[發明專利]導熱焊盤及具有其的QFP芯片的封裝結構

在審

• 申請號: 201610061078.3
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105552048A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 譚章德;康燕;施現偉;張東盛
• 申請（專利權）人: 珠海格力節能環保制冷技術研究中心有限公司
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L23/467;H01L23/488
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 趙囡囡;梁文惠

技術領域

本發明涉及芯片封裝領域，具體而言，涉及一種導熱焊盤及具有其的QFP芯片的封裝結 構。

背景技術

現代電子封裝器件正向高密度、高集成和小型化方向發展，而QFP封裝(QuadFlat Package，四面扁平封裝)在芯片封裝技術中占主流地位。目前一些高集成度的QFP封裝芯片， 例如TI公司生產的TMS320F28377，為了有良好散熱與接地效果，在芯片的底部會有一個用 于散熱與接地的焊盤。焊盤的作用是實現芯片與外電路之間、元器件之間的電氣連接與機械 連接，所以其可靠性尤為重要。芯片功率循環引起的熱應力與交變循環將導致焊盤的熱疲勞， 從而使焊點的性能退化，可靠性降低，甚至造成芯片失效。

因此，選用QFP封裝芯片的高密度印刷電路板，芯片的散熱特性影響產品長期運行的可 靠性；芯片的接地阻抗則影響產品的性能，當芯片的接地阻抗過大，將會出現上電初始化出 錯、程序跑飛等現象。

現在市場主流的芯片廠家，如TI公司、Altera公司等都推出了帶導熱焊盤的芯片，帶導 熱焊盤的QFP封裝芯片可以提升芯片的接地阻抗特性、散熱性能，從而提高產品性能及可靠 性。圖1是TI公司的一款帶導熱焊盤的DSP芯片的導熱焊盤的結構示意圖，其導熱焊盤的焊 盤區域1’整體為焊盤部12’。

如圖2所示是QFP封裝芯片貼裝工藝流程。QFP封裝的芯片生產貼裝時，需要先涂上錫 膏，而錫膏中含有助焊劑。在高溫過程中，助焊劑里的有機物裂解產生氣體，所以在PCB板 過回流焊時，面積較大的焊盤上常會出現氣泡，氣泡的存在會使芯片散熱面積不夠，增大了 芯片對地阻抗，這就會影響到焊接的可靠性和產品的性能。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種導熱焊盤及具有其的QFP芯片的封裝結構，以解決現有 技術中導熱焊盤的導熱效果差的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種導熱焊盤，該導熱焊盤包括焊 盤區域和外圍區域，焊盤區域設置有呈陣列布置的多個焊盤部，焊盤部之間具有間隙。

進一步地，上述沿第一方向依次排列的多個焊盤部形成的焊盤單元，且各焊盤單元沿第 二方向依次排列，第一方向與第二方向垂直。

進一步地，上述各焊盤部為四邊形焊盤部，優選為菱形焊盤部或正方形焊盤部。

進一步地，上述焊盤單元中各焊盤部的沿第一方向的邊在同一條直線上。

進一步地，上述焊盤單元中各焊盤部的對應對角線在同一條直線上。

進一步地，上述導熱焊盤還包括多個透氣孔，多個透氣孔圍繞焊盤區域設置在外圍區域 中。

進一步地，上述各透氣孔對應與其相鄰的焊盤部的間隙設置。

進一步地，上述各焊盤部的邊長為40～60mils。

進一步地，上述相鄰焊盤部之間的間距為15～25mils。

進一步地，靠近上述焊盤區域的焊盤部與外圍區域接觸，透氣孔與焊盤區域的最短距離 為15～25mils。

進一步地，上述透氣孔為圓形透氣孔，透氣孔的直徑為20～40mils。

根據本發明的另一方面，提供了一種QFP芯片的封裝結構，具有導熱焊盤和導電焊盤， 該導熱焊盤為上述的導熱焊盤。

應用本發明的技術方案，將導熱焊盤的焊盤區域由原來的整體焊盤改為呈陣列布置的相 互隔離的多個焊盤部，各焊盤部的面積相對于原來焊盤區域整體為焊盤部的面積大大減小， 一方面使高溫焊接過程中錫膏中的助焊劑裂解產生的氣體逸出的路徑縮短，另一方面相鄰的 焊盤部之間具有間隙，該間隙為氣體逸出提供了通道，進而使該氣體能夠及時逸出，從而有 效減少了氣泡的面積和數量，保證了芯片具有足夠的散熱面積，改善了其散熱效果。同時， 根據導體材料電阻定律，公式為R＝ρL/S，其中ρ：導體材料的電阻率，L：導體長度，S： 導體橫截面積，由于減少了氣泡的面積，使得焊盤形成導體的有效面積增加，因此利用該導 熱焊盤降低了芯片的接地阻抗，進而提高了芯片的可靠性。進一步地，經過檢測，本申請的 導熱焊盤的焊接效果也較原有整體焊盤部的結構有所改善，這是由于焊盤部的氣泡減少，使 得各焊盤部致密性得到改善，進而保證了各焊盤的實際焊接效果，彌補了由于焊盤區域面積 的減小導致的焊接效果降低的缺陷，避免芯片的過度上浮，從而提高其四周引腳焊接可靠性。

附圖說明