一热界面材料层的厚度大于所述第二热界面材料层的厚度。3.如权利要求1所述的芯片封装，其特征在于，其中所述第一热界面材料层的热传导系数大于所述第二热界面材料层的热传导系数。4.如权利要求1所述的芯片封装，其特征在于，其中所述第一热界面材料层的黏滞系数大于所述第二热界面材料层的黏滞系数。5.如权利要求1所述的芯片封装，其特征在于，其中所述第一热界面材料层的粘着性小于所述第二热界面材料层的粘着性。6.如权利要求1所述的芯片封装，其特征在于，其中所述散热堆叠结构还包括至少位于所述第一热界面材料层中或位于所述第二热界面材料层中的导热块。7.如权利要求1所述的芯片封装，其特征在于，其中所述散热堆叠结构还包括：散热件，交叠于所述第一热界面材料层且连接相对于所述第一热界面材料层的所述顶表面的底表面。8.一种芯片封装，其特征在于，包括：芯片；芯片承载板，承载所述芯片并与所述芯片电连接；散热堆叠结构，位于所述芯片承载板相对于承载所述芯片的一侧，所述散热堆叠结构包括：第一热界面材料层；第二热界面材料层，堆叠于所述第一热界面材料层上；以及第三热界面材料层，堆叠于所述第二热界面材料层上，并位于所述芯片承载板与所述第二热界面材料层之间，其中所述第二热界面材料层的材料不同于所述第一热界面材料层的材料与所述第三热界面材料层的材料；以及绝缘密封体，包覆所述芯片、所述散热堆叠结构及所述芯片承载板，并暴露出所述芯片承载板的一部分。9.如权利要求8所述的芯片封装，其特征在于，其中所述第二热界面材料层的厚度大于所述第一热界面材料层的厚度，并大于所述第三热界面材料层的厚度。10.如权利要求8所述的芯片封装，其特征在于，其中所述第二热界面材料层的体积大于所述第一热界面材料层的体积，并大于所述第三热界面材料层的体积。11.如权利要求8所述的芯片封装，其特征在于，其中所述第二热界面材料层的热...

【专利技术属性】
技术研发人员：高国书，张道智，陈文志，余泰君，邱柏凯，林彦廷，韩伟国，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71