高散热性的半导体封装件及其制法制造技术

一种高散热性的半导体封装件及其制法，该封装件包括：基板；半导体芯片，接置在该基板上表面并与该基板电性连接；散热片，接置在该半导体芯片上；以及封装胶体，包覆该半导体芯片与散热件，并外露出该散热片的顶面及侧边，并且该封装胶体与该散热片的侧边保持齐平，以及该封装胶体尺寸小于基板尺寸；本发明专利技术使散热片直接接触半导体芯片，可提高散热效率，且半导体芯片不会受到封装模具或散热片的压力，散热片与芯片粘接作业不需要进行高度控制，可降低封装成本及提高优良率，可解决现有技术在产业利用上的限制，可进一步地提高产业利用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种半导体封装件及其制法，特别是关于一种具有散热片以提高散热效率的半导体封装件及其制法。
技术介绍
随着对电子产品轻薄短小化的要求，诸如球栅阵列(BGA，Ball GridArray)这种可缩小集成电路(IC)且具有高密度与多管脚的半导体封装件日渐成为封装市场上的主流之一。然而，由于这种半导体封装件提供较高密度的电子电路(Electronic Circuits)与电子元件(ElectronicComponents)，所以在运行时产生的热量也较高；而且，这种半导体封装件是用导热性不佳的封装胶体包覆半导体芯片，所以往往因散热效率不佳影响到半导体芯片的性能。为了提高半导体封装件的散热效率，有很多人提出加设散热片(Heat Sink，Heat Slug，Heat Block)在半导体封装件的技术，相关的技术例如美国专利第5,216,278号、第5,736,785号、第5,977,626号、第6,522,428号、第6,528,876号、第6,462,405号、第6,429,512号、第6,433,420号、第6,444,498号以及第6,458,626号等案。请参阅图7，美国专利第5,977,626号案是一种具有散热片的半导体封装件，该半导体封装件是将散热片71置于基板73上，并使该散热件71的中央凸部711接触到半导体芯片70，且令该散热件71顶面710外露出封装胶体74，借该散热片71逸散半导体芯片70运行时产生的热量。然而，这种半导体封装件在制造上存在若干缺点。首先，该散热片71与芯片70粘接后，置入封装模具的模穴中进行该封装胶体74的模压作业(Molding)时，该散热片71的顶面710必须顶抵到模穴的顶壁，倘若该散热片71的顶面710未能有效地顶抵到模穴的顶壁，在两者间形成间隙时，即会有封装胶体74溢出，残留在散热片71的顶面710上，一旦散热片71的顶面710上形成有溢胶，除了会影响该散热片71的散热效率外，还会影响制成品的外观，所以必须进行去胶(Deflash)的处理；然而，去胶处理不但耗时，增加封装成本，且也会导致制成品受损。此外，若散热片71顶抵住模穴顶壁的力量过大，则会使质脆的芯片70因过度的压力裂损。此外，为了使散热片71的顶面710到基板73上表面的距离能恰等于模具模穴的深度，散热片71与芯片70的粘接、芯片70与基板73的粘接以及散热片71的厚度都必须精准地控制与制作，但是这种精密度上的要求，会使封装成本增加并提高制程复杂度，所以实际实施中有较大困难。另有美国专利第5,216,278及5,736,785号等案也提出相类似的半导体封装件，但是这种半导体封装件在制程上也同样会面临上述问题，所以会降低其产业利用价值。因此，美国专利第6,522,428号、第6,528,876号、第6,462,405号、第6,429,512号以及第6,433,420号等案提供一种散热片不接触半导体芯片的半导体封装件。如图8所示的美国专利第6,462,405号的具有散热片的半导体封装件，它主要是将半导体芯片80通过焊线82电性连接到基板83后，在该芯片80上表面接置例如缺陷芯片的盖体85，并在该基板83上接置顶面外露出封装胶体84的散热片81，且该散热片81形成有一凹部811，供芯片80容置在该散热片81下方未与该散热片81接触，防止模压时使质脆的半导体芯片80因过度的压力裂损。然而，因散热片81无法直接接触芯片80，从而无法将其产生的热量迅速逸散，导致半导体芯片可靠性下降，不利于高度集成电路的需求，再者，它仍无法解决模压作业时，散热片81顶面产生的溢胶问题，以及散热片81顶面到基板83上表面的距离必须等于模具的模穴深度等精准控制与制作要求问题。鉴于上述问题，美国专利第6,444,498号以及第6,458,626号等案则提出一种使散热片与半导体芯片直接接触且不会在模压作业中造成芯片裂损的技术。请参阅图9A至图9C，它是美国专利第6,444,498号案揭示的一种半导体封装件，散热片能直接粘置在芯片上，不会产生压损芯片或溢胶形成在散热片外露表面上的问题。该半导体封装件在散热片91外露在大气中的表面上，形成与散热片91间的粘接性差的材料层95(例如聚酰亚胺树脂制成的胶粘片)，再将该散热片91直接粘置于接置在整片基板93的芯片90上，继而进行模压制程，用封装胶体94完全包覆该散热片91及芯片90，并使封装胶体94覆盖在散热片91的材料层95上(如图9A所示)，这样，模压制程使用模具的模穴深度大于芯片90与散热片91的厚度之和，所以在模具合模后，模具不会触及散热片91，芯片90不会受压而裂损；接着，进行切单(Singulation)程序(如图9B所示)，并将散热片91上方的封装胶体94去除。其中，因形成在散热片91上的材料层95与散热片91间的粘接性小于其与封装胶体94间的粘接性，将封装胶体94剥除后，该材料层95会粘附在封装胶体94上随之去除(如图9C所示)，所以该散热片91上不会形成溢胶。但是，上述技术的制法仅适用于薄型球栅阵列(TFBGA，Thin FineBGA)半导体封装件，换言之，即封装胶体的尺寸与基板的尺寸齐平。因此，这种制法并不适用于诸如PBGA半导体封装件，所以限制了其产业利用价值。因此，如何克服现有技术中因半导体芯片破损、制程困难以及散热效率不佳等缺点造成的可靠性不佳、品质不良、产业利用价值低等问题，有效散除半导体封装件产生热量，实已成目前急待解决的课题。
技术实现思路
为克服上述现有技术的缺点，本专利技术的主要目的在于提供一种高散热性的半导体封装件及其制法，使散热片与芯片可直接接合以提高散热效率，且不会在模压制程中造成芯片的裂损与溢胶问题，进而提高制成品的优良率。本专利技术的另一目的在于提供一种高散热性的半导体封装件及其制法，使散热片与芯片粘接作业不需要进行高度控制，可降低封装成本及提高优良率。本专利技术的又一目的在于提供一种可提高产业利用价值的高散热性的半导体封装件及其制法。为达成上述及其它目的，本专利技术一种高散热性的半导体封装件及其制法。该高散热性的半导体封装件的制法包括将至少一个半导体芯片接置并电性连接在芯片载体上，且该芯片载体上接置有具有对应芯片位置开孔的收纳板，供半导体芯片收纳在该开孔中而接置在该芯片载体上；将表面形成有接口层的散热片，以其相对的另一表面接置到该半导体芯片上；进行模压作业，形成包覆该散热片、半导体芯片及部分收纳板的封装胶体；沿该收纳板开孔处进行切割，移除该收纳板及覆盖其上的封装胶体；以及移除残留在该散热片接口层上的封装胶体。该芯片载体可以是BGA基板或LGA基板；该半导体芯片与该基板之间可以焊线或倒装芯片方式电性连接。若该芯片载体为BGA基板，上述制法还包括进行植球作业，形成多个导电组件，使该半导体芯片借其与外界装置电性连接。另外，该半导体封装件可采用批次方式制作，且植球作业可选择在进行切单作业之前或之后进行。该收纳板开孔的尺寸大致为模压及切割后的封装胶体大小。该散热片的大小可大于该收纳板开孔的大小，在制程中沿该收纳板开孔切割时将同时切割该散热片边缘，使该散热片侧边外露出封装胶体；该散热片在对应切割处边缘可选择设有凹部，将该散热件边缘厚度变薄，便于进行切割作业；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高散热性的半导体封装件，其特征在于，该半导体封装件包括：基板；半导体芯片，接置在该基板上表面并与该基板电性连接；散热片，接置在该半导体芯片上；以及封装胶体，包覆该半导体芯片与散热件，并外露出该散热片的顶面及侧边，并且该封装胶体与该散热片的侧边保持齐平，以及该封装胶体尺寸小于基板尺寸。

【技术特征摘要】
1.一种高散热性的半导体封装件，其特征在于，该半导体封装件包括基板；半导体芯片，接置在该基板上表面并与该基板电性连接；散热片，接置在该半导体芯片上；以及封装胶体，包覆该半导体芯片与散热件，并外露出该散热片的顶面及侧边，并且该封装胶体与该散热片的侧边保持齐平，以及该封装胶体尺寸小于基板尺寸。2.如权利要求1所述的半导体封装件，其特征在于，该基板是球栅阵列或LGA基板。3.如权利要求1所述的半导体封装件，其特征在于，该半导体芯片是由引线结合方式通过多条焊线电性连接到该基板。4.如权利要求1所述的半导体封装件，其特征在于，该散热片向该半导体芯片上表面延伸形成接触部，供接置在该半导体芯片上，同时借由该接触部防止该焊线触碰到该散热片。5.如权利要求1所述的半导体封装件，其特征在于，该半导体芯片是以倒装芯片方式电性连接到该基板。6.如权利要求1所述的半导体封装件，其特征在于，该散热片下表面边缘形成有凹部。7.如权利要求1所述的半导体封装件，其特征在于，该散热片下表面与封装胶体接触部分设有粘接强化部。8.如权利要求7所述的半导体封装件，其特征在于，该粘接强化部是由凹凸结构或经粗糙化、黑化处理的结构组成的群组中的一种。9.如权利要求1所述的半导体封装件，其特征在于，该封装件还包括多个导电组件，该导电组件接置在该基板下表面，使该半导体芯片借其与外界装置导电连接。10.如权利要求9所述的半导体封装件，其特征在于，该导电组件是焊球。11.如权利要求1所述的半导体封装件，其特征在于，该封装件还包括形成在该散热片顶面上的接口层。12.如权利要求11所述的半导体封装件，其特征在于，该接口层是与封装胶体间粘接性不佳的金属。13.如权利要求12所述的半导体封装件，其特征在于，该接口层的材质是金或铬金属。14.一种高散热性的半导体封装件的制法，其特征在于，该制法包括将至少一个半导体芯片接置并电性连接在芯片载体上，且该芯片载体上接置有具有对应芯片位置开孔的收纳板，供半导体芯片收纳在该开孔中而接置在该芯片载体上；将表面形成有接口层的散热片，以其相对的另一表面接置到该半导体芯片上；进行模压作业，形成包覆该散热片、半导体芯片及部分收纳板的封装胶体；沿该收纳板开孔处进行切割，移除该收纳板及覆盖其上的封装胶体；以及移除残留在该散热片接口层上的封装胶体。15.如权利要求14所述的制法，其特征在于，该制法还包括在该...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄建屏，黄致明，
申请(专利权)人：矽品精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]