[发明专利]散热型半导体封装件

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体封装件，特别是涉及一种整合有散热件结构的散热型半导体封装件。

背景技术

随着对电子产品轻薄短小化的要求，诸如球栅阵列(BGA，BallGrid Array)的可缩小集成电路(IC)面积且具有高密度与多接脚化特性的半导体封装件日渐成为封装市场上的主流之一。然而，由于是种半导体封装件具有较高密度的电子电路(Electronic Circuits)与电子元件(Electronic Components)，故于运行时所产生的热量较高；而且，该种半导体封装件是以导热性不佳的封装胶体包覆半导体芯片，所以往往因逸散热量的效率不佳而影响到半导体芯片的性能。

为提高半导体封装件的散热效率，业界遂发展出加设散热件于半导体封装件的技术，相关的技术例如美国专利第6,552,428号、第6,400,014号、第6,472,743号、第5,977,626号、第5,851,337号、第6,236,568号、第6,507,116号、第5,672,548号、第6,744,132号、以及第6,403,882号等。

如图1所示，为美国专利第6,552,428号专利所公开的一具外露式散热片的半导体封装件，是于基板10上接置有一散热片12，该散热片12具有一中间形成有中空部123a的下板片123、一上板片121、以及一体连接至该下板片123中空部123a周缘与该上板片121周边的连结板片122，其中，该下板片123于适当位置上设有多个支撑脚123b，以使该散热片12通过该支撑脚123b而架撑于基板10上，并令该散热片12的上板片121与该基板10间保持一距离，使该距离足以在将封装树脂包覆于散热片12、芯片11与部分基板10时，该散热片上板片121的顶面能外露于封装胶体外，而得与外界接触，以供逸散芯片11运行时所产生的热量。

然而，前述的半导体封装件中，芯片运行时所产生的热量仍需间隔封装胶体才能传导至散热件，而该封装胶体是一热传导性甚差的材料，其热导系数仅0.8w/m°K，是以，芯片于运行过程中所产生的热量无法有效传递到散热件，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。

请参阅图2所示，鉴于前述的问题，美国专利第5,977,626号公开一种散热型半导体封装件，该散热型半导体封装件的散热结构23包含有一顶面外露出封装胶体24的平坦部230；架撑该平坦部230使之位于半导体芯片21上方的多个支撑部231；以及自该支撑部231底部延伸以供多个用于黏接于基板20的凸出部237的多个接触部232；其中，该支撑部231是环置于该平坦部230外围并逐渐向下外伸至该接触部232以构成一容纳芯片21的槽形空间28，同时于该散热结构23平坦部230向下形成有接触至芯片21的凸部234，以供该芯片21运行产生的热能可直接通过该散热结构23的凸部234及平坦部231而释散至大气中，而毋须通过热传导性不佳的封装胶体。

然而，前述的半导体封装件于封装模压制程中，为避免发生封装胶体溢胶问题，所使用的封装模具的内侧顶壁必须紧密贴合、顶抵于散热结构的平坦部，但是若封装模具的内侧顶壁顶抵散热结构的力量过大时，则往往又会造成该散热结构下方的芯片因承受凸出部过大压力而产生破裂的问题。

因此，为避免上述问题，如图3A所示，美国专利第6,403,882号专利另提出一种散热型半导体封装件，包括一具有作用表面(activesurface)36和相对的非作用表面37的芯片31，并于其中的非作用表面37上形成一层低弹性模数(Modulus of elastic)的导热胶32，其中该导热胶32是全面覆盖于该芯片31非作用表面37上；一保护盖板33利用该导热胶32与该芯片31的非作用表面37接合；以及一芯片载体30，是与该芯片31的作用表面36相接合。从而通过该导热胶改善芯片热阻问题。