具有散热结构的半导体封装件制造技术

一种具有散热结构的半导体封装件，包括一芯片承载件以供一芯片黏设其上并与之电连接，其供芯片黏接的表面安装有多个焊球；该焊球是供一散热片与之连接，使该散热片通过各该焊球的支撑而位于该芯片的上方，且该散热片对应于该焊球安装处设置有若干个定位部，该散热片可取得较好的定位；该散热片与焊球构成的散热结构与芯片承载件接设完成后，即以封装树脂在该芯片承载件上形成封装胶体，以增进该半导体封装件的散热效率。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体封装件，尤其是涉及带有能够提高散热效率的散热片的半导体封装件。为了适应电子产品对电子性能与处理速度的要求，半导体封装件(Semiconductor Packages)必须相应地具有较高的输入/出连接端(I/OConnections)，因而，利用成阵列方式排布的焊球(Solder Balls)作为半导体芯片与外部设备(External Devices)电藕接的介质，以提供高输入/出连接端球栅阵列(BGA-Ball Grid Array)半导体封装件乃成主流产品之一。这种具有成阵列方式排布的焊球的球珊阵列半导体封装件虽可向半导体封装件提供较高数量的输入/出连接端，但需要使用集成化程度较高的半导体芯片，而半导体晶片的集成化程度越高，所产生的热量也越多，因此如何有效地排除半导体芯片所产生的热量就成为业界所须解决的一大课题。美国专利第5,977,626号的申请文件中提出了一种具有可提高散热效率的散热片的半导体封装件。如附图说明图10所示，该第5,977,626号专利所提出的半导体封装件1包括一散热片10，其黏接至一接设有一芯片11的基板12上；该散热片10具有一平坦部100及用以将该平坦部100支撑在该芯片11上方的支撑部101，使该平坦部100与支撑部101形成一容置空间102，该容置空间可使该芯片11及金线13容置其中，而使该平坦部100不致碰触到该芯片11与用以将芯片11及基板12电连接的金线13；同时，该支撑部101设置有若干个凸点101a，以使该散热片10通过该凸点101a安装在基板12之上。这种半导体封装件1虽可通过该散热片10的设置而提高散热效率，但为使散热效率得到有效的提高，该平坦部100的上表面100a为外露出用以包覆芯片11的封装胶体14，以使该上表面100a直接外露在大气中；该设计在用以形成该封装胶体14的模压作业(MoldingProcess)时，必须使散热片10的高度足以使平坦部100的上表面100a顶部抵至封装模具(未图示)的模穴的顶面，方能在封装胶体14形成后使上表面100a外露出来。然而，在基板12及散热片10的制作上往往会因精密度的不足而产生公差，当散热片10的高度过大时，该散热片10会在封装模具合模后压迫基板12而导致基板12受损，相对地，当散热片10的高度不足时，则散热片10的上表面100a与封装模具的模穴的顶面间会形成有空隙，导致封装树脂溢胶到散热片10的上表面100a上而影响散热片10的散热效率及制成品的外观。另外，该散热片10的支撑部101是在一平板状的金属片上以冲压(stamping)方式形成的，经冲压后，该散热片10的平坦部100的平面度(Planarity)往往会受到影响，故经常导致封装树脂溢胶在平坦部100的上表面100a上；尤其在现今半导体封装件力求薄型化的发展趋势下，所使用的散热件往往须薄化至0.2mm左右甚至更薄的厚度，这种厚度很小的散热件的平坦部更易受到支撑部形成的影响而使其平面度丧失，在溢胶的情况更加无法避免平面度的丧失。此外，该散热片10的支撑部101是由平坦部100的边缘向外扩张并朝下延伸，使形成在该支撑部101上的凸点101a与基板12接触的位置会位于该散热片10的平坦部100投影在基板12上的区域外，这样，将使基板12需具有大于散热片10的平坦部100的面积方能供该散热片10安装其上，故不利于基板12尺寸的缩小并会对芯片11的大小形成限制。并且该凸点101a多是利用胶黏剂与基板12黏接，所以定位不易；在凸点101a未准确地黏接在基板12上需安装的位置时，就会造成整个散热片10的位置偏移，散热片10一位置偏移便会导致制成品的外观不美观，或者该支撑部101碰触到用以电连接该芯片11与基板12的金线13而发生短路。为使散热片10能够依靠其支撑部101黏置在该基板12上，该基板12上必须在其焊接金线13的区域外提供足够空间以使该支撑部101的凸点101a与基板12黏接后，该支撑部101不致碰触或干涉到基板12上的金线13，然而，对于供大规模集成化芯片的使用而需要焊接高密度化金线的基板而言，则往往无法在焊接金线区域外留置或形成足以提供支撑部101安装的空间；同样的，成为主流产品之一的芯片水平封装(CSP-Chip ScalePackage)型的半导体封装件所使用的基板，其面积不只较小，而且供金线焊接的区域仅能形成在供芯片固定区域(Die-Attaching Area)至基板边缘间的部位，将无法提供容置支撑部101的空间，所以，该美国专利第5,977,626号的申请文件公开的散热片10的结构实不适用于具高密度布线的基板或供芯片水平封装(CSP-Chip Scale Package)半导体封装件使用的基板。为了克服现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种具有散热结构的半导体封装件，该散热结构定位精确，且在模压过程中不会使基板受损及产生在散热结构表面出现的溢胶现象，同时该散热结构可有效地减少基板所占面积。为达到上述及其它目的，本专利技术的具有散热结构的半导体封装件包括一基板；至少一半导体芯片，安装在该基板上并与该基板形成电性连接关系；一散热结构，其具有复数个分别植接在该基板供该半导体芯片接置的表面上的焊球，以及一与该焊球相接的散热片，该散热片具有一上表面与一相对的下表面，在该下表面对应于各该焊球的位置上设置有定位部，以供该散热片通过该定位部与焊球相连，并使该散热片为焊球所支撑而位于该半导体晶片之上；以及一用以包覆该半导体芯片与散热结构的封装胶体，该散热片的上表面外露在该封装胶体的外面。该散热片的定位部必须是形成于该下表面上的凹槽或由该散热片的上表面至下表贯通该散热片的通孔。当该定位部为通孔时，必须用形成该封装胶体的封装树脂充填其中，用来增强该散热片与封装胶体间的结合性。该基板上设置有多个焊接垫(Ball Pads)，以供该焊球与之连接。该焊接垫所形成的位置是在基板的边缘至半导体芯片的边缘间且没有用以电连接该半导体芯片与基板的焊线通过的区域，故须位于基板靠近角端处、近边缘处或两相邻的焊线通过区间的区域。本专利技术的有益效果是由于采用了上述散热结构，该散热结构定位精确而不会产生偏差，且由于该散热结构的使用，使得在模压制程中不会造成基板受损，也不会在散热结构的外露表面上出现溢胶情况，同时，该散热结构与基板的安装不会影响到基板上的焊线(BondingWires)，其所占用基板的面积并得有效减少，而适用于具高密度焊线的基板及芯片水平封装(CSP-Chip Scale Package)半导体封的基板，且不会对芯片的使用尺寸形成限制。下面结合附图对本专利技术进行详细说明图1是本专利技术半导体封装件实施例一的剖视图；图2是本专利技术半导体封装件实施例一的主视图；图3是本专利技术半导体封装件实施例一所使用基板的主视图；图4是图3沿4-4线的剖视图，其中，各焊接垫上安装有焊球；图5是本专利技术半导体封装件实施例二的剖视图；图6是本专利技术半导体封装件实施例三的剖视图；图7是本专利技术半导体封装件实施例四的剖视图；图8是本专利技术半导体封装件实施例五的主视图；图9是本专利技术半导体封装件实施例六的主视图；图10是常用的半导体封装件的剖视图。图号说明1 半导体封装件 10散本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有散热结构的半导体封装件，包括： 一基板； 至少一半导体芯片，其接置在基板上并与该基板电性连接； 一散热结构，其具有多个植接在该基板接置有该半导体芯片的表面的焊球，以及一与该多个焊球相接的散热片，其中，该散热片具有一上表面和一相对的下表面，在该下表面对应于各该焊球的位置上设置有多个定位部，以供该散热片通过各定位部与各焊球结合，且使该散热片为该焊球所支撑而位于该半导体芯片之上；以及 一用以包覆该半导体芯片与散热结构的封装胶体，其中，该散热片的上表面外露出该封装胶体。

【技术特征摘要】
1.一种具有散热结构的半导体封装件，包括一基板；至少一半导体芯片，其接置在基板上并与该基板电性连接；一散热结构，其具有多个植接在该基板接置有该半导体芯片的表面的焊球，以及一与该多个焊球相接的散热片，其中，该散热片具有一上表面和一相对的下表面，在该下表面对应于各该焊球的位置上设置有多个定位部，以供该散热片通过各定位部与各焊球结合，且使该散热片为该焊球所支撑而位于该半导体芯片之上；以及一用以包覆该半导体芯片与散热结构的封装胶体，其中，该散热片的上表面外露出该封装胶体。2.根据权利要求所述的半导体封装件，其特征在于该焊球的材料为锡或铅或锡/铅合金。3.根据权利要求1所述的半导体封装件，其特征在于该定位部设置在该散热片下表面上的凹槽处。4.根据权利要求1所述的半导体封装件，其特征在于该定位部为贯穿该散热片的通孔。5.根据权利要求4所述的半导体封装件，其特征在于该散热片设置有一可供该通孔贯穿的肩部。6.根据权利要求1所述的半导体封装件，其特征在于该散热片的边...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄建屏，吴集铨，庄瑞育，詹连池，谢明志，
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]