[發明專利]微電子封裝及其散熱方法

無效

• 申請號: 201110434522.9
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN102522376A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 蔣航
• 申請（專利權）人: 成都芯源系統有限公司
• 主分類號: H01L23/31
• 分類號: H01L23/31;H01L23/367
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;黃耀鈞

技術領域

本發明提供了一種微電子封裝，具體涉及一種微電子封裝及其散熱方法。

背景技術

常見的半導體芯片或裸片常常被封入一個封裝體中保護起來，以防因外部環境的影響而損壞。封裝體還包括引腳和允許被封入芯片電耦接至另外部分(例如印制線路板PCB)的其他連接點。圖1所示為現有的微電子封裝100的剖視圖。該微電子封裝100采用芯片上引線封裝結構，包括半導體芯片104、引線框架101和塑型材料110。半導體芯片104通過芯片粘著劑105粘附于引線框架101的引腳102上。鍵合線108把半導體芯片104的部分或全部焊點106與引線框架101的引腳102電連接在一起。彼此連接的半導體芯片104和引線框架101被封入塑型材料110內。

通常，各種微電子封裝都要考慮如何將半導體芯片長期工作時聚集的熱量散出的問題，不同的封裝結構和材料會產生不同的散熱效果。圖1所示的微電子封裝100采用芯片上引線封裝結構，具有導熱功能的芯片粘著劑105可以提供足夠的散熱路徑將半導體芯片104產生的熱量經引腳102傳導到塑型材料110的外部。但是，如果微電子封裝100采用其他類型的封裝結構，如倒裝芯片，半導體芯片104只能通過附著于引腳102上的焊料球或者焊料凸塊(未畫出)來進行散熱。這樣的封裝結構缺乏足夠的散熱路徑來耗散半導體芯片104產生的熱量。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種具有增強散熱功能的微電子封裝及其制作方法。

根據本發明一實施例的微電子封裝，包括半導體芯片，具有第一表面以及與第一表面相對的第二表面，其中在第一表面設置有鍵合點；引線框架，靠近半導體芯片，具有引腳；電耦接組件，耦接于半導體芯片的鍵合點與引線框架的引腳之間；以及塑型材料，具有第一表面以及與第一表面相對的第二表面，該塑型材料至少部分地封入半導體芯片、引線框架和電耦接組件；其中至少部分半導體芯片的第二表面通過塑型材料的第二表面暴露出來。

根據本發明一實施例的微電子封裝散熱方法，包括：經第一散熱路徑傳導半導體芯片產生的第一部分熱量，所述第一散熱路徑包括通過電耦接組件耦接至鍵合點的引腳，該鍵合點位于半導體芯片的第一表面；以及經第二散熱路徑傳導半導體芯片產生的第二部分熱量，所述第二散熱路徑包括制作于半導體芯片第二表面的熱傳導層，該熱傳導層與承載基板的散熱焊盤直接接觸。

附圖說明

為了更好的理解本發明，將根據以下附圖對本發明進行詳細描述：

圖1是現有的微電子封裝100的剖視圖；

圖2是根據本發明一實施例的微電子封裝200的剖視圖；

圖3A～3F是根據本發明一實施例的半導體芯片和引線框架在封裝過程中的部分剖視圖；

圖4是根據本發明另一實施例的微電子封裝的剖視圖；

圖5是根據本發明又一實施例的微電子封裝的剖視圖。

具體實施方式

下面參照附圖描述本發明的實施例。封裝有半導體芯片的封裝體稱為微電子封裝，通常微電子封裝在對半導體芯片電氣性能造成最小化影響的同時對內部芯片和相關的元器件提供保護、供電、冷卻，并提供與外部的電氣和機械聯系。典型的微電子封裝包括微電子電路或元器件、薄膜記錄頭、數據存儲單元、微流體裝置和形成于微電子基板上的其它元件。微電子基板可包括半導體基片(如摻雜有硅或者砷化鎵的晶圓)、絕緣片(如多種陶瓷基片)、或者導電片(如金屬或者金屬合金)。本文所稱“半導體芯片”包括各種場合下使用的產品，包括如單個集成電路的芯片、成像芯片、感應芯片以及任何其它具有半導體特性的芯片。

本發明的實施例中，描述了很多關于半導體芯片的細節。本領域技術人員將理解，沒有這些具體細節，本發明同樣可以實施。本領域技術人員還應理解，盡管本發明中的詳細描述與特定實施例相結合，但本發明仍有許多其他實施方式，在實際執行時可能有些變化，但仍然包含在本發明主旨范圍內，因此，本發明旨在包括所有落入本發明和所述權利要求范圍及主旨內的替代例、改進例和變化例等。

圖2是根據本發明一實施例的微電子封裝200的剖視圖。該微電子封裝200包括引線框架201、半導體芯片204、電耦接組件208和塑型材料210。其中引線框架201靠近半導體芯片204，半導體芯片204通過電耦接組件208耦接至引線框架201，塑型材料210至少部分地封入引線框架210、半導體芯片204和電耦接組件208。在一些實施例中，微電子封裝200還包括轉接板(interposer)、散熱片和/或其他適合的元器件。