[发明专利]具散热片的半导体封装件

说明书

本发明涉及一种半导体封装件，尤指一种具有散热片以提高散热效率的半导体封装件。

如何有效地逸散使用中的半导体芯片所产生的热量，以确保包覆有半导体芯片的半导体封装件的使用寿命及品质，一直为半导体封装业界的一大课题。

由于用以包覆半导体芯片的封装胶体均是导热性差如环氧树脂的封装树脂(Molding Compound)所形成，使芯片所产生的热量往往无法通过封装树脂有效逸散，故在半导体封装件中加入一散热片(Heat Sink orHeat Block)，以通过散热性佳的金属材料制成的散热片提高散热效率，乃成一可行方式。但若散热片为封装胶体所完全包覆，使芯片产生的热量的散热途径仍须通过封装胶体时，散热效果的提高依然有限，甚至仍无法符合散热的需求。因而，使散热片的表面能外露出封装胶体，以让芯片产生的热量可由散热片外露在大气中的表面而直接逸散乃成为较理想的结构；但若芯片未直接黏接至散热片而在芯片与散热片之间仍充填有封装树脂，则芯片产生的热量无法直接传递至散热片而仍需通过芯片与散热片间的封装树脂，依然会限制散热效率的提高。

所以，在第5,726,079号及第5,471,366号的美国专利中分别提出如图8所示的半导体封装件。这种现有的半导体封装件1是在芯片10上直接黏设有一散热片11，使该散热片11的顶面110外露出用以包覆该芯片10的封装胶体12。由于芯片10直接与散热片11黏接且散热片11的顶面110外露出封装胶体12而直接与大气接触，故芯片10产生的热量可直接传递至散热片11以逸散至大气中，其散热途径毋须通经封装胶体12，使这种半导体封装件1的散热效率较前述者为佳。

然而，这种半导体封装件1在制造上存在有若干的缺点。首先，该散热片11与芯片10黏接后，置入封装模具的模穴中以进行形成该封装胶体12的模压作业(Molding)时，该散热片11的顶面110应能顶抵至模穴的顶壁，以避免该散热片11的顶面110上形成有溢胶(Flash)；因而，若该散热片11的顶面110未能有效地顶抵至模穴的顶壁，而在两者间形成有间隙时，用以形成该封装胶体12的封装树脂即会溢胶在散热片11的顶面110上，一旦在散热片11的顶面110上形成有溢胶，除会影响该散热片11的散热效率外，并会造成制成品的外观上的不良，故往往须进行去除胶边(Deflash)的后处理；然而，这种去除胶边处理不只耗时，增加封装成本，且还会导致制成品受损。然而，若散热片11顶抵住模穴的顶壁的力量过大，则往往会使质脆的芯片10因过度的压力而破裂。

同时，用以黏接芯片10与散热片11的粘合剂(Adhesive)或胶黏贴片(Laminating Tape)，多由热固性(Thermosetting)的材料制成，在未加热予以固化(Curing)前，该粘合剂或胶黏贴片均成质软状态，使芯片10与散热片11黏结后所形成的结构的高度不易控制，而导致前述因散热片11的顶面110无法适当地顶抵至模穴的顶壁所产生的问题无从避免，故使封装完成的制成品的合格率无法有效提高，也使其封装成本无法降低。

再者，由于散热片11与芯片10黏结后的高度须进行精确控制以避免前述问题的发生，这种半导体封装件1的封装即无法以分批次(Batch-type)方式黏结晶片10与散热片11；即，散热片11须与对应的芯片10逐一黏接，而增加整体封装工艺的复杂性与所需的时间，故不利封装成本的降低与封装效率的提高。

此外，这种半导体封装件1的散热效率与其使用的散热片11外露的顶面110的面积成正比，即，在半导体封装件1大小不变的情况下，散热片11与封装件的面积相同时可具有最大的外露面积，使散热片11能提供最大的散热效率。然而，将散热片的面积扩大至与封装件相等时，表示散热片的大小也须与封装模具的模穴的边壁切齐或嵌接，而若散热片制作精度不足，在散热片过大时，将使散热片无法顺利置入模穴中，然在散热片过小时，其顶面及侧面即易形成溢胶。所以，这种结构会有合格率上的顾虑而使实施上具有相当的难度。

本发明的目的在于提供一种具散热片的半导体封装件，使其散热片具有最大的外露面积且无溢胶产生，而可提高散热效率。

本发明的另一目的在于提供一种具散热片的半导体封装件，使其散热片与芯片直接黏接以提高散热效率，且不致在模压过程中造成芯片的破裂，使制成品的合格率得到提高。

本发明的另一目的在于提供一种具散热片的半导体封装件，使其散热片与芯片的黏接以分批次方式进行，而可简化制造过程，减少封装的耗时，以及降低成本。