[发明专利]芯片封装结构及其制作方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种芯片封装结构及其制作方法，且特别是有关于一种具 有高电压防护的芯片封装结构及其制作方法。

背景技术

在设计需高电压输入的芯片封装结构(例如负责控制电源的电源模组或控 制马达驱动的IGBT模组)时，为符合安全规格(例如：UL Standard)的规范及 确保封装结构的正常运作，通常需考量封装结构的电压输入端(例如：导脚)与 金属材(例如：散热元件)之间的沿面距离(creepage distance)以及空间距离 (clearance distance)，以避免导脚与散热元件之间导通而导致电性短路，及防 止由导脚输入的瞬间高电压直接跳越至低压端(即散热元件)，而危害使用者安 全。

图1绘示现有的高功率芯片的封装结构的剖面图。图2A～图2B绘示图1 的芯片封装结构的制程剖面图。请参照图1，现有的芯片封装结构100具有一 基板110、多个芯片120、一散热元件E、多个导脚130、一壳体140、一硅胶 层150与一外盖160。基板110具有彼此相对的二表面112、114，而芯片120 配置在表面112上，且散热元件E配置于表面114上。壳体140配置于表面112 上，且壳体140具有相对的二表面141、142、位于表面141的一开口143以及 位于表面142的一开口144。开口143曝露出散热元件E的朝向远离基板110 方向的一表面，且开口144暴露出基板110上的芯片120。

导脚130为L形，并贯穿壳体140，导脚130的一第一端132位于开口144 内，导脚130的第二端134则朝向表面142延伸而出。芯片120之间、芯片120 与基板110之间以及芯片120与导脚130之间是借由多条焊线170电性连接。 硅胶层150配置于开口144中并包覆芯片120与焊线170，且外盖160配置于 硅胶层150上并覆盖开口144。

现有的芯片封装结构100的制作方法如下所述。首先，请参照图2A，将 导脚130制作于壳体140中，方法可为先将导脚130放入模具内再与壳体140 一同射出成型或先射出成型壳体140再将导脚130嵌入壳体140内中。接着， 请参照图2B，将散热元件E配置于基板110的表面114上，后将芯片120配 置于基板110的表面112上并打线接合芯片120与基板110以及芯片120之间。 接着，将壳体140配置于基板110的表面112上并与基板110胶合，壳体140 的开口144暴露出基板110的部分表面112及芯片120，开口143曝露出散热 元件E的一表面。之后，打线接合芯片120、基板110以及导脚130。接着， 请再次参照图1，将硅胶填入开口144内，以形成硅胶层150。最后，将外盖 160配置于硅胶层150上并封闭开口144。

由于导脚130是由表面142延伸而出，且表面142与设置有散热元件E的 表面141相对，因此，现有的芯片封装结构100的沿面距离以及空间距离较大， 使得封装结构100可耐高电压及符合安全规格。但现有的芯片封装结构100的 制作步骤相当繁复，且壳体140与芯片120皆配置于基板110的表面112上， 所以基板110可承载芯片120的面积较小。为使基板110具有足够的承载面积， 势必需增加基板110的尺寸，而这将导致基板110的成本增加及封装结构100 的体积增加。

发明内容

本发明提出一种芯片封装结构，可有效增加导脚与散热元件之间的沿面距 离以及空间距离，使封装结构可耐高电压及符合安全规格，且其基板可承载芯 片的面积较大。

本发明另提出一种芯片封装结构的制作方法，可省去现有制作壳体及配置 外盖的步骤，达到简化制造程序。

本发明又提出一种芯片封装结构的制作方法，可防止封装胶体于封胶制程 中溢流至模具的凹槽中而污染模具，进而延长模具的使用寿命。