具有散热片的半导体封装件制造技术

一种具有散热片的半导体封装件，是在一基板上接设至少一芯片及一遮覆住该芯片的散热片，该散热片与基板触接的表面上开设有多条凹槽或开孔，使散热片借一敷设在散热片与基板之间、且填入该凹槽或开孔中的胶粘性材料固接在基板上；凹槽或开孔的设置使敷设其中的胶粘性材料能够提供一锚定作用，使散热片稳固地定位在基板上。由于不使用螺栓等固定件，因此基板上无需预留孔洞，故不会影响基板上的电路布局性及输出／输入端（如焊球等）的布设情况；同时，散热片是固接在基板上因而不会造成芯片的裂损。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关一种半导体封装件，特别是关于一种具有散热片的半导体封装件，可以提高该半导体封装件的散热效率。
技术介绍
覆晶式球栅阵列(Flip Chip Ball Grid Array，FCBGA)半导体封装件是一种同时具有覆晶及球栅阵列的封装结构，至少一个芯片借助多个焊块(Solder Bump)电性连接至基板的一表面上，并在该基板的另一表面(通常是与置晶面相对的表面)上植设有多个作为输入/输出(Input/Output，I/O)端的焊球(Solder Ball)。为了释放芯片运行产生的热量，上述半导体封装件中还设有一散热片。如美国专利第5,311,402、5,637,920、5,931,222及6,011,304号案中，该散热片可借胶粘剂(adhesive)或焊料(solder)等粘置在基板上，且其面积往往大于芯片的面积，以遮覆住芯片，从而能有效释放来自芯片的热量。然而，为使封装件的电性功能更加完善，基板上还要增设被动组件(Passive Component)，这样就使基板上用来与散热片相接的面积减少，使散热片不易定位及附着在基板上，经常造成散热片的脱落，在使用大型散热片时，这种情况会更严重。再有，利用胶粘剂或焊料将散热片与基板的平面粘接在一起，这可能会因散热片或基板的接触面的杂质或散热片与基板之间的应力等问题，产生散热片与基板之间出现分层(delamination)现象，造成散热片的脱落；另外，当粘有散热片的基板受到外力，如震动时，也可能产生散热片脱落的现象。有鉴于此，目前已有技术将散热片设置在芯片上或借助机械方式将散热片固定在基板上。前者如美国专利第6,093,961号案，它是在一以覆晶方式接设在基板上的芯片上再卡接一个散热片，该散热片连设有多条朝芯片方向延伸、且具弹性的支脚，各支脚的末端呈钩状；当施以一定的压力，使散热片触及并压紧在芯片的上表面时，散热片的支脚可利用其弹性略微向外扩张，使其钩状的末端与芯片下表面的边角部位卡合，使散热片固接且定位在芯片上。然而这种结构容易在压紧散热片至芯片上时，使芯片因压力而受损，同时，触接芯片的散热片具有与芯片不同的热膨胀系数(Coefficient of Thermal Expansion，CTE)，因此在高温或温度循环工序中，热膨胀系数的差异可能使芯片受到热应力的作用产生裂损(Crack)。美国专利第5,396,403及5,926,371号案专利技术的封装结构是借机械方式使散热片固定在基板上，其中，在散热片上与基板触接的部分开设有多条孔洞，且在基板上相对应的部位也钻设有多条孔洞，使如螺栓等的固定件嵌设在散热片与基板彼此对应的孔洞中，从而能够连接散热片与基板，将散热片定位在基板上；另外，在美国专利第6,441,485号案中，散热片的边缘连设有延伸部，该延伸部的末端具有类似钩状的结构，使该延伸部贯穿在基板上开设的孔洞中，借其钩状结构与基板卡合，使散热片定位在基板上。然而，这种借助固定件或延伸部将散热片固定在基板上的方式可能产生诸多问题，其一是基板上需要预留部分面积以供孔洞开设之用，使基板上难以植设更多的焊球，因而影响基板上的电路布局性(Routability)；再有，孔洞的开设也增加基板的制造成本及工序的复杂性；此外，开设有孔洞的基板可能因外界湿气或污染物侵入孔洞，会导致封装成品可靠性不良等问题。因此，如何解决上述问题，能够增进散热片与基板间的粘着力而使散热片稳固地定位在基板上，同时不会造成芯片裂损或影响基板上的电路布局性，是目前半导体业界的重要课题。
技术实现思路
为克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种具有散热片的半导体封装件，它是在散热片与基板触接的表面上开设多条凹槽或开孔，使散热片借一敷设在散热片与基板之间、且填入该凹槽或开孔中的胶粘性材料固接在基板上，凹槽或开孔的设置使敷设其中的胶粘性材料具有锚定(Anchor)作用，从而使散热片稳固地定位在基板上。本专利技术的另一目的在于提供一种具有散热片的半导体封装件，基板上不需预留孔洞，借胶粘性材料使散热片固接在基板上，因此不会影响基板上的焊球布设情况及电路布局性(Routability)。本专利技术的又一目的在于提供一种具有散热片的半导体封装件，使散热片定位在基板上而不会造成芯片的裂损(Crack)。为达成上述及其它目的，本专利技术的一种具有散热片的半导体封装件包括一基板，具有一上表面及一相对的下表面；至少一芯片，设置在该基板的上表面上、并借多条导电组件电性连接至该基板；一散热片，设置在该基板的上表面上、并遮覆住该芯片，该散热片具有一平坦部及一自该平坦部边缘延伸至基板的支撑部，使该平坦部被该支撑部支持而架撑在该芯片上方，其中，该支撑部与基板上表面触接的部位开设有多条凹部；一胶粘性材料，敷设在该散热片的支撑部与该基板上表面之间、且被填入该散热片的凹部中，借该胶粘性材料固接该散热片在该基板上；以及多个焊球，植设在该基板的下表面上。本专利技术一种具有散热片的半导体封装件还可以包括一基板，具有一上表面及一相对的下表面；至少一芯片，设置在该基板的上表面上、并借多条导电组件电性连接至该基板；一散热片，设置在该基板的上表面上、并遮覆住该芯片，该散热片具有一平坦部及一自该平坦部边缘延伸至基板的支撑部，使该平坦部被该支撑部支持而架撑在该芯片上方，其中，该支撑部向外形成有多条与该基板上表面触接的凸缘，使各该凸缘与基板触接的部分开设有至少一开孔；一胶粘性材料，敷设在该散热片凸缘与该基板上表面之间、且被填入该散热片的开孔中，借该胶粘性材料固接该散热片在该基板上；以及多个焊球，植设在该基板的下表面上。上述半导体封装件的优点在于利用开设有凹槽或开孔的散热片，使一胶粘性材料敷设在散热片与基板之间、且填入该凹槽或开孔中，能够固接散热片在基板上；凹槽或开孔的设置使敷设其中的胶粘性材料能够提供一锚定作用，增进散热片与基板之间的附着力，使散热片稳固地定位在基板上。由于不需要使用螺栓将散热片固定在基板上，因此基板无需预留孔洞，故不会影响基板上焊球的布设情况及电路布局性(Routability)，使基板能够适用于植满焊球的结构中；同时，无需开设孔洞的基板还不会受到外界湿气或污染物的侵入，确保封装成品的可靠性。另外，散热片是定位在基板上，故不会如现有技术那样易造成芯片裂损(Crack)。附图说明图1是本专利技术实施例1的半导体封装件的剖视图；图2是本专利技术实施例2的半导体封装件的剖视图；图3A是图2的半导体封装件中的散热片的上视图；图3B是图2的半导体封装件中的散热片另一实例的剖视图；图4是本专利技术实施例3的半导体封装件的剖视图；图5A是图4的半导体封装件中的散热片的上视图； 图5B是图4的半导体封装件中的散热片的局部放大图；图5C是图4的半导体封装件中的散热片另一实例的剖视图；以及图5D是图4的半导体封装件中的散热片又一实例的剖视图。具体实施例方式以下即配合图1、2、3A、3B、4及图5A至5D详细说明本专利技术的具有散热片的半导体封装件的实施例。实施例1图1是本专利技术实施例1的半导体封装件。如图所示，本专利技术的半导体封装件是使用一基板10作为芯片承载件(Chip Carrier)，该基板10主要以一常用的树脂材料，如环氧树脂(Epoxy resin)、聚酰亚胺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有散热片的半导体封装件，其特征在于，该半导体封装件包括：一基板，具有一上表面及一相对的下表面；至少一芯片，设置在该基板的上表面上、并借多条导电组件电性连接至该基板；一散热片，设置在该基板的上表面上、并遮覆住该芯片，该散热片具有一平坦部及一自该平坦部边缘延伸至基板的支撑部，使该平坦部被该支撑部支持而架撑在该芯片上方，其中，该支撑部与基板上表面触接的部位开设有多条凹部；一胶粘性材料，敷设在该散热片的支撑部与该基板上表面之间、且被填入该散热片的凹部中，借该胶粘性材料固接该散热片在该基板上；以及多个焊球，植设在该基板的下表面上。

【技术特征摘要】
1.一种具有散热片的半导体封装件，其特征在于，该半导体封装件包括一基板，具有一上表面及一相对的下表面；至少一芯片，设置在该基板的上表面上、并借多条导电组件电性连接至该基板；一散热片，设置在该基板的上表面上、并遮覆住该芯片，该散热片具有一平坦部及一自该平坦部边缘延伸至基板的支撑部，使该平坦部被该支撑部支持而架撑在该芯片上方，其中，该支撑部与基板上表面触接的部位开设有多条凹部；一胶粘性材料，敷设在该散热片的支撑部与该基板上表面之间、且被填入该散热片的凹部中，借该胶粘性材料固接该散热片在该基板上；以及多个焊球，植设在该基板的下表面上。2.如权利要求1所述的半导体封装件，其特征在于，该半导体封装件还包括至少一被动组件，接设在该基板的上表面上未设置有芯片的部位、且被该散热片所遮覆。3.如权利要求1所述的半导体封装件，其特征在于，该凹部是一凹槽，且该凹槽的开口端口径小于其闭合端的内径。4.如权利要求1所述的半导体封装件，其特征在于，该凹部是一开孔。5.如权利要求4所述的半导体封装件，其特征在于，该开孔具有一朝向基板的第一开口及一相对的第二开口，且该第一开口的口径小于该第二开...

【专利技术属性】
技术研发人员：林长甫，普翰屏，萧承旭，黄建屏，
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]