[发明专利]具散热增益的半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种具散热增益的半导体装置，尤指一种可改善传统封装塑料基板散热差、导线架绕线能力不足以及因无放置焊接组件功能而导致电性不佳等问题的半导体装置。

背景技术

随着半导体技术不断发展，半导体装置所承载的芯片亦趋向高度整合化以提供电子产品所要求的运作速度及功能，然此同时芯片运作所产生的热量亦相对地增加。以往一般以导线架进行封装，使用导线架封装虽可获得良好的散热效果，但其无精细线路的布线能力。至于另一解决方案为使用塑料基板以获得良好的绕线能力，然塑料基板封装其主体为塑料材质，因此散热性差。

在一般半导体装置的制作上，传统的散热路径为由芯片、黏合胶、基板至基板下方的导热焊球而传递至外界，不仅散热路径长，且散热效率往往不足，为解决此散热效率问题，一般在传统半导体装置结构上常贴附一导热性佳的金属材料制成的散热片(Stiffener)，使芯片产生的热量得传递至散热片而散逸。而采用此种散热结构的半导体装置已在美国专利公开公报第6906414号中揭露出来。该半导体装置的封装结构如图23所示，该半导体装置4大致包括一基板41、黏合于该基板41上的芯片42、贴附于该芯片42的散热片43、以及用于包覆该基板41、该芯片42与该散热片43的封胶体44。该散热片43的基部具有一凹陷部431及一相对凸出部432，可使该芯片42产生的热量藉由该散热片43的凹陷部431传递至凸出部432而散逸至该半导体装置4外。然而，由于此种封装结构其散热片43与基板41并非一体的结构，意即该装置4的基板41与散热片43为两种不同制程所完成的结构，因此在配置一基板后还必须设置一散热片结构，不仅得花费另一制程成本，且相对其制程时间亦得延长，故此项技术实不符合业界大量量产的考虑。

有鉴于此，美国专利公开公报第6541832号揭露一种具有散热片的半导体装置，如图24所示，该半导体装置5上的芯片51与其散热片52贴合，藉此使该芯片51产生的热量得直接传递至该散热片52而散逸。然而，此种封装结构虽能结合基板与散热片的功能而达成散热的目的，唯其整体结构不仅绕线不佳，无法达成精细线路的制作，并且亦无接地功能，当该半导体装置运作时，由于无接地的配置，因此易造成结构稳定性不佳，而使电性效率不彰的缺点。

另外，美国专利公开公报第6528882号系揭露一种从挖洞达成散热的半导体装置。如图25所示，该揭露的半导体装置6大致上包括一基板61、黏合于该基板61上的芯片62、以及用于包覆该基板61及该芯片62的封胶体63。其中该基板61包括一金属核心层611、一配置于该金属核心层611上表面的第一图形线路层612、一配置于该金属核心层611下表面的第二图形线路层613、一配置于该第一图形线路层612与该金属核心层611间的第一绝缘层614、以及一配置于该第二图形线路层613与该金属核心层611间的第二绝缘层615。利用在该第二图形线路层613与该第二绝缘层615以镭射钻孔钻出多数个盲孔64，并显露出该金属核心层611的下表面，再进一步充填一导热材料65形成一散热球66，使该散热球66与设置于该第二图形线路层613下方球垫67上的锡球68于同一层次，如是使产生的热可从该芯片62通过该金属核心层611后能直接地转移通过该些散热球66，藉此提供芯片一个极短的热扩散路径。然而，此种封装结构虽能达成散热的目的，唯其在处理制程上系于整体结构完成后，需再另外制作镭射盲孔及充填导热材料始得以获得此具散热改良的装置，因此以该项技术欲改良结构散热的同时，亦具有得另外花费镭射钻孔等制程的成本及其时间的缺点，同样费时费力且费工。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服已知技艺所遭遇的上述问题并提供一种可使散热效果增益、布线能力较佳以及含放置焊接组件功能而使整体结构稳定以提供良好的电性效率的具散热增益的半导体装置。