改进的晶体管散热结构制造技术

一种改进的晶体管散热结构，其本体包含：一基板，具有一第一表面与一第二表面，该基板于适当处开设有一窗口，该窗口贯穿该第一表面与第二表面，该基板的第一表面承载有至少一芯片，该芯片以引线穿过窗口连接至基板第二表面，该基板第一表面设有第一封装层，该第一封装层是将芯片包覆于内，而基板于窗口处设有第二封装层，该第二封装层是将引线包覆于内，并于该第二封装层的外侧设有散热层，借该散热层而可通过热传导的方式将芯片的热能向外传导，以提高散热效率。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种散热装置，尤其涉及一种利用传导方式有效提 升晶体管芯片散热效率的改进的晶体管散热结构。
技术介绍
各式电子产品为方便使用者携带使用，遂有轻薄短小的趋势，在消 费市场需求中，体积小、重量轻等特征业已形成各式电子产品购买时的 考虑重点，伴随着这股风潮，首当其冲的便是电子产品其核心的集成电 路，而有更轻更小的集成电路方可造就出各种符合现代潮流的电子产品。本技术中主要以讨论集成电路中的晶体管散热为主，为符合轻 薄短小的趋势，故晶体管包括芯片在内等各结构的体积亦随之小型化， 晶体管体积縮小的同时，也造成了散热表面积降低，因提供热能散发的面积较少，导致热交换效率不足等问题；芯片其操作环境往往是在低电压高电流的情况下，大量的热能无可避免的伴随着高电流而生，这些热能若未能有效排出，累积出来的高温 不仅足以改变周围各电子组件的特性而短暂性的造成故障，亦会间接影 响产品寿命，严重地甚致直接起火燃烧形成危害。有鉴于晶体管在縮小体积的同时，需考虑的重点往往在于热能是否 可有效排出，因此关于此一方面的研究，亦成各家厂商的研发焦点，诸 如日本专利技术专利特愿2 0 0 0 — 3 4 0 0 5 5 ， 「树脂封止型半导体装置」专利，其是将一芯片置于一基板上，并以引线使芯片与基板呈电性 连接，再以树脂将其封装，在封装的过程中，于芯片的顶部内置入金属 材质的散热构件，该散热构件同样是借由树脂封装固定于芯片顶部，即 封装树脂的表面，该散热构件或可向下延伸至芯片的周围外端，但并不 与芯片接触，利用导热系数较高的散热构件设置于芯片周围，以助于将 热能传导至树脂表面处，之后再向外散逸；然而，上述前案其是运用于球栅阵列(BGA， Ball Grid Array)上， 此种结构其先天上的缺点便是由下而上顺序排列的锡球、基板、芯片与 引线、封装树脂等的结构，无法充份利用同一高度空间有效容置各结构 层，致使每一结构层多为相互堆栈的情况，亦皆需占据一定高度空间， 故其所累加的结构层造成整体厚度较大，若在此树脂内再加入一层散热 构件，则至少树脂层的厚度必需再增加方可容纳散热构件，无疑会影响 到整体的厚度与重量，由此可知此种散热方式立意虽美，但却与追求轻 薄短小的目标背道而驰；再者，此种利用传导方式将热能传导至树脂的 表面后，因树脂表面不再与其它结构连接，因此传导至树脂表面的热能 仅能再以对流或辐射的方式散发，然而，对流或辐射的散热效率远低于 传导的方式，因此热能虽被传导至树脂表面，却缺乏进一步的后续散热 路线，如此亦有美中不足之处。现有另一种散热方式如美国专利公告6 8 5 3 0 7 0号， 「Die-down ball grid array package with die-attached heat spreader and method for making the same」专利，其主要是应用于窗型球栅阵 列封装(wBGA， window Ball Grid Array),而其技术特征同样是利用一 金属材质的散热构件，将该散热构件设置于窗口处，以树脂将散热构件 固定于邻近芯片处，据以将芯片所产生的热能向下传导排出向外散逸；然而，该前案仍有部分缺点无法完全克服，首先，其散热构件同样 会导致封装树脂层的高度加大以及整体厚度、重量的上升；再者，基板 之间的窗口处空间较小，设置金属材质的散热构件在此一微小处时，更 需注意是否造成短路，或需填补上绝缘层做为隔离之用，如此则又会增 加结构的复杂度与制程上的不便，且散热件仅能提供芯片至树脂表面处 的热能传导路径，而同样的，热能传导至树脂表面之后，便需借由空气 对流或辐射的方式散热，如此的散热效果亦较不彰。现有的结构皆着重于利用金属材质的散热构件固定于封装树脂内以 提升散热效果，然而，如此的设计由上所述可知，不仅在整体厚度、重 量与结构简单性上有所影响，且散热效果亦不完全，显见仍有可改良革新的必要。
技术实现思路
本技术所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上 述缺陷，而提供一种改进的晶体管散热结构，可较快速将热量导出，以 提高散热效率。本技术解决其技术问题所釆用的技术方案是一种改进的晶体管散热结构，其特征在于:其本体包含 一基板，具 有一第一表面与一第二表面，该基板于适当处开设有一窗口，该窗口贯 穿该第一表面与第二表面，该基板的第一表面承载有至少一芯片，该芯 片以引线穿过窗口连接至基板第二表面，该基板第一表面设有第一封装 层，该第一封装层是将芯片包覆于内，而基板于窗口处设有第二封装层， 该第二封装层是将引线包覆于内，并于该第二封装层的外侧设有散热层， 借该散热层而可通过热传导的方式将芯片的热能向外传导，以提高散热 效率。前述的改进的晶体管散热结构，其中基板的第二表面设有数个锡球。 前述的改进的晶体管散热结构，其中基板第二表面邻近窗口处的锡球所围合之处定义出一散热空间，该散热空间与第二表面间的最大高度差，是略大于或等于锡球与第二表面间的最长垂直距离，而该散热层是设置于第二封装层的外侧起至散热空间内。前述的改进的晶体管散热结构，其中散热层为液态散热层。 前述的改进的晶体管散热结构，其中芯片具有一作用面以及一非作用面，该芯片以该作用面与基板的第一表面结合，而该非作用面则受第一封装层的包覆。前述的改进的晶体管散热结构，其中引线是与芯片的作用面连接。 前述的改进的晶体管散热结构，其中芯片与基板的第一表面之间设有一黏着层。前述的改进的晶体管散热结构，其中黏着层为绝缘性黏着层。 本技术的改进的晶体管散热结构不仅结构较现有金属材质散热结构简单轻薄，且传导效益更佳，借由略大于或等于该锡球高度的散热空间，而可令散热层可确实与其它对象接触，提供有效的传导散热路径，提升整体的散热效果。附图说明以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。 图1是本技术基板结构的示意图。图2是本技术基板与芯片结合后的示意图。图3是本技术基板封装后的示意图。图4是本技术基板与锡球结合后的示意图。图5是本技术完成后的示意图。图6是本技术的使用示意图。图中标号说明1 本体10基板10 1第一表面1 0 2第二表面103窗口20心片2 0 1作用面202非作用面30黏着层4 0 引线501第一封装层50 2第二封装层6 0 锡球70散热空间70 1散热层具体实施方式本技术是有关于一种改进的晶体管散热结构，为方便说明请依序参阅图1至图6所示，该图是依其制作过程而顺序绘制，这种改进的晶体管散热结构其本体l包括如图1所示， 一基板l 0，该基板l 0具有位于相反两侧的第一表 面l 0 i与第二表面i 0 2，该基板l O于中央或其它任一适当处开设 有一窗口 10 3，该窗口 1 0 3贯穿基板1 0的第一表面1 0 1与第二 表面10 2;如图2所示，该基板1 0于第一表面1 0 1上承载一芯片2 0 ，该 芯片2 0是具有一作用面2 0 1以及一非作用面2 0 2，该作用面2 0 1是与基板1 0的第一表面1 0 1相对，且该芯片2 0作用面2 0 1与 基板l 0第一表面1 0 l之间设有一黏着层3 0，该黏着层3 0可为绝 缘性黏着层3 0 ，并借该黏着层3 0而将基板1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进的晶体管散热结构，其特征在于：其本体包含：　一基板，具有一第一表面与一第二表面，该基板开设有一窗口，该窗口贯穿该第一表面与第二表面，该基板的第一表面承载有至少一芯片，该芯片以引线穿过窗口连接至基板第二表面，该基板第一表面设有第 一封装层，该第一封装层是将芯片包覆于内，而基板于窗口处设有第二封装层，该第二封装层是将引线包覆于内，并于该第二封装层的外侧设有散热层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：资重兴，白金泉，
申请(专利权)人：利顺精密科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]