[發明專利]具散熱增益的半導體裝置

無效

• 申請號: 200910301914.0
• 申請日: 2009-04-28
• 公開（公告）號: CN101877334A
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: 陳振重;王家忠;林文強
• 申請（專利權）人: 鈺橋半導體股份有限公司
• 主分類號: H01L23/14
• 分類號: H01L23/14;H01L23/48;H01L23/482;H01L23/29
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 何為

技術領域

本發明涉及一種具散熱增益的半導體裝置，尤指一種可改善傳統封裝塑料基板散熱差、導線架繞線能力不足以及因無放置焊接組件功能而導致電性不佳等問題的半導體裝置。

背景技術

隨著半導體技術不斷發展，半導體裝置所承載的芯片亦趨向高度整合化以提供電子產品所要求的運作速度及功能，然此同時芯片運作所產生的熱量亦相對地增加。以往一般以導線架進行封裝，使用導線架封裝雖可獲得良好的散熱效果，但其無精細線路的布線能力。至于另一解決方案為使用塑料基板以獲得良好的繞線能力，然塑料基板封裝其主體為塑料材質，因此散熱性差。

在一般半導體裝置的制作上，傳統的散熱路徑為由芯片、黏合膠、基板至基板下方的導熱焊球而傳遞至外界，不僅散熱路徑長，且散熱效率往往不足，為解決此散熱效率問題，一般在傳統半導體裝置結構上常貼附一導熱性佳的金屬材料制成的散熱片(Stiffener)，使芯片產生的熱量得傳遞至散熱片而散逸。而采用此種散熱結構的半導體裝置已在美國專利公開公報第6906414號中揭露出來。該半導體裝置的封裝結構如圖23所示，該半導體裝置4大致包括一基板41、黏合于該基板41上的芯片42、貼附于該芯片42的散熱片43、以及用于包覆該基板41、該芯片42與該散熱片43的封膠體44。該散熱片43的基部具有一凹陷部431及一相對凸出部432，可使該芯片42產生的熱量藉由該散熱片43的凹陷部431傳遞至凸出部432而散逸至該半導體裝置4外。然而，由于此種封裝結構其散熱片43與基板41并非一體的結構，意即該裝置4的基板41與散熱片43為兩種不同制程所完成的結構，因此在配置一基板后還必須設置一散熱片結構，不僅得花費另一制程成本，且相對其制程時間亦得延長，故此項技術實不符合業界大量量產的考慮。

有鑒于此，美國專利公開公報第6541832號揭露一種具有散熱片的半導體裝置，如圖24所示，該半導體裝置5上的芯片51與其散熱片52貼合，藉此使該芯片51產生的熱量得直接傳遞至該散熱片52而散逸。然而，此種封裝結構雖能結合基板與散熱片的功能而達成散熱的目的，唯其整體結構不僅繞線不佳，無法達成精細線路的制作，并且亦無接地功能，當該半導體裝置運作時，由于無接地的配置，因此易造成結構穩定性不佳，而使電性效率不彰的缺點。

另外，美國專利公開公報第6528882號系揭露一種從挖洞達成散熱的半導體裝置。如圖25所示，該揭露的半導體裝置6大致上包括一基板61、黏合于該基板61上的芯片62、以及用于包覆該基板61及該芯片62的封膠體63。其中該基板61包括一金屬核心層611、一配置于該金屬核心層611上表面的第一圖形線路層612、一配置于該金屬核心層611下表面的第二圖形線路層613、一配置于該第一圖形線路層612與該金屬核心層611間的第一絕緣層614、以及一配置于該第二圖形線路層613與該金屬核心層611間的第二絕緣層615。利用在該第二圖形線路層613與該第二絕緣層615以鐳射鉆孔鉆出多數個盲孔64，并顯露出該金屬核心層611的下表面，再進一步充填一導熱材料65形成一散熱球66，使該散熱球66與設置于該第二圖形線路層613下方球墊67上的錫球68于同一層次，如是使產生的熱可從該芯片62通過該金屬核心層611后能直接地轉移通過該些散熱球66，藉此提供芯片一個極短的熱擴散路徑。然而，此種封裝結構雖能達成散熱的目的，唯其在處理制程上系于整體結構完成后，需再另外制作鐳射盲孔及充填導熱材料始得以獲得此具散熱改良的裝置，因此以該項技術欲改良結構散熱的同時，亦具有得另外花費鐳射鉆孔等制程的成本及其時間的缺點，同樣費時費力且費工。

發明內容

本發明的主要目的在于，克服已知技藝所遭遇的上述問題并提供一種可使散熱效果增益、布線能力較佳以及含放置焊接組件功能而使整體結構穩定以提供良好的電性效率的具散熱增益的半導體裝置。