封装结构及焊接方法技术

一种封装结构及焊接方法，其中封装结构包括：基板连接层；位于所述基板连接层部分表面的芯片；位于所述芯片顶部表面的金属导热层；位于所述基板连接层上的散热盖，所述散热盖围成的空间容纳所述芯片和金属导热层；所述散热盖包括顶盖，所述顶盖包括镀金区域和位于镀金区域周围的非镀金区域，所述镀金区域与所述金属导热层表面接触，所述非镀金区域与所述金属导热层表面不接触，所述散热盖中具有位于非镀金区域且环绕所述镀金区域的凹槽，所述凹槽的开口朝向所述基板连接层。所述封装结构的性能得到提高。

Package structure and welding method

A packaging structure and a welding method are provided, wherein the packaging structure comprises a substrate connection layer, a chip located on the surface of the substrate connection layer, a metal heat conduction layer located on the top surface of the chip, a heat dissipation cover located on the substrate connection layer, and a space enclosed by the heat dissipation cover to accommodate the chip and the metal heat conduction layer. The heat dissipation cover comprises a top cover comprising a gold plating area and a non-gold plating area located around the gold plating area, the gold plating area is in contact with the metal thermal conductive layer surface, the non-gold plating area is not in contact with the metal thermal conductive layer surface, and the heat dissipation cover has a non-gold plating area and surrounds the gold plating area. The opening of the groove is oriented toward the substrate connecting layer. The performance of the packaging structure is improved.

【技术实现步骤摘要】
封装结构及焊接方法
本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种封装结构及焊接方法。
技术介绍
BGA(ballgridArray)封装产品是一种重要的电子封装产品。BGA(ballgridArray)封装产品的组成部分包括：BGA基片和PCB板。BGA基片和PCB板通过BGA基片中的焊球焊接在一起。所述BGA基片包括散热盖，所述散热盖用于为BGA基片在工作的过程中产生的热量散发至外界环境。然而，现有的BGA封装产品的散热性能较差。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种封装结构及焊接方法，以提高封装结构的散热性。为解决上述问题，本专利技术提供一种封装结构，包括：基板连接层；位于所述基板连接层部分表面的芯片；位于所述芯片顶部表面的金属导热层；位于所述基板连接层上的散热盖，所述散热盖围成的空间容纳所述芯片和金属导热层；所述散热盖包括顶盖，所述顶盖包括镀金区域和位于镀金区域周围的非镀金区域，所述镀金区域与所述金属导热层表面接触，所述非镀金区域与所述金属导热层表面不接触，所述散热盖中具有位于非镀金区域且环绕所述镀金区域的凹槽，所述凹槽的开口朝向所述基板连接层。可选的，所述凹槽呈环状结构，所述凹槽具有环绕所述镀金区域的内侧壁以及环绕所述内侧壁的外侧壁。可选的，所述凹槽位于部分非镀金区域中；所述凹槽的外侧壁暴露出所述非镀金区域。可选的，所述凹槽的内侧壁暴露出所述镀金区域。可选的，所述凹槽的内侧壁暴露出所述非镀金区域。可选的，所述凹槽的内侧壁至所述镀金区域的边缘之间的距离大于零且小于等于5毫米。可选的，所述凹槽的宽度为0.5毫米～10毫米。可选的，所述凹槽位于整个非镀金区域中，所述凹槽的外侧壁暴露出所述侧盖，所述凹槽的内侧壁暴露出所述镀金区域。可选的，所述凹槽的深度为0.1毫米～2毫米。可选的，所述散热盖还包括侧盖，所述侧盖与所述顶盖连接，所述侧盖位于所述基板连接层的边缘区域上且位于芯片的侧部，所述顶盖位于所述侧盖、金属导热层和芯片上。可选的，所述金属导热层的材料为铟、铟合金或银合金。可选的，所述镀金区域朝向所述金属导热层的表面具有第一镀层，第一镀层与所述金属导热层表面接触，所述第一镀层的材料为金；所述非镀金区域朝向基板连接层的表面具有第二镀层，所述第二镀层的材料为镍。可选的，所述芯片投影至所述散热盖的形状呈矩形，所述芯片投影至所述散热盖的形状具有相对的两条第一边、以及相对的两条第二边，第一边分别和第二边的两端连接，第一边的长度大于第二边的长度；所述镀金区域的表面形状呈矩形，所述镀金区域的表面形状具有相对的两条第三边、以及相对的两条第四边，第三边分别和第四边的两端连接，第三边的长度大于第四边的长度；所述第一边平行于所述第三边，所述第二边平行于所述第四边；所述第三边的长度等于第一边的长度与2倍的最大位置误差之和；所述第四边的长度等于第二边的长度与2倍的最大位置误差之和。可选的，所述芯片投影至所述散热盖的形状呈方形，所述芯片投影至所述散热盖的形状具有相对的两条第一边、以及相对的两条第二边，第一边分别和第二边的两端连接，第一边的长度等于第二边的长度；所述镀金区域的表面形状呈方形，所述镀金区域的表面形状具有相对的两条第三边、以及相对的两条第四边，第三边分别和第四边的两端连接，第三边的长度等于第四边的长度；所述第一边平行于所述第三边，所述第二边平行于所述第四边；所述第三边的长度等于第一边的长度与2倍的最大位置误差之和；所述第四边的长度等于第二边的长度与2倍的最大位置误差之和。可选的，所述最大位置误差为0.3mm～0.4mm。本专利技术还提供一种焊接方法，包括：提供上述任意一项所述的封装结构；对所述封装结构进行高温回流焊，所述高温回流焊采用的温度大于所述金属导热层的熔点。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术技术方案提供的封装结构中，所述散热盖中具有位于非镀金区域且环绕所述镀金区域的凹槽，所述凹槽的开口朝向所述基板连接层。所述凹槽能够在空间上隔离镀金区域和凹槽外围的区域，因此所述凹槽能够防止金属导热层在高温回炉焊的过程中向凹槽外围的非镀金区域流动，避免芯片和散热盖之间的金属导热层的材料减少，避免金属导热层与散热盖的接触面积减小，避免金属导热层的导热性能变差，因此封装结构的散热性能得到提高。本专利技术技术方案提供的焊接方法中，尽管所述高温回流焊采用的温度大于所述金属导热层的熔点，但是由于散热盖中具有位于非镀金区域且环绕所述镀金区域的凹槽，所述凹槽的开口朝向所述基板连接层，所述凹槽能够防止金属导热层在高温回炉焊的过程中向非镀金区域流动，避免芯片和散热盖之间的金属导热层的材料减少，避免金属导热层与散热盖的接触面积减少，避免金属导热层的导热性能变差，进而提高封装结构在高温回流焊过程中的散热性。附图说明图1是一种封装结构的结构示意图；图2是本专利技术一实施例中封装结构的结构示意图；图3是图2中散热盖的俯视图；图4是本专利技术另一实施例中封装结构的结构示意图；图5是图4中散热盖的俯视图。具体实施方式正如
技术介绍
所述，现有的封装结构的性能较差。一种封装结构，请参考图1，包括：基板连接层100；位于所述基板连接层100部分表面的芯片110；位于所述芯片110顶部表面的金属导热层120；位于所述基板连接层100上的散热盖130；所述散热盖130包括顶盖131，所述顶盖包括镀金区域1311和位于镀金区域1311周围的非镀金区域1312。所述镀金区域1311的内表面与所述金属导热层120表面接触。所述镀金区域1311的内表面的材料为金，这样使得在金属导热层120与散热盖130焊接一起的过程，金属导热层120在镀金区域1311内表面的浸润效果好。然而，由于封装结构在后续的工艺中还要经过高温回流焊接，具体的，需要将封装结构中位于基板连接层100底部的焊球140焊接至PCB板上。而焊球140的材料一般为锡，所述金属导热层120的材料一般为铟，锡的熔点大于铟的熔点。因此，在将焊球140焊接至PCB板上采用的高温回流焊的过程中，金属导热层120会熔化成为液态状，加之非镀金区域1312的内表面的浸润性较差，因此导致金属导热层120流动至非镀金区域1312；其次，所述金属导热层120中残留一些助焊剂，所述助焊剂为将散热盖130的镀金区域与基板连接层100焊接在一起时残留在金属导热层120中的材料，那么在进行上述高温回流焊的过程中，金属导热层120中残留的助焊剂在高温的条件下容易挥发而释放气体，在释放气体的过程中也会排挤液态的金属导热层120材料，导致金属导热层120流动至非镀金区域1312。金属导热层120流动至非镀金区域1312的缺点包括：与芯片110顶部表面接触的金属导热层120的接触面积减小，金属导热层120的导热性能变差。综上，导致封装结构的散热性能变差。在此基础上，本专利技术提供一种封装结构，包括：散热盖，所述散热盖包括顶盖，所述顶盖包括镀金区域和位于镀金区域周围的非镀金区域，所述镀金区域与所述金属导热层表面接触，所述非镀金区域与所述金属导热层表面不接触，所述散热盖中具有位于非镀金区域且环绕所述镀金区域的凹槽，所述凹槽的开口朝向所述基板连接层。所述封装结构的散热性得到提高。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种封装结构，其特征在于，包括：基板连接层；位于所述基板连接层部分表面的芯片；位于所述芯片顶部表面的金属导热层；位于所述基板连接层上的散热盖，所述散热盖围成的空间容纳所述芯片和金属导热层；所述散热盖包括顶盖，所述顶盖包括镀金区域和位于镀金区域周围的非镀金区域，所述镀金区域与所述金属导热层表面接触，所述非镀金区域与所述金属导热层表面不接触，所述散热盖中具有位于非镀金区域且环绕所述镀金区域的凹槽，所述凹槽的开口朝向所述基板连接层。

【技术特征摘要】
1.一种封装结构，其特征在于，包括：基板连接层；位于所述基板连接层部分表面的芯片；位于所述芯片顶部表面的金属导热层；位于所述基板连接层上的散热盖，所述散热盖围成的空间容纳所述芯片和金属导热层；所述散热盖包括顶盖，所述顶盖包括镀金区域和位于镀金区域周围的非镀金区域，所述镀金区域与所述金属导热层表面接触，所述非镀金区域与所述金属导热层表面不接触，所述散热盖中具有位于非镀金区域且环绕所述镀金区域的凹槽，所述凹槽的开口朝向所述基板连接层。2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述凹槽呈环状结构，所述凹槽具有环绕所述镀金区域的内侧壁以及环绕所述内侧壁的外侧壁。3.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述凹槽位于部分非镀金区域中；所述凹槽的外侧壁暴露出所述非镀金区域。4.根据权利要求3所述的封装结构，其特征在于，所述凹槽的内侧壁暴露出所述镀金区域。5.根据权利要求3所述的封装结构，其特征在于，所述凹槽的内侧壁暴露出所述非镀金区域。6.根据权利要求5所述的封装结构，其特征在于，所述凹槽的内侧壁至所述镀金区域的边缘之间的距离大于零且小于等于5毫米。7.根据权利要求3所述的封装结构，其特征在于，所述凹槽的宽度为0.5毫米～10毫米。8.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述凹槽位于整个非镀金区域中，所述凹槽的外侧壁暴露出所述侧盖，所述凹槽的内侧壁暴露出所述镀金区域。9.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述凹槽的深度为0.1毫米～2毫米。10.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述散热盖还包括侧盖，所述侧盖与所述顶盖连接，所述侧盖位于所述基板连接层的边缘区域上且位于芯片的侧部，所述顶盖位于所述侧盖、金属导热层和芯片上。11.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述金属导热层的材料为铟、铟合金或银合金。12.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱原，陈传兴，吴鼎皞，王宏杰，
申请(专利权)人：苏州通富超威半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32