[发明专利]一种高散热球型阵列封装结构

说明书

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域的散热结构，特别是涉及一种高散热球型阵列封装结构。

背景技术

传统的半导体倒装焊封装结构大多通过基板来散热，主要会存在以下不足：

1、随着半导体技术的不断发展，以塑料基板材质为芯片承载底板的中高阶封装越来越多，特别是球型阵列封装多采用基板材质，但由于塑料基板本身的导热性能较差，散热效果不佳。

2、采用金属线实现电互联的封装结构，多通过高分子环氧树脂材料将芯片粘结在承载板上，树脂本身的散热效果较差，芯片主要透过树脂中添加的金属颗粒进行热传导，为了达到更好的散热效果而选用金属颗粒所占比例较高的合成树脂，造成树脂比例的相对下降，降低了其与芯片、承载板之间的粘结力，进而出现因粘结力不强、金属颗粒高比例带来的高应力残留而导致的分层等可靠性问题。

3、受本身的封装结构限制而散热不佳的半导体封装，也有采用高导热塑封料的方式来提高散热效果，但高导热塑封料除了本身高昂的成本价格外，对产品塑封工艺的控制也提出了更高的要求，且散热效果不明显。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高散热球型阵列封装结构，使得半导体封装散热结构的散热性强、结构简单、散热空间利用率高、适用性强。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种高散热球型阵列封装结构，包括芯片、金属引线、粘结材料、基板、塑封料和焊球，所述的封装结构中还包括弹簧散热器；所述的芯片通过粘结材料置于所述的基板上，并通过所述的金属引线实现与所述的基板之间的电互联；所述的塑封料塑封所述的弹簧散热器、芯片、金属引线、粘结材料、被动元件和基板，形成塑封体；所述的弹簧散热器周围被所述的塑封料固定，其一端与所述的芯片相连，另一端裸露于所述的塑封体表面；所述的基板下方植有所述的焊球。

所述的高散热球型阵列封装结构的弹簧散热器裸露于所述的塑封体表面的一端焊有外接散热装置。

所述的高散热球型阵列封装结构的基板上贴有被动元件；所述的被动元件为电阻、或电容、或电感、或晶振。

所述的高散热球型阵列封装结构的弹簧散热器为柔性结构或弹性结构。

所述的高散热球型阵列封装结构的弹簧散热器根据所述的芯片的尺寸和散热需求来改变与芯片相连端的接触面积和接触形状。

所述的高散热球型阵列封装结构的粘结材料为导电胶、不导电胶或粘结膜。

所述的高散热球型阵列封装结构的金属引线为金线、或铜线、或铝线、或合金线。

所述的高散热球型阵列封装结构的焊球为锡球、或铜柱、或金凸点、或合金凸块。有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1、内置弹簧散热器，大大增加了芯片的散热面积，使芯片由原来靠一面与承载底座相连的散热结构变成靠承载底座与弹簧散热器同时散热的芯片双面散热结构。

2、解决了一些没有外露金属载板的封装散热难题，大大提高了产品的电热性能和可靠性。

3、封装体内置弹簧散热器的结构使封装体在原有的空间内实现了很好的散热效果，满足了半导体封装轻薄短小的趋势要求。

4、弹簧散热器的弹簧伸缩特性，使其在不同封装厚度的产品中具备了一定的通用性，适用性的提高也降低了弹簧散热器的开模成本。

5、弹簧散热器本身的柔性结构使其在高度空间上具有很强的灵活性，和传统非可压缩性金属块或金属片散热结构相比，弹簧的柔性结构不会因封装各环节中的高度公差而造成对芯片的压伤，弹簧良好的应力吸收功能更有利于产品可靠性的提高。

6、在弹簧散热器裸露于塑封体的一端加焊大型外接散热装置，满足了大功率产品的超高散热要求。

7、在封装结构中加入被动元件，封装结构更为紧凑，具有封装密度高的系统集成优点。

附图说明

图1是本发明高散热球型阵列封装结构的剖面图；

图2是本发明高散热球型阵列封装结构中弹簧散热器的示意图；

图3是本发明高散热球型阵列封装结构的底部示意图；

图4是本发明高散热球型阵列封装结构中焊有外接散热装置的产品示意图；

图5是本发明高散热球型阵列封装结构中贴有被动元件的产品示意图；

图6是本发明高散热球型阵列封装结构中贴有被动元件并焊有外接散热装置的产品示意图。

具体实施方式