具有高散热效能的半导体封装件及其制法制造技术

一种具有高散热效能的半导体封装件，其特征在于，该封装件包括：　　　　至少一个芯片，具有一作用面及一相对的非作用面，并在作用面上形成多个焊垫；　　　　多个导电凸块，分别形成于芯片的焊垫上；　　　　一散热片，与芯片的非作用面粘接，散热片的面积大于芯片的面积；　　　　一封装胶体，包覆散热片、芯片及导电凸块，使散热片不与芯片粘接的表面及导电凸块的端部露出封装胶体；以及　　　　多个第一导电迹线，形成于封装胶体上，并电性连接至导电凸块的外露端部。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【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高散热效能的半导体封装件以及制造该半导体封装件的方法。
技术介绍
半导体封装件承载至少一个集成电路组件，例如半导体芯片，其尺寸是朝轻薄短小方向发展。为此目前已开发出了一种芯片级封装件(chip scale package，CSP)，其尺寸等于或略大于芯片的尺寸。图5是美国专利第6,287,893号案的芯片级封装件，它直接在芯片上形成增层(build-up layers)，而无需使用例如基板或导线架等芯片承载件(chip carrier)承载半导体芯片。如图所示，多个形成于芯片10的作用面(active surface)100上的增层，包括一介电层11，敷设于芯片10的作用面100上并设有多个贯孔110，芯片10上的焊垫101通过贯孔110外露；以及多个导电迹线12，形成于介电层11上，电性连接至芯片10上外露的焊垫101。然后，在导电迹线12上敷设一拒焊剂层13，并开设多个贯穿拒焊剂层13的开孔130，使导电迹线12的指定部分借开孔130外露，与焊球14焊连，焊球14作为封装件的输入/输出(input/output，I/O)端，与外界装置(未标)电性连接。然而，这种芯片级封装结构的缺点在于它受限于芯片的尺寸或大小，无法提供更多表面区域来承载更多数量的焊球与外界电性连接。因此，美国专利第6,271,469号案提供另一种形成于芯片上的增层的封装结构，可以提供额外或较多的表面区域供与外界电性连接。如图6所示，这种封装结构利用一封装胶体15遮覆住芯片10的非作用面102及侧面103，而使芯片10的作用面100外露且与封装胶体15的一表面150齐平。当芯片10上形成介电层11(下称″第一介电层″)及导电迹线12(下称″第一导电迹线″)后，在第一导电迹线12上敷设第二介电层16并开设多个贯穿第二介电层16的贯孔160，使第一导电迹线12的指定部分借贯孔160外露。接着，在第二介电层16上形成多个第二导电迹线17，而使第二导电迹线17与第一导电迹线12的外露部分电性连接。然后，在第二导电迹线17上敷设拒焊剂层13，使第二导电迹线17的指定部分借拒焊剂层13的开孔130外露，与焊球14焊连。然而，上述封装结构的缺点在于，当使用激光钻孔(laser drilling)技术开设贯穿第一介电层的贯孔以露出芯片上的焊垫时，因为芯片上的焊垫被第一介电层所遮覆，激光通常难以准确地辨认出焊垫的位置，因而无法使开设的贯孔精确地对应焊垫的位置。因此，由于芯片上的焊垫无法完全露出，所以难以确保导电迹线与焊垫间的电性连接品质及制成的封装成品的优良率。同时，上述封装结构(图6)中，芯片完全被封装胶体包覆，不能及时散逸芯片运行产生的热量，可能导致过热而使芯片受损等问题。因此，如何提供一种具有高散热效能的半导体封装件，以有效散逸芯片产生的热量，确保导电迹线与焊垫间的电性连接品质，是一个重要课题。
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具有高散热效能的半导体封装件及其制法，使芯片粘接一散热片，散热片的面积与封装件的面积相同，能有效散逸芯片所产生的热量，因而提高封装件的散热效率。本专利技术的另一目的在于提供一种具有高散热效能的半导体封装件及其制法，在芯片的焊垫上形成多个导电凸块，以突出焊垫的位置，确保导电迹线与焊垫间的电性连接，改善制成的封装成品的优良率。为达成上述及其它目的，本专利技术提供一种具有高散热效能的半导体封装件，包括至少一芯片，具有一作用面及一相对的非作用面，在作用面上形成多个焊垫；多个导电凸块，分别形成于芯片的焊垫上；一散热片，与芯片的非作用面粘接，散热片的面积大于芯片的面积；一封装胶体，包覆散热片与芯片粘接的表面、芯片及导电凸块，使散热片不与芯片粘接的表面及导电凸块的端部露出封装胶体；多个导电迹线，形成于封装胶体上，电性连接至导电凸块的外露端部；一拒焊剂层，敷设于导电迹线上，设有多个开孔，使导电迹线的指定部分借开孔外露；以及多个焊球，分别形成于导电迹线的外露部分上。上述半导体封装件的制程步骤，包括下列步骤制备一晶圆，由多个芯片构成，各芯片具有一作用面及一相对的非作用面，在作用面上形成多个焊垫；在各芯片的焊垫上分别形成多个导电凸块；切割晶圆，形成多个单离的芯片，各芯片具有多个导电凸块；提供一散热片模块板，由多个散热片构成，使各散热片与至少一芯片的非作用面粘接，散热片的面积大于芯片的面积；形成一封装胶体，包覆散热片模块板与芯片粘接的表面以及所有芯片与导电凸块，并使散热片模块板不与芯片粘接的表面及导电凸块的端部外露出封装胶体；在封装胶体上形成多个导电迹线，使导电迹线电性连接至导电凸块的外露端部；在导电迹线上敷设一拒焊剂层，开设多个贯穿拒焊剂层的开孔，导电迹线的指定部分借开孔外露；在导电迹线的外露部分上分别形成多个焊球；以及切割封装胶体及散热片模块板，以分离各散热片，形成多个具有单离的散热片的半导体封装件。本专利技术的具有高散热效能的半导体封装件的制法，还可通过下列步骤实现制备一晶圆，由多个芯片构成，各芯片具有一作用面及一相对的非作用面，并在作用面上形成多个焊垫；在各芯片的焊垫上分别形成多个导电凸块；切割晶圆，形成多个单离的芯片，各芯片具有多个导电凸块；提供一散热片模块板，由多个散热片构成，各散热片与至少一芯片的非作用面粘接，散热片的面积大于芯片的面积；形成一封装胶体，包覆散热片模块板及所有芯片与导电凸块，并使散热片模块板不与芯片粘接的表面及导电凸块的端部露出封装胶体；在封装胶体上形成多个第一导电迹线，使第一导电迹线电性连接至导电凸块的外露端部；在第一导电迹线上敷设一介电层，开设多个贯穿介电层的贯孔，第一导电迹线的指定部分借贯孔外露；在介电层上形成多个第二导电迹线，使第二导电迹线电性连接至第一导电迹线的外露部分；在第二导电迹线上敷设一拒焊剂层，开设多个贯穿拒焊剂层的开孔，第二导电迹线的指定部分借开孔外露；在第二导电迹线的外露部分上分别形成多个焊球；以及切割封装胶体及散热片模块板，以分离各散热片，形成多个具有单离的散热片的半导体封装件。上述半导体封装件是使一散热片直接与芯片粘接，散热片外露出包覆芯片的封装胶体，具有与封装件面积相同的面积，所以能有效散逸芯片产生的热量，因而提高封装件的散热效率。再者，多个导电凸块直接形成于芯片的焊垫上，使导电凸块的端部露出包覆芯片的封装胶体；借导电凸块的外露端部突出芯片上焊垫的位置以供识别，使形成于封装胶体上的导电迹线通过导电凸块良好地电性连接至焊垫，因而改善制成的封装成品的优良率。因此，半导体封装件不需要象现有技术(图5及图6)，借形成于第一介电层中的贯孔露出芯片上的焊垫，克服了开设第一介电层的贯孔的激光钻孔技术难以准确识别出焊垫位置，无法使焊垫精确或完整地外露，因而导致焊垫与导电迹线间电性连接不良等缺点。综上所述，本专利技术的一种具有高散热效能的半导体封装件及其制法，使芯片粘接一散热片，散热片的面积与封装件的面积相同，能有效散逸芯片所产生的热量，因而提高封装件的散热效率；此外，本专利技术的一种具有高散热效能的半导体封装件及其制法，在芯片的焊垫上形成多个导电凸块，以突出焊垫的位置，确保导电迹线与焊垫间的电性连接，改善制成的封装成品本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有高散热效能的半导体封装件，其特征在于，该封装件包括至少一个芯片，具有一作用面及一相对的非作用面，并在作用面上形成多个焊垫；多个导电凸块，分别形成于芯片的焊垫上；一散热片，与芯片的非作用面粘接，散热片的面积大于芯片的面积；一封装胶体，包覆散热片、芯片及导电凸块，使散热片不与芯片粘接的表面及导电凸块的端部露出封装胶体；以及多个第一导电迹线，形成于封装胶体上，并电性连接至导电凸块的外露端部。2.如权利要求1所述的半导体封装件，其特征在于，该封装件还包括一拒焊剂层，敷设于第一导电迹线上，并设有多个开孔，使第一导电迹线的指定部分借开孔外露。3.如权利要求2所述的半导体封装件，其特征在于，该第一导电迹线的外露部分上分别形成多个焊球。4.如权利要求1所述的半导体封装件，其特征在于，该封装件包括一介电层，敷设于第一导电迹线上并设有多个贯孔，第一导电迹线的指定部分借贯孔外露。5.如权利要求4所述的半导体封装件，其特征在于，该介电层上形成多个第二导电迹线，并电性连接至第一导电迹线的外露部分。6.如权利要求5所述的半导体封装件，其特征在于，该第二导电迹线上敷设一拒焊剂层，，并设有多个开孔，第二导电迹线的指定部分借开孔外露。7.如权利要求6所述的半导体封装件，其特征在于，该第二导电迹线的外露部分上分别形成多个焊球于。8.如权利要求1所述的半导体封装件，其特征在于，散热片与芯片粘接的表面有多个凹槽，以增加表面与封装胶体及芯片间的附着力。9.如权利要求1所述的半导体封装件，其特征在于，散热片与芯片粘接的表面呈粗糙化，以增加表面与封装胶体及芯片间的附着力。10.如权利要求1所述的半导体封装件，其特征在于，导电凸块选自焊锡凸块、高铅含量焊锡凸块、金质焊块、及金质栓块所组成的组群。11.一种具有高散热效能的半导体封装件的制法，其特征在于，该制法包括下列步骤制备一晶圆，由多个芯片构成，各芯片具有一作用面及一相对的非作用面，在作用面上有多个焊垫；在各芯片的焊垫上分别形成多个导电凸块；切割晶圆以形成多个单离的芯片，而各芯片具有多个导电凸块；提供一散热片模块板，由多个散热片构成，各散热片与至少一个芯片的非作用面粘接，并且散热片的面积大于芯片的面积；形成一封装胶体，包覆散热片模块板及所有芯片与导电凸块，散热片模块板不与芯片粘接的表面及导电凸块的端部外露出封装胶体；在封装胶体上形成多个导电迹线，使导电迹线电性连接至导电凸块的外露端部；在导电迹线上敷设一拒...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄建屏，萧承旭，
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：