[发明专利]散热型封装结构及其制法

说明书

技术领域

本发明涉及一种散热型封装结构及其制法，尤指一种具散热件的半导体封装结构及其制作方法。

背景技术

随着对电子产品轻薄短小化的要求，整合高密度电子元件及电子电路的半导体晶片的半导体封装件，已逐渐成为封装产品的主流。然而，由于该种半导体封装件于运作时所产生的热量较高，若不即时将半导体晶片的热量快速释除，积存的热量会严重影响半导体晶片的电性功能与产品稳定度。另一方面，为避免封装件内部电路受到外界水尘污染，半导体晶片表面必须外覆一封装胶体予以隔绝，但是构成该封装胶体的封装树脂却是一热传导性甚差的材质，其热导系数仅0.8w/m-K，因此，半导体晶片运作时所产生的热量将无法有效藉该封装胶体传递到大气外，而导致热积存现象产生，使晶片性能及使用寿命备受考验。因此，为提高半导体封装件的散热效率，遂有在封装件中增设散热件的构想应运而生。

请参阅图1所示，为美国专利第5,726,079号所揭露的半导体封装件。该种现有的半导体封装件1乃在晶片10上直接粘设有一散热片11，使该散热片11的顶面11a外露出用以包覆该晶片10的封装胶体12而直接与大气接触，藉以提供晶片10产生的热量能够传递至散热片11而逸散至大气中，而毋须经过导热性差的封装胶体12。

然而，该种半导体封装件1在制造上存在有若干的缺点。首先，该散热片11与晶片10粘接后，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11a必须顶抵至模穴的顶壁，否则即会使封装胶体溢胶在散热片11的顶面11a上，如此除会影响该散热片11的散热效率外，并会造成制成品外观上的不良，故往往须予去胶(Deflash)的处理；然而，去胶处理不但耗时，增加封装成本，且亦会导致制成品的受损。相对地，若散热片11顶抵住模穴的顶壁的力量过大，则往往会使质脆的晶片10因过度的压力而裂损。

此外，为使散热片11的顶面11a至基板13的上表面的距离能恰等于模具的模穴的深度，散热片11与晶片10的粘接、晶片10与基板13的粘接以及散热片11的厚度即须精准控制与制作，然此种精密度上的要求，会使封装成本增加并提高制造方法复杂度，故在实际上有其实施的困难性。

请参阅图2A至2C以及图3所示，鉴于前述现有技术的缺失，美国专利第6,458,626及6,444,498号案(专利权人同于本申请案的申请人)揭露一种散热片能直接粘置于晶片上而不会产生压损晶片或溢胶形成于散热片外露表面上的问题的半导体封装件。该半导体封装件乃在散热片21欲外露于大气中的表面上形成一与封装胶体24间的粘结性差或与散热片21间的粘结性差的介面层25，再将该散热片21直接粘置于一接置在基板23的晶片20上，继而进行模压制造方法从而以封装胶体24完全包覆该散热片21及晶片20，并使封装胶体24覆盖于散热片21的介面层25上(如第2A图所示)，如此，模压制造方法所使用的模具的模穴的深度乃大于晶片20与散热片21的厚度和，故在模具合模后，模具不会触及散热片21而使晶片20无受压导致裂损的可能；接着，进行切割步骤(如第2B图所示)，并将散热片21上方的封装胶体24去除，其中当形成于散热片21上的介面层25(例如为镀金层)与散热片21间的粘结性大于其与封装胶体24间的粘结性时，将封装胶体24剥除后，该介面层25仍存留于散热片21上，但因介面层25与封装胶体24间的粘结性差，封装胶体24不致残留于散热片21上(如第2C图所示)，故无溢胶的问题。相对地，当形成于散热片21上的介面层25(例如为聚亚酰胺树脂制成的胶粘片)与散热片21间的粘结性小于其与封装胶体24间的粘结性时，将封装胶体24剥除后，该介面层25会粘附在封装胶体24上而随之去除(如图3所示)，故该散热片21上亦不会形成溢胶。

但是在前述的半导体封装件制造方法中，在进行切割步骤时，因切割刀具持续切割通过该散热件，而由于该散热件一般为如铜、铝的金属材质，因此以钻石切割刀进行切割时，都将会使得散热件的周缘材料因拉扯产生不平整的锐角边(或称毛边)而影响封装件外观，同时亦导致切割刀具损耗太大，造成成本大幅提高，且生产效率更无法大量提高。

因此，如何提供一种在封装模压制造方法时不致压伤半导体晶片及溢胶，同时可降低切割刀具磨损消耗的散热型封装结构及制法，实为目前亟待解决的课题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种散热型封装结构及其制法，不致于封装模压过程中压伤半导体晶片或发生溢胶问题，进而提升制成品的优良率。