[發(fā)明專利]一種倒裝焊高散熱球型陣列封裝方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010163400.6
• 申請日: 2010-04-29
• 公開（公告）號: CN101826470A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳曉純;陶玉娟
• 申請（專利權(quán)）人: 南通富士通微電子股份有限公司
• 主分類號: H01L21/50
• 分類號: H01L21/50;H01L23/367
• 代理公司: 上海泰能知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31233
• 代理人: 宋纓;孫健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域的散熱結(jié)構(gòu)封裝方法，特別是涉及一種倒裝焊高散熱球型陣列封裝方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的半導(dǎo)體倒裝焊封裝結(jié)構(gòu)大多通過基板來散熱，主要會存在以下不足：

1、隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，以塑料基板材質(zhì)為芯片承載底板的中高階封裝越來越多，特別是球型陣列封裝多采用基板材質(zhì)，但由于塑料基板本身的導(dǎo)熱性能較差，散熱效果不佳。

2、傳統(tǒng)的倒裝焊封裝結(jié)構(gòu)中，芯片通過電互聯(lián)材料倒扣在基板上，而懸著的芯片很難將熱充分散出去，加上基板本身的散熱效果不佳，傳統(tǒng)的倒裝結(jié)構(gòu)往往散熱效果很差，進而影響到最終產(chǎn)品的電熱性能以及可靠性。

3、受本身的封裝結(jié)構(gòu)限制而散熱不佳的半導(dǎo)體封裝，也有采用高導(dǎo)熱塑封料的方式來提高散熱效果，但高導(dǎo)熱塑封料除了本身高昂的成本價格外，對產(chǎn)品塑封工藝的控制也提出了更高的要求，且散熱效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種倒裝焊高散熱球型陣列封裝方法，使得半導(dǎo)體封裝散熱結(jié)構(gòu)的散熱性強、結(jié)構(gòu)簡單、散熱空間利用率高、適用性強。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種倒裝焊高散熱球型陣列封裝方法，包括以下步驟：

(1)將正面植有電互聯(lián)材料的芯片倒裝在基板上；

(2)注入下填充料以填滿芯片與基板之間的空隙；

(3)將彈簧散熱器粘在芯片的背面；

(4)對已完成彈簧散熱器植入作業(yè)的半成品用塑封料進行包封作業(yè)，使包封后彈簧散熱器的另一端裸露于塑封體表面，并對包封后的半成品進行后固化作業(yè)；

(5)在基板背面植入焊球，使焊球呈矩陣排列；

(6)將排列在一起的半導(dǎo)體封裝體獨立分割開來，形成倒裝焊高散熱球型陣列封裝。

所述的倒裝焊高散熱球型陣列封裝方法，在所述的步驟(1)前，在基板上貼裝被動元件，其中，所述的被動元件為電阻、或電容、或電感、或晶振。

所述的倒裝焊高散熱球型陣列封裝方法，在所述的步驟(5)后，在彈簧散熱器的另一端上加焊外接散熱裝置。

所述的倒裝焊高散熱球型陣列封裝方法，在所述的步驟(1)中的電互聯(lián)材料為錫球、或銅柱、或金凸點、或合金凸塊。

所述的倒裝焊高散熱球型陣列封裝方法，在所述的步驟(4)中采用高溫烘烤實行后固化作業(yè)。

所述的倒裝焊高散熱球型陣列封裝方法，在所述的步驟(5)中的焊球為錫球、或銅柱、或金凸點、或合金凸塊。

有益效果

由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果：

1、內(nèi)置彈簧散熱器，大大增加了芯片的散熱面積，使芯片由原來靠承載底座的單面散熱結(jié)構(gòu)變成靠承載底座與彈簧散熱器同時散熱的芯片雙面散熱結(jié)構(gòu)。

2、解決了一些沒有外露金屬承載底座或倒裝芯片封裝的散熱難題，大大提高了產(chǎn)品的電熱性能和可靠性。

3、封裝體內(nèi)置彈簧散熱器的結(jié)構(gòu)使封裝體在原有的空間內(nèi)實現(xiàn)了很好的散熱效果，滿足了半導(dǎo)體封裝輕薄短小的趨勢要求。

4、彈簧散熱器的彈簧伸縮特性，使其在不同封裝厚度的產(chǎn)品中具備了一定的通用性，適用性的提高也降低了彈簧散熱器的開模成本。

5、彈簧散熱器本身的柔性結(jié)構(gòu)使其在高度空間上具有很強的靈活性，和傳統(tǒng)非可壓縮性金屬塊或金屬片散熱結(jié)構(gòu)相比，彈簧的柔性結(jié)構(gòu)不會因封裝各環(huán)節(jié)中的高度公差而造成對芯片的壓傷，彈簧良好的應(yīng)力吸收功能更有利于產(chǎn)品可靠性的提高。

6、在彈簧散熱器裸露于塑封體的一端加焊大型外接散熱裝置，滿足了大功率產(chǎn)品的超高散熱要求。

7、在封裝結(jié)構(gòu)中加入被動元件，使得封裝結(jié)構(gòu)更為緊湊，具有封裝密度高的系統(tǒng)集成優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明倒裝焊高散熱球型陣列封裝結(jié)構(gòu)的剖面圖；

圖2是本發(fā)明倒裝焊高散熱球型陣列封裝結(jié)構(gòu)中彈簧散熱器的示意圖；

圖3是本發(fā)明倒裝焊高散熱球型陣列封裝結(jié)構(gòu)的底部示意圖；

圖4是本發(fā)明倒裝焊高散熱球型陣列封裝結(jié)構(gòu)中焊有外接散熱裝置的產(chǎn)品示意圖；

圖5是本發(fā)明倒裝焊高散熱球型陣列封裝結(jié)構(gòu)中貼有被動元件的產(chǎn)品示意圖；

圖6是本發(fā)明倒裝焊高散熱球型陣列封裝結(jié)構(gòu)中貼有被動元件并焊有外接散熱裝置的產(chǎn)品示意圖；

圖7是本發(fā)明倒裝焊高散熱球型陣列封裝方法實施第1步后的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明倒裝焊高散熱球型陣列封裝方法實施第2步后的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明倒裝焊高散熱球型陣列封裝方法實施第3步后的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖；