[发明专利]导热焊盘及具有其的QFP芯片的封装结构

说明书

技术领域

本发明涉及芯片封装领域，具体而言，涉及一种导热焊盘及具有其的QFP芯片的封装结 构。

背景技术

现代电子封装器件正向高密度、高集成和小型化方向发展，而QFP封装(QuadFlat Package，四面扁平封装)在芯片封装技术中占主流地位。目前一些高集成度的QFP封装芯片， 例如TI公司生产的TMS320F28377，为了有良好散热与接地效果，在芯片的底部会有一个用 于散热与接地的焊盘。焊盘的作用是实现芯片与外电路之间、元器件之间的电气连接与机械 连接，所以其可靠性尤为重要。芯片功率循环引起的热应力与交变循环将导致焊盘的热疲劳， 从而使焊点的性能退化，可靠性降低，甚至造成芯片失效。

因此，选用QFP封装芯片的高密度印刷电路板，芯片的散热特性影响产品长期运行的可 靠性；芯片的接地阻抗则影响产品的性能，当芯片的接地阻抗过大，将会出现上电初始化出 错、程序跑飞等现象。

现在市场主流的芯片厂家，如TI公司、Altera公司等都推出了带导热焊盘的芯片，带导 热焊盘的QFP封装芯片可以提升芯片的接地阻抗特性、散热性能，从而提高产品性能及可靠 性。图1是TI公司的一款带导热焊盘的DSP芯片的导热焊盘的结构示意图，其导热焊盘的焊 盘区域1’整体为焊盘部12’。

如图2所示是QFP封装芯片贴装工艺流程。QFP封装的芯片生产贴装时，需要先涂上锡 膏，而锡膏中含有助焊剂。在高温过程中，助焊剂里的有机物裂解产生气体，所以在PCB板 过回流焊时，面积较大的焊盘上常会出现气泡，气泡的存在会使芯片散热面积不够，增大了 芯片对地阻抗，这就会影响到焊接的可靠性和产品的性能。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种导热焊盘及具有其的QFP芯片的封装结构，以解决现有 技术中导热焊盘的导热效果差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种导热焊盘，该导热焊盘包括焊 盘区域和外围区域，焊盘区域设置有呈阵列布置的多个焊盘部，焊盘部之间具有间隙。

进一步地，上述沿第一方向依次排列的多个焊盘部形成的焊盘单元，且各焊盘单元沿第 二方向依次排列，第一方向与第二方向垂直。

进一步地，上述各焊盘部为四边形焊盘部，优选为菱形焊盘部或正方形焊盘部。

进一步地，上述焊盘单元中各焊盘部的沿第一方向的边在同一条直线上。

进一步地，上述焊盘单元中各焊盘部的对应对角线在同一条直线上。

进一步地，上述导热焊盘还包括多个透气孔，多个透气孔围绕焊盘区域设置在外围区域 中。

进一步地，上述各透气孔对应与其相邻的焊盘部的间隙设置。

进一步地，上述各焊盘部的边长为40～60mils。

进一步地，上述相邻焊盘部之间的间距为15～25mils。

进一步地，靠近上述焊盘区域的焊盘部与外围区域接触，透气孔与焊盘区域的最短距离 为15～25mils。

进一步地，上述透气孔为圆形透气孔，透气孔的直径为20～40mils。

根据本发明的另一方面，提供了一种QFP芯片的封装结构，具有导热焊盘和导电焊盘， 该导热焊盘为上述的导热焊盘。

应用本发明的技术方案，将导热焊盘的焊盘区域由原来的整体焊盘改为呈阵列布置的相 互隔离的多个焊盘部，各焊盘部的面积相对于原来焊盘区域整体为焊盘部的面积大大减小， 一方面使高温焊接过程中锡膏中的助焊剂裂解产生的气体逸出的路径缩短，另一方面相邻的 焊盘部之间具有间隙，该间隙为气体逸出提供了通道，进而使该气体能够及时逸出，从而有 效减少了气泡的面积和数量，保证了芯片具有足够的散热面积，改善了其散热效果。同时， 根据导体材料电阻定律，公式为R＝ρL/S，其中ρ：导体材料的电阻率，L：导体长度，S： 导体横截面积，由于减少了气泡的面积，使得焊盘形成导体的有效面积增加，因此利用该导 热焊盘降低了芯片的接地阻抗，进而提高了芯片的可靠性。进一步地，经过检测，本申请的 导热焊盘的焊接效果也较原有整体焊盘部的结构有所改善，这是由于焊盘部的气泡减少，使 得各焊盘部致密性得到改善，进而保证了各焊盘的实际焊接效果，弥补了由于焊盘区域面积 的减小导致的焊接效果降低的缺陷，避免芯片的过度上浮，从而提高其四周引脚焊接可靠性。

附图说明