封装结构及其散热模块制造技术

一种封装结构，其特征在于，该封装结构包括：　　　　一个基板；　　　　一个芯片，该芯片设置于所述基板上；　　　　一个加固环，该加固环设置于所述基板上，并环绕所述芯片，该加固环具有：　　　　四个凹槽，所述凹槽设置于所述加固环的上表面；以及　　　　一个散热片，该散热片设置于所述芯片上，该散热片具有：　　　　四个凸出部，所述凸出部分别嵌合于所述凹槽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种封装结构及其散热模块，且特别是涉及一种以一个散热 片及一个加固环相互嵌合的散热模块及应用该散热模块的封装结构。
技术介绍
半导体封装技术发展迅速，各式芯片可借由封装技术达到保护芯片且避 免芯片受潮的目的，并导引芯片的内部导线路与印刷电路板的导线电性连接。 然而，对于芯片而言，更需要良好的散热技术保护其内部线路，以避免芯片 在运作过程中产生过多的热能而影响芯片的效能。至于传统的封装结构为 何？在此以附图简单说明如下。请参照图1，其为传统的封装结构的分解图。传统的封装结构100包括基板110、芯片120、加固环130及散热片140。 芯片120设置于基板110上。加固环130设置于基板110上，并环绕芯片120 配置，用以支撑散热片140。散热片140设置于芯片120及加固环130上。 其中，加固环130与基板110之间、加固环130及散热片140之间以及散热 片140与芯片之间以散热胶160點合。请参照图2，其为图1的封装结构的一组合图。当散热片140及加固环 130黏合于基板140上时，加固环130支撑散热片140，使得散热片140与芯 片120贴合以传导芯片120的热能。然而，由于散热胶160为一胶体，在制 造过程中散热片140容易与加固环130相对移动，造成散热片140发生左右 偏移的问题。另外，请参照图3,其为图1的封装结构的另一组合图。由于基板140 为非刚性材质，因此封装结构100的四个边角经常发生翘曲(Warp)的质量 问题。尤其在大尺寸的基板中，翘曲的问题更为严重。然而加固环130的厚 度一般约为芯片120的厚度，以支撑散热片140接触于芯片120的表面。使 得传统加固环130的厚度不足以克服基板110发生翘曲的应力。若加高加固 环130的厚度，则使得散热片140无法与芯片120接触而失去散热的目的。因此，传统的封装结构100在基板110的边角处不放置锡球150作为接引脚 1/0，以避免封装结构100发生翘曲现象而影响封装结构100的功能。综合上述，传统的封装结构不仅容易发生散热片140偏移的问题，更无 法有效克服基板110翘曲的状况发生。使得制程不良率无法降低，更浪费制 造成本。因此如何有效地避免散热片140偏移及基板110翘曲的问题，实为 目前亟待解决的重要问题之一。
技术实现思路
鉴于以上问题，本专利技术之目的在于提供一种封装结构及其散热模块，其 利用散热片及加固环分别具有凸出部及凹槽的结构设计，以嵌合散热片及加 固环。根据本专利技术的目的，所提出的一种封装结构包括一个基板、 一个芯片、 一个加固环及一个散热片。芯片设置于基板上。加固环设置于基板上，并环 绕芯片。加固环具有四个凹槽，设置于加固环的上表面。散热片设置于芯片 上，散热片具有四个凸出部，分别嵌合于凹槽。根据本专利技术的目的，所提出的一种散热模块设置于一个封装结构上，该 封装结构包括一个基板及一个芯片。芯片设置于基板上。散热模块包括一个 加固环及一个散热片。加固环设置于基板上，并环绕芯片。加固环具有四个 凹槽，设置于加固环的上表面。散热片设置于芯片上。散热片具有四个凸出 部，嵌合于所述凹槽。本专利技术所提供的一种封装结构及其散热模块，其利用散热片及加固环分 别具有凸出部及凹槽之结构设计，以嵌合散热片及加固环。加固环的角落处 形成一定的厚度，足以有效防止基板翘曲，使得封装结构可设置锡球于基板 的角落处。并且由于散热片抵靠于加固环的内侧壁，使得加固环有效地防止 散热片左右偏移。借此散热模块不仅可实现散除芯片热能的目的，更加有效 地避免基板翘曲或散热片偏移等不良品的产生，大大地提高了制程效率与封 装结构的质量。本专利技术的目的特征及优点将以实施例结合附图进行详细说明。附图说明图1为传统的封装结构的分解图； 图2为图1的封装结构的一组合图； 图3为图1的封装结构的另一组合图；图4为依照本专利技术的一较佳实施例的封装结构的分解示意图；图5为图4的加固环黏合于基板上的示意图；图6为图5的散热片黏合于加固环及芯片上的示意图。具体实施方式请参照图4，其为依照本专利技术的一较佳实施例的封装结构的分解示意图。 封装结构200包括基板210、芯片220、散热模块300。芯片220设置于基板 210上。散热模块300包括加固环230及散热片240。加固环230设置于基板 210上，并环绕芯片220。加固环230具有四个凹槽231，乃设置于加固环230 的上表面230a。散热片240设置于芯片220上。散热片240具有四个凸出部 241，乃分别对应凹槽231设置，用以嵌合于凹槽231内。在本实施例中，封装结构以一个覆晶式球门阵列结构(Filp-Chip Ball Grid Array, FC BGA)为例作说明。封装结构200更包括数个凸块270，乃 设置于芯片220的主动表面220a，凸块270与基板210物性连接(共金接合) 且电性连接。又如图4所示，加固环230为一环状矩形结构。加固环230以四个长方 体环绕芯片220而形成该环状矩形结构。四个凹槽231平均设置于加固环230 的四边。然而凹槽231的形状与位置并非用以限定本专利技术，任何熟习此技艺 者，均可作各种的更动与润饰。在本实施例中，凹槽231以贯穿加固环230 的内侧壁230b及外侧壁230c作说明，然而其并非用以限定本专利技术的技术范 围。只要是以一凹凸设计，使得散热片240与加固环230相互嵌合均不脱离 本专利技术所属技术范围。请参照图5，其为图4的加固环黏合于基板上的示意图。封装结构200 更包括第一散热胶261，其涂布于芯片220的一个非主动表面220b。第一散 热胶261用以黏合散热片240及芯片230。较佳地，加固环230及散热片240为具有导热性的材料，例如是金属、陶瓷材料或聚合材料。且封装结构200更包括第二散热胶262及第三散热胶 263。第二散热胶262涂布于加固环230与基板210之间，用以黏合加固环 230及基板210。且第三散热胶263涂布于四个凹槽231的底部，用以黏合加 固环230及散热片240。请参照图6，其为图5的散热片黏合于加固环及芯片上的示意图。散热 片240为一矩形结构，四个凸出部241凸设于散热片240的四个侧壁。四个 凸出部241分别对应于四个凹槽231。当散热片240以四个凸出部241分别 嵌合于四个凹槽231时，散热片240的矩形结构抵靠于加固环230的内侧壁 230b，可有效避免散热片240左右偏移。并且，散热模块300以加固环230与散热片240的搭配设计，使得加固 环230的四个角落具有一定程度的厚度。如图6所示加固环230与四个角落 处形成四个L形凸块，此L形凸块的厚度实质上等于芯片220的厚度、第三 散热胶的厚度以及散热片240的厚度，足以防止基板在角落处发生翘曲现象。 借此,封装结构200可设置数个锡球250于基板210角落处，作为接引脚1/0， 大大地提升了基板210的可利用率。其中，第一散热胶261及第三散热胶263更可稳固地黏合芯片220及加 固环230。并且，芯片220在运作过程中产生的热能可借由第一散热胶261 传导至散热片240及加固环230以快速散除热能。又如图6所示，较佳地，凹槽231的深度D231实质上等于凸出部241 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种封装结构，其特征在于，该封装结构包括：一个基板；一个芯片，该芯片设置于所述基板上；一个加固环，该加固环设置于所述基板上，并环绕所述芯片，该加固环具有：四个凹槽，所述凹槽设置于所述加固环的上表面；以及一个散热片，该散热片设置于所述芯片上，该散热片具有：四个凸出部，所述凸出部分别嵌合于所述凹槽。

【技术特征摘要】
1. 一种封装结构，其特征在于，该封装结构包括一个基板；一个芯片，该芯片设置于所述基板上；一个加固环，该加固环设置于所述基板上，并环绕所述芯片，该加固环具有四个凹槽，所述凹槽设置于所述加固环的上表面；以及一个散热片，该散热片设置于所述芯片上，该散热片具有四个凸出部，所述凸出部分别嵌合于所述凹槽。2. 如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述芯片具有一个主动 表面，所述封装结构更包括复数个凸块，所述凸块设置于所述主动表面，并与所述基板物性连接且 电性连接。3. 如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述加固环为一个矩形 环状结构。4. 如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述凹槽平均设置于所 述加固环的四边。5. 如权利要求1所述的封...

【专利技术属性】
技术研发人员：王颂斐，
申请(专利权)人：日月光半导体制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71