一种开口向下封装结构制造技术

一种开口向下封装结构，该开口向下封装结构包含：　　　　一封装衬底，包含有一下表面、一对应的上表面以及一内部线路，该衬底内设有一开口；　　　　一芯片，被设置在该衬底的所述开口内，该芯片具有一包含有一有源电路区的下表面和一对应的上表面，且该芯片与该衬底电连接；以及　　　　　一散热片，被设置在该芯片和该衬底的上表面，该散热片具有至少一散热孔，位于该芯片的上方，以使该芯片的上表面部分露出，且该散热孔的面积略小于该芯片的面积。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术提供一种开口向下的封装结构(cavity down package)，特别是一种具有优良散热特性(heat dissipation performance)的开口向下的封装结构。
技术介绍
近年来，随着笔记型电脑、个人资料助理(PDA)与行动电话等携带式设备的小型化和高功能化，以及中央处理器(CPU)和存储器模块(memorymodule)等的功能复杂化，不仅使得半导体芯片的集成度不断提高，在半导体封装工艺上也逐渐朝向高密度(high density)封装发展，于是各种轻、薄、短、小的封装结构便不断地被开发出来，而在各种封装结构中，开口向下封装结构由于结构简单、制作成本低且散热能力佳，因此被广泛地应用。目前在开口向下封装结构的封装
中，已有许多专利技术被提出且已取得专利。例如美国专利案号5,027,191一案中提出一种具有垫阵列排列的开口向下芯片承载结构，而美国专利案号5,420,460一案中则提出一种应用于金丝压焊(wire bonding)技术的薄型CD-BGA封装结构。请参考图1和图2，图1是一现有开口向下(cavity down)封装结构10的示意图，而图2是图1中开口向下封装结构10在完成芯片1 8的电连接后的剖面示意图。如图1所示，开口向下封装结构10包含有一封装衬底(package substrate)12以及一设在封装衬底12上方的散热片(heat sink)14，衬底12的中央设有一方形的开口(cavity)16，用来容纳一芯片(die)18。其中封装衬底12多为一塑胶衬底，在封装衬底12的下表面上设有多个第一接点，用来与芯片18和其他电路元件电连接，内部设有多个电路通孔，电连接于该多个第一接点之间，以控制其间的电路工作。散热片14则多由具有高热传导性质的金属材质所构成，例如可以是一散热铜片，被装设在封装衬底12上方，以增加开口向下封装结构10的散热效率。芯片18则具有一位于下方的正面和一位于上方的背面，芯片18的正面(下表面)设有一有源电路区，包含有多个第二接点，用来与封装衬底12下表面的第一接点电连接。在此进一步说明现有技术中开口向下封装结构10的构造及制作方法。首先，如图1所示，用适当的粘合材料，例如银胶，将散热片14粘合在封装衬底12上，并以芯片18正面朝下的方式，将芯片18的背面(上表面)粘合在开口16内散热片14的下表面上，从而完成封装衬底12、散热片14以及芯片18的结合。接着如图2所示，再进行一导线(bonding wire)工艺，形成多条导线24电连接于该多个第一接点与第二接点之间，以完成封装衬底12与芯片18的电连接工作。接着在开口16内形成一封胶层26，涂布在芯片18和导线24上，一般而言，封胶层26多由高分子材料所构成，例如可以是一环氧树酯层，目的在于增加芯片18对水气、氧化的防护能力，并进一步将芯片18固定在封装衬底12的开口16内，增加对抗外力撞击或振动的能力。此外，封装衬底12的下表面上通常还包含有其它电路连接装置，用来与其它电路元件连接，例如可包含有多个焊锡球垫22，并利用多个焊锡球28来使封装衬底12与其他电路元件电连接，例如一印刷电路板。现有技术的开口向下封装结构10除了具有前述优点外，还由于芯片18被设置在封装体的内部，因而对外力具有较佳的抵抗能力，换言之，即使在制作或运输过程中，不慎受到外力的撞击或振动，也不易发生芯片剥落或损毁的现象。然而也由于芯片18被设置在封装体的内部，因此当进行电路操作时，芯片18所产生的热量需先经由多层材料间的热传导，然后才能传递至外界空气中，因此即使在散热片14上方增设风扇或其他散热装置，仍然会受限于芯片18与散热片14间的粘合材料以及散热片14所造成的热传导阻力，使得散热速度受到相当程度地限制，容易发生因热量的大量累积，造成芯片温度过高而影响电路元件正常工作的状况。随着电路元件的集成度以及操作频率的不断提高，开口向下封装结构散热不佳的问题也将日趋严重。因此，如何能发展出一种新的开口向下封装结构及其制作方法，以解决上述问题，便成为当前的重要课题。
技术实现思路
因此，本技术的主要目的在于提供一种开口向下封装(cavity downpackage，CD package)结构，以改善现有开口向下封装结构散热能力不佳的缺点。在本技术的优选实施例中，一开口向下封装结构包含有一封装衬底，该封装衬底中央设有一开口，一芯片被设置在该封装衬底的该开口内，并以多条导线电连接于该封装衬底，以及一散热片被设置在该芯片及该封装衬底的上方，该散热片具有至少一散热孔(heat dissipation slot)，位于该芯片的上方，以使该芯片的上表面部分露出，从而提高该开口向下封装结构的散热能力。在本技术的开口向下封装结构中，散热片上设有至少一散热孔，以将芯片背面直接露出，因此可大幅降低散热时的热传导阻力，提高开口向下封装结构的散热速率，使得芯片可以承受更大的电流与热应力，增加开口向下封装结构在高温情况下的电性能和可靠性。附图说明图1是现有一开口向下封装结构的示意图；图2是图1中开口向下封装结构的剖面示意图；图3是本技术中一开口向下封装结构的示意图；图4是图3中开口向下封装结构的剖面示意图；图5是图4中开口向下封装结构的局部放大示意图。附图标记说明10 开口向下封装结构 12衬底14 散热片 16开口18 芯片 22焊锡球垫24 导线 26封胶层28 焊锡球 110 开口向下封装结构112封装衬底 114 散热片115散热孔 116 开口118芯片 120 第一接点122焊锡球垫 124 导线 126 封胶层 128 焊锡球132 电路通孔具体实施方式请参照图3和图4，图3是本技术中一开口向下封装(cavity downpackage)结构110的示意图，而图4则是开口向下封装结构110的剖面示意图。如图3和图4所示，开口向下封装结构1 10包含有一封装衬底(packagesubstrate)112以及一设在封装衬底112上方的散热片(heat sink)114，封装衬底112具有一下表面和一对应的上表面，中央设有一方形的开口(cavity)16，用来容纳一芯片118，而散热片114则具有至少一散热孔115，位于开口116的上方，以使芯片118的背面部分露出。请参考图5，图5是本技术中开口向下封装结构110的局部放大示意图。如图5所示，在封装衬底112的下表面上设有多个第一接点120，用来与芯片118电连接，封装衬底112内设有一内部电路，包含有多个电路通孔132，电连接于该多个第一接点120之间，以控制其间的电路工作。散热片114则多由具有高热传导性质的金属材质所构成，例如可以是一散热铜片，被装设在衬底112上方，以增加开口向下封装结构110的散热效率，其中散热片114具有至少一散热孔115，其位置与衬底112中央的开口116相对应，以使散热片114结合于衬底112后，散热孔115将位于开口116的上方。芯片118则具有一位于下方的正面和一位于上方的背面，芯片118的正面(下表面)设有一有源电路区，包含有多个第二接点(未显示)，用来与衬底112下表面的第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开口向下封装结构，该开口向下封装结构包含一封装衬底，包含有一下表面、一对应的上表面以及一内部线路，该衬底内设有一开口；一芯片，被设置在该衬底的所述开口内，该芯片具有一包含有一有源电路区的下表面和一对应的上表面，且该芯片与该衬底电连接；以及一散热片，被设置在该芯片和该衬底的上表面，该散热片具有至少一散热孔，位于该芯片的上方，以使该芯片的上表面部分露出，且该散热孔的面积略小于该芯片的面积。2.如权利要求1的开口向下封装结构，其特征在于，该封装衬底还包含有多个第一接点，被设在该封装衬底的下表面并与该内部线路电连接。3.如权利要求1的开口向下封装结构，其特征在于，该封装衬底还包含有多个焊锡球垫，被设在该衬底的下表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨智安，
申请(专利权)人：威盛电子股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：