[发明专利]制造热增强型的基于衬底的阵列封装的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于包装一个或多个半导体器件的封装，且更特别地涉及具有衬底基座和散热块的模制塑料球栅阵列封装。

背景技术

增强包装半导体器件的基于衬底的封装的热性能仍是一个挑战。典型的基于衬底的封装例如平面栅格阵列(1and grid array)封装和球栅阵列封装通常通过金属过孔散出热量。但是，该过孔的小表面积限制了散热的量。已知如授予Medeiros等人的美国专利No.5,111,277所公开的通过将散热片铜焊到贯穿封装基座的孔上来提高表面安装封装的散热。包括散热片的封装衬底也在授予Mahulikar等人的美国专利No.5,629,835中公开。

在授予Mahulikar的美国专利No.5,559,306中公开了一种通过降低自感和互感系数而提高模制塑料封装的电特性的方法。平行金属板设置在封装主体内，半导体器件设置在这些平行金属板之间。

但是，仍然存在对可低成本大量制造的具有改进散热的基于衬底的封装的需要。

发明内容

根据本发明的第一实施例，提供一种包装一个或多个半导体器件的阵列型封装。该封装包括绝缘衬底，该绝缘衬底具有对置的第一和第二侧面、多个导电过孔和从该第一侧面延伸到第二侧面的居中设置的孔。散热块具有贯穿该孔的中间部分、与该衬底的第一侧面相邻的第一部分和与该衬底的第二侧面相邻的对置的第二部分，第一部分的横截面面积大于孔的横截面面积。一个或多个半导体器件接合到该散热块的第一部分上且与该导电过孔相互电连接。具有第一侧面和对置的第二侧面的散热器与该半导体器件隔开且与该散热块大致平行，由此该半导体器件设置在该散热器和散热块之间。模制树脂封装该半导体器件以及至少该衬底的第一侧面、该散热块的第一部分和该散热器的第一侧面。

根据本发明的第二实施例，提供一种散热块阵列，该散热块阵列包括绝缘衬底和多个相互连接的散热块，该绝缘衬底具有对置的第一和第二侧面以及设置成阵列的多个孔。每个散热块具有由中间部分分离的第一部分和第二部分，其中该中间部分贯穿所述孔之一且该第一部分具有比该孔的周长大的周长。

根据本发明的第三实施例，提供一种用于制造用于包装一个或多个半导体器件的阵列型封装的方法。该方法包括以下步骤：(a)提供包含绝缘衬底和多个相互连接的散热块的散热块阵列，该绝缘衬底具有多个孔，该多个相互连接的散热块具有由中间部分分开的对置的第一部分和第二部分，该中间部分贯穿该多个孔中的一个，其中该第一部分具有比该孔的周长更大的周长，且多个连接杆(tie bar)从该第一部分的周长伸出，且其中从一个散热块伸出的连接杆与从相邻散热块伸出的至少一个其他连接杆在相互交叉点处交叉；(b)将半导体器件接合到第一部分上且将半导体器件与该绝缘衬底的第一侧面上的导电过孔相互电连接，该导电过孔通过所述绝缘衬底延伸到该绝缘衬底的对置第二侧面；(c)提供具有多个连接杆的散热器阵列，该多个连接杆从其周长延伸，其中从一个散热器上延伸的连接杆与从相邻散热器延伸的至少一个其他连接杆在相互交叉点交叉；(d)将该散热块的连接杆接合到该散热器的连接杆上，使得该半导体器件设置在该散热块中的一个和该散热器中的一个之间；和(e)将该半导体器件以及该散热器和该散热块的至少一部分封装在模制树脂中。

附图说明

将在附图和描述中说明本发明一个或多个实施例的细节。本发明的其他特征、目标和优点将由于该说明、附图和权利要求而变得清楚。

图1是本发明的球栅阵列封装的局部剖视俯视平面图。

图2是图1的球栅阵列封装的剖视图。

图3是用于制造本发明封装所使用的连接有散热块的衬底阵列的俯视平面图。

图4是图3的阵列的剖视图。

图5是用于制造本发明封装所使用的散热器阵列的俯视平面图。

图6是图5的阵列的剖视图。

图7示出了根据本发明制造的封装阵列的剖视图。

图8示出了使散热块连接杆的一部分部分变薄，以便于切割(singulation)。

图9-11示出了用于将散热器连接杆锁定到散热块连接杆上的机构。

图12示出了与根据本发明一个实施例的封装一起使用的引线框。

图13是图12的引线框的顶视透视图。

图14是图12的引线框的仰视透视图。

图15a和15b示出了与根据本发明另一个实施例的封装一起使用的引线框。

图16示出了与根据本发明又一个实施例的封装一起使用的引线框。

在各个附图中的相同标号和标记表示相同的元件。

具体实施方式