[发明专利]散热型半导体封装件及其制法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体封装件及其制法，尤其涉及一种整合有散热结构的散热型半导体封装件及其制法。

背景技术

随着对电子产品轻薄短小化的要求，球栅阵列(BGA)半导体封装件(Ball Grid Array Semiconductor Package)因能提供充分数量的输入/输出连结端(I/O Connection)以符合具高密度电子元件(ElectronicComponents)及电子电路(Electronic Circuits)的半导体芯片的需求，现已逐渐成为封装产品的主流。然而，由于该种半导体封装件提供较高密度的电子电路与电子元件，故于运作时所产生的热量亦较高，若不即时将芯片表面的热量快速释除，积存的热量会严重影响半导体芯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，半导体芯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，所以，芯片铺设多个电路的作用表面上产生的热量无法有效藉该封装胶体传递到大气外，而往往导致热积存现象产生，使芯片性能及使用寿命备受考验。

为解决现有球栅阵列半导体封装件在散热性上的不足，遂有于该BGA半导体封装件中装设散热结构的型态应运而生。

参阅图1A至1C，美国专利第6,458,626号及第6,444,498号遂揭示一种直接于半导体芯片上粘置散热件的半导体封装件。

如图1A所示，该半导体封装件乃在散热件11欲外露于大气中的表面上形成一与封装胶体14间的接合性差的介面层15，再将该散热件11直接粘置于一接置在基板13的半导体芯片10上，继而进行模压制造过程，以使封装胶体14完全包覆该散热件11及半导体芯片10，并使封装胶体14覆盖于散热件11的介面层15上；接着，进行切割作业，并将散热件11上方的封装胶体14去除，其中当形成于散热件11上的介面层15(例如为镀金层)与散热件11间的粘结性大于其与封装胶体14间的粘结性时，将封装胶体14剥除后，该介面层15仍存留于散热件11上，但因介面层15与封装胶体14间的粘结性差，封装胶体14不致残留于介面层15上(如图1B所示)。相对地，当形成于散热件11上的介面层15(例如为聚亚醯胺树脂制成的胶粘片)与散热件11间的粘结性小于其与封装胶体14间的粘结性时，将封装胶体14剥除后，该介面层15会粘附于封装胶体14上而随之去除(如图1C所示)。

但是于前述的半导体封装件制造过程中，在进行切割步骤时，因切割刀具直接通过该散热件，而由于该散热件一般为如铜、铝的金属材质，因此以切割刀具进行切割时，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。

另外，参阅图2A至2C，中国台湾专利I255047号所揭示的散热型半导体封装件是将半导体芯片20接置并电性连接至基板23上，并将该接置有半导体芯片20的基板23定位于一预设有开口220的承载件22中，其中该基板23的平面尺寸接近于该半导体封装件的预定平面尺寸；提供一包含有散热片211及自该散热片211向下延伸支撑部212的散热结构21，并将该散热结构21藉其支撑部212而接置于该承载件22上，以将该半导体芯片20容置于该散热片211下方；进行模压制造过程，以于该基板23及承载件22上形成用以包覆该半导体芯片20及散热结构21的封装胶体24，其中，该封装胶体24所覆盖的平面尺寸大于该散热结构21支撑部所围绕的平面尺寸；以及沿该半导体封装件的预定尺寸位置进行切割作业，藉以移除该封装胶体24及散热结构21的支撑部中超过该封装件预设平面尺寸的部分。

另外，如图3A及3B所示，美国专利5,886,408揭示一种散热型半导体封装件，其将散热结构31直接置于半导体芯片30上，再进行封装模压作业，以形成包覆该散热结构31及半导体芯片30的封装胶体34，然后再研磨该封装胶体34部分，以外露出该散热结构31的一表面。

然而，于前述的散热型半导体封装件，由于经研磨后其所外露出封装胶体的散热结构材质主要为铜金属，因此，于长期曝露时易发生氧化反应而产生铜绿，除会影响外观外，更影响其散热品质。

因此，如何有效解决半导体封装件的散热问题，同时可降低切割刀具磨损消耗、散热结构上发生溢胶、以及外露散热结构的氧化等问题，乃为业界亟须解决的一大课题。

发明内容