[发明专利]半导体封装件及其制造方法

说明书

本发明涉及一种半导体封装件，尤其是涉及一种加强散热功能的半导体封装件及其制造方法。

对半导体封装技术而言，如何妥善地解决晶片散热问题是一件非常重要的课题。不良散热机构的封装件不仅可能造成晶片的误动作，降低产品的可靠度(reliability)，还可能增加许多制作成本。

图1是习知的一内藏式置入型散热片(Drop-in Heat Sink；DHS)的封装件，揭示于美国专利号5,225,710的专利说明书中。该封装件包含：一晶片(die)12，该晶片12以一晶片粘着剂(die attachadhesive)15，例如银胶(silver paste)，固着于一晶片座(die pad)14的第一面141；多数个导脚13以多数个打线(bonding wire)17，例如金线，电气连接至该晶片12的一主动面(active surface)121上；该晶片座14和该多数个导脚13均为一导线架(laeadframe)的一部分；一散热片(heatsind)16位于下模19的内部，其与该晶片座的第二面142接触，且在该下模19的底面上设有多数个接触点161及162；一封装胶体(encapsulant)11，于上模18与下模19合模后被注入，以充填该封装件的模穴。该习知技术的封装件的技术特征是该晶片12所产生的热量可经由该晶片座14，再经由贴合至该晶片座14的该散热片16而散逸于大气，

图2是习知的一外露式置入型散热片(Exposed Drop-in HeatSink；EDHS)的封装件，揭示于美国专利号5,381,042的专利说明书中。和图1的内藏式置入型散热片封装件不同的是该外露式置入型散热片的封装件是使用一底面平坦的散热片21直接外露于该半导体封装件的底面，取代前述的以多数个接触点161及162接触该半导体封装件底面的散热片16。该外露式置入型散热片21，因热量在散逸时的空气接触面积较该内藏式置入型散热片16大，因此散热效果也相对较佳。

但无论是内藏式置入型散热片或外露式置入型散热片的封装件均有如下的缺点：

1.在制造过程中必须先将该散热片置入下模19内后，再将该晶片座14对准(align)于该散热片上，等于增加了一道制作的步骤，因此增加了整个生产过程的循环周期(cycle time)，且降低了单位时间的生产量(throughput)。

2.该内藏式置入型散热片16或该外露式置入型散热片21被该封装胶体11包覆，因两者具有不同的材质，亦即具有不同的热膨胀系数(Coefficient Thermal Expansion；CTE)。在热胀冷缩后在两者的接触面会产生一热应力(thermal stress)效应，而导致该封装胶体11与该散热片16或21有脱层(delamination)的现象发生。且因该封装胶体11，因上模18与下模19的胶量不相等，在冷却后的收缩力量不同，因此导致整个封装件有变形(warpage)的现象发生。外界的水气将由该脱层或变形后的缝隙渗入，而影响该半导体封装件在日后使用上的可靠度。

3.此外，在注入该封装胶体11时，该散热片21是由该导线架的四个位于对角线的支撑条(tie bar)所固定(图未示出)。该四个支撑条的夹持力未必足够压迫且固定该散热片21，因此在完成注胶的过程后，在该封装件的底面会残留溢胶(falsh-over)，而需进行一清除溢胶(defalsh)的动作。因此需另增加一道制作的步骤，使制造成本增加。

4.上述两种习知技术的散热路径均由该晶片12，经由该晶片座14，再经由该散热片16或21，最后由大气而散逸出去。由于散热路径有限，例如不能利用该多数个导脚的散热路径，因此影响了散热的效率。

5.对于一些薄形产品，例如半导体封装件的厚度P在1.0mm以下(即该封装件的下模被限定于0.45mm)的消费性集成电路，因其厚度太小而无法置入该散热片16或21于该封装件的内部。

本发明的第一目的是提供一种加强散热功能的、在注胶前不需置入一散热片的半导体封装件及其制造方法。

本发明的第二目的是提供一种不因该封装胶体和该散热片具有不同的热膨胀系数而导致脱层现象的半导体封装件及其制造方法。

本发明的第三目的是提供一种在制作上不需另进行一清除溢胶动作的半导体封装件及其制造方法。

本发明的第四目的是提供一种可利用多数个导脚作为散热路径的半导体封装件及其制造方法。

本发明的第五目的是提供一种可通用于薄型产品，例如TQFP或TSOP的半导体封装件及其制造方法。