芯片散热封装结构及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种芯片散热封装结构及其制造方法，包含一基板、一设置于该基板上的管芯、一散热装置、一封胶材料，其特征在于该散热装置为一散热片，设置于该管芯上，该散热片与该管芯的一表面间通过一第一导热胶粘合，该封胶材料覆于该基板、该管芯与该散热片上；其制造方法为：切割晶片得到该管芯；将该管芯通过导热胶粘贴于一基板上；该导热胶固化后将该管芯固定于该基板上；利用另一导热胶粘贴并固定该管芯与该散热片；再经过拉线、封胶和焊贴锡球完成制作。因本发明专利技术的散热片与管芯直接粘合，其制作简单，并可快速地将管芯的热量传导至外界，从而能解决现有技术难以实施的缺陷。（*该技术在2022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芯片封装结构及其制造方法，尤指一种包含散热装置的芯片封装结构及其制造方法。
技术介绍
集成电路不断的改进、发展，体积不断减小，价格不断下降，在功能上则不断的提高，而在提升功能的同时、集成电路工作的核心，半导体管芯的制程也愈趋严谨与重要；由于半导体管芯在工作时，在如此小的空间内所执行的运算处理，将产生比例上相当大的热量出来，所产生的热量必须通过适当的方式散出，以避免集成电路芯片因过热导致运算处理错误，严重时会造成硬件电路的毁损。因此热量的处理、散热的工作便成为在集成电路设计与半导体制程中十分重要的设计重点。附图说明图1为已知散热方式中所使用的一散热元件1的仰视图与剖面图，由图1可看出一散热元件1为一平板10，在该平板10的四个角落处各设置有一第一支撑器11，而于该平板10的中央一突起部12的中心处还设置有一第二支撑器13；其中多个第一支撑器11与一基板所设置的支撑岛位连接，以支撑该散热元件1，而该第二支撑器13则是与一管芯连接，借由接触传导管芯工作所产生的热量。图2为上述已知技术中该散热元件1与一管芯2、一基板20及一绝缘封装体3连接的剖面示意图，由图2可看出已知技术中包括有该散热元件1、一管芯2、一绝缘封装体3、一信号传递装置4、一导体球阵列5与一基板20等结构；其中，该管芯2位于该基板20上所设置的一管芯岛位21中；而该散热元件1则是借由第一支撑器11与基板20中所设置的支撑岛位22连接，并借由一芯片支撑岛位(图略)承载第二支撑器13，而借由该支撑岛位22与管芯支撑岛位的设置，避免该散热元件1直接与管芯2、基板20连接所可能造成的电性上的问题，或因力道使用的过度，毁损基板的结构，造成集成电路工作的错误，而该散热元件1的该第二支撑器13的下侧面则与该管芯2的上侧面接触连接，通过面与面的接触连接将管芯2工作时所产生的热量传导至外界，避免管芯因过热而导致工作的失误或毁损。上述已知技术有台湾专利增进散热与电磁屏蔽效应的半导体封装，公告号387117，公告日期2000年4月11日，另外还有美国专利Thermally and electrically enhanced PBGA package，公告号(U.8.Patent Number)5977626，公告日期(Issue Date)1999年11月2日，然而上述已知技术在实际的制作上，有其不便与缺陷存在；其中，由于该散热片的制作成本过高，目前产业界所使用的散热片都没有设计第二支撑器13，且该散热元件1的设置，在位置的对准上，必须要求精确，在执行上有其困难，因管芯2是一相当小的物件，因此并不容易将该散热元件1精确的对准至相应的位置上，而且，就算精确对位了，由于该散热元件1上该第二支撑器13必须与该管芯2接触连接，对此要求则更难以达成，因管芯为电性处理的核心，其精密度不言可喻，因此该第二支撑器13必须恰如其分的与该管芯2接触，且不可过度地压坏管芯2，其困难度相当高而难以达到；更甚者，该绝缘封装体3的设置是以灌胶的方式来执行，由于灌胶的执行将导致有包封的状况发生，而造成产品可靠度的缺陷，若欲解决包封问题，则必须加大第二支撑器13与管芯2间的距离，然而如此便会降低了热量传导的效果，上述种种缺点，都是已知技术在执行散热处理的芯片结构中所未加以考虑的重点。为解决以上技术问题，本专利技术的芯片散热封装结构包括一基板、一设置于该基板上的管芯、一散热装置、一封胶材料，其特征在于该散热装置为一散热片，设置于该管芯上，该散热片与该管芯的一表面间通过一第一导热胶粘合；该封胶材料覆于该基板、该管芯与该散热片上；所使用的该散热片并不限定大小、数量与位置，适当选用材质与大小面积可更为快速地将热量散发至外界。如上所述的芯片散热封装结构，该管芯的另一表面与该基板间可通过一第二导热胶粘合。如上所述的芯片散热封装结构，该基板可为一导线架，该管芯直接通过一第二导热胶与该导线架粘合。如上所述的芯片散热封装结构，该管芯设置于该基板的一凹槽内，该管芯的另一表面也通过一第二导热胶与一第二散热片粘合，通过两侧面所设置的散热片加速散热的效果；该第二散热片还可通过一第三导热胶与一散热装置粘合，如一主机板、一风扇或其他散热装置，将热量传导至外界，提高管芯散热的效果。如上所述的芯片散热封装结构，该散热片的材料为铜、铝或硅化物等导热系数高的材料，以提高散热效果。如上所述的芯片散热封装结构，该第一导热胶与第二导热胶为一高导热系数的材质，如采用添加银、硅、铁弗龙或氮化硼至少其中之一的树脂材质。如上所述的芯片散热封装结构，该散热片可内埋于该封胶材料，也可裸露于该封胶材料外以加快热量的传导。如上所述的芯片散热封装结构，该基板还设置有多个锡球和多个导槽，该多个锡球与该管芯设置在该基板的不同侧面上，且该导槽的一端连接该锡球，另一端连接一导线，该导线与该管芯具有电性连接，其材质为金、铜或铝。由上可知，本专利技术通过导热胶将散热片与管芯以粘贴的方式直接接触粘合，将管芯所产生的热量传导至外界，实施方便，且不会因封胶材料的模流因素而需加大支撑器与管芯的间隙，导致散热效果的降低；另，该管芯与散热片的粘贴过程中经过固化处理，因此不会对散热造成影响。本专利技术要解决的又一技术问题为提供上述芯片散热封装结构的制造方法，用简单而有效的方式完成该芯片散热封装结构的制作。为解决以上技术问题，本专利技术提供一种芯片散热封装结构的制造方法，其包含下列步骤切割晶片，执行散热封装结构中的一管芯的切割；粘贴管芯，该管芯借由一第二导热胶粘贴于一基板上；第一固化处理，经一时间等待，该第二导热胶固化，将该管芯固定于该基板上；粘贴散热片，借由一第一导热胶涂于该管芯一表面与一散热片粘贴；第二固化处理，经一时间等待，该第一导热胶固化，将该散热片固定于该管芯上；拉线，执行该管芯的多个接脚与该基板上设置的多个导槽的多个导线连接；封胶，于该基板、该管芯、该散热片与该导线上作封胶材料的设置； 焊贴锡球，借由多个锡球与该多个导槽焊贴。上述制造方法，在切割晶片前，还可包括一第二散热片粘贴的步骤，将该第二散热片设置于该基板上，该第二散热片是通过该第二导热胶与该管芯粘贴。上述制造方法，封胶材料是采用压模式、点胶或真空印刷方式设置的。由上可见，通过上述制造方法可简单而有效的实现本专利技术芯片散热封装结构的制作。现配合附图和具体实施例对本专利技术的详细内容说明如下。该散热片32与该管芯30的粘贴是借由第一导热胶33的使用达成，由于此第一导热胶33所使用的材质能快速的将管芯30工作所产生的热量传导扩散至散热片32，且具有固化的效果，能将该散热片32固定于该管芯30上的适当位置处；一封胶材料36覆盖于管芯30、基板31、散热片32与其它如导线35、导热胶等结构上，借由此封胶材料36的设置完成半导体芯片的封装，而此封胶材料36，在本专利技术的第一实施例中可看出，其高度是与该散热片32切齐，因此，在实际的散热处理上，可借由该散热片32与外界的直接接触，将热量传导扩散出去。以上为本专利技术的第一实施例的说明，然而在实际的散热处理设计与制作上，本专利技术也可借由第二实施例来达成，图4所示为本专利技术第二实施例的结构剖面示意图，与图3所示的第一实施例不同的是第二实施例中的该散热片32是内埋于该封胶材料36中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芯片散热封装结构，包含一基板、一设置于该基板上的管芯、一散热装置、一封胶材料，其特征在于：该散热装置为一散热片，设置于该管芯上，该散热片与该管芯的一表面间通过一第一导热胶粘合；该封胶材料覆于该基板、该管芯与该散热片上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许志行，
申请(专利权)人：威盛电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]