专利名称：集成电路的热涡流改善结构的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种集成电路的热涡流改善结构，尤指一种令集成电路上所设晶粒在其裸露在外的一面上覆设一纳米薄膜，以获致理想的散热效果的技术。
背景技术：
轻薄短小、功能多、速度快等条件是电子产品不变的研发方向，此种趋势亦造成集成电路组件的I/O接脚数目越来越多，体积上却只能越来越小。在插入式的组件如SIP、ZIP等受到电路板上插入孔的尺寸限制之后，表面黏着技术(SMT)应运而生，被用来解决插入式组件无法再增加脚数及缩小体积的缺点，因而集成电路组件的封装方式便由SOP、SOJ、SSOP演变到TSOP，再从QFP、LQFP到TQFP等。由于引脚的间距越来越小，甚至超越印刷电路板高密度布局的技术极限，乃将组件上的接脚从外围改成平面的数组排列。但如前揭所述，集成电路在I/O接脚数日渐增加下，封装体尺寸势必随的增加，也伴随着许多如基板锡球空焊或基板变形翘曲现象，解决这些问题的最有效作法，便是尽可能将芯片以外的胶体部份缩小，而当封装后体积与芯片大小差不多，故「芯片尺寸封装」(CSP)技术乃因而问世。
「芯片尺寸封装」的一般定义是封装体边长在内含芯片边长的1.2倍以下，或者是封装体的面积是内含芯片面积的1.5倍以下，在此定义范围内的IC封装体均可称之为CSP，因此，此种封装体的焊垫可能是类似TSOP(Thin Small Outline Package)的金属引脚，也可能是类似BGA的金属锡球。如图2揭露有一类似BGA形式的CSP组件，其令一晶粒(chip)70的一面形成有I/O焊垫71，又令一基板80表面形成有焊垫81，而在底面则植设有锡球82，各锡球82并与表面上对应的焊垫81电连接；随后令前述晶粒70以覆晶(flip chip)方式将具有I/O焊垫71的一面朝下安装至基板80表面，并令其I/O焊垫71与基板80表面的焊垫81电连接。其中，该晶粒70相对于具有I/O焊垫71一面的另面上覆设有一防护层72，该防护层72一般是为塑料或玻璃材料。
前述集成电路组件在晶粒70外侧面上所施作的防护层72原作为隔离、绝缘及保护等功能，基于该等功能需求，只须采用低价的塑料或玻璃材料施作即可。但如前揭所述，集成电路组件因功能增加，内部电路将更趋复杂，在此状况下，其工作时产生的热能亦相对提高，根据热辐射原理，集成电路组件内部的热能是向上辐射，但向上辐射的热能却遭遇热传导效率不佳的塑料或玻璃，由于工作废热未能有效的挥散，长期下来将影响集成电路组件的工作效率，甚至造成损坏。
实用新型内容因此，本实用新型主要目的在提供一种具有极佳散热效果而可有效防止热害的集成电路。
为达成前述目的采取的主要技术手段是令一集成电路包括有一基板，其底面形成有复数的接脚，其表面则形成有相互连接的线路及复数焊垫，各焊垫并与底面的接脚电连接；一晶粒，其一面上形成有复数的I/O焊垫，并透过覆晶方式以该面覆设于基板表面，并以该面上的I/O焊垫与基板表面的焊垫电连接；一纳米薄膜，是覆设在晶粒相对于具有I/O焊垫一面的另面上；利用纳米薄膜覆设于晶粒的外侧面上，除具备传统防护层的隔离保护作用外，由于纳米薄膜具有极佳的导热性，可有效地将晶粒工作时产生的热能向外传导，而获致理想的散热效果。
前述的纳米薄膜是由纳米级金属微粒所构成的粒薄膜。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是既有集成电路组件的结构示意图。
主要组件符号说明10--晶粒11--第一面12--第二面 13--I/O焊垫20--基板21--底面22--接脚23--表面24--焊垫30--纳米薄膜70--晶粒71--I/O焊垫72--防护层 80--基板
81--焊垫 82--锡球具体实施方式
如图1所示，揭露有一集成电路组件的基本构成，于本实施例中，其为一CSP组件，惟本实用新型的适用对象不以CSP组件为限，其适用于以COB制程(chip onboard)构成的组件或其它晶粒外露的组件上。
又于本实施例中，是令一晶粒10具有一第一面11及一相对于第一面11的第二面12，其中该晶粒10的第一面11是作为集成电路布局的施作区，其上形成有复数的I/O焊垫13。而前述晶粒10是经由覆晶方式(flip chip)以其第一面11安装于一基板20上。
该基板20具有一底面21，该底面21上形成有复数的接脚22，于本实施例中，该接脚22为金属锡球形式，该基板20又具有一表面23，该表面23上形成有相互连接的线路(图中未示)及复数焊垫24，各焊垫24并与底面21上的接脚22电连接，该连接关系于图中未表示。
而该透过覆晶方式以其第一面11相对安装于基板20表面23的晶粒10，是以第一面11上的I/O焊垫13与基板20表面23的焊垫24电连接。该晶粒10则进一步在相对于第一面11的第二面12上覆设一纳米薄膜30(NanoFilm)，于本实施例中，该纳米薄膜30是由金属微粒黏合在一起的粒薄膜。
前述的纳米薄膜30为一种纳米材料，现代材料和物理学家所称的纳米材料是指固体颗粒小到纳米(1纳米＝10-9米)尺度的纳米微粒和晶体尺寸小到纳米量级的固体和薄膜。而纳米材料是透过纳米技术达成，简言之，所谓的纳米技术，是将组件的基本构造缩小至纳米程度。纳米化的结果将产生量子效应作用，使组件的诸多物性因而改变，如质量减轻、体积缩小、曲度变大及表面积增加等，而最重要的则是导热度、导电性增加分别为铜的一百倍、一百万倍。
而因前述纳米薄膜30是由纳米级金属微粒组成，其表面积大而具微隙，故具有极佳的导热性，当其覆设于晶粒10的第二面12上，当晶粒10工作时，其内部产生的热能将可迅速地传导至纳米薄膜30，而透过纳米薄膜30快速地向外挥散。在此状况下，晶粒10工作时，其内部温度获得良好的控制，从而可确保集成电路工作时的稳定性。又由于纳米薄膜30是覆设在晶粒10的第二面12上，亦兼具传统晶粒外侧面上所设防护层的保护隔离功能。由上述可知，本实用新型主要是在集成电路的外露晶粒的外表面上施作一层纳米薄膜，藉以获致理想的散热效果，故相较于既有技术已具备突出的技术特征与显然的进步，并符合实用新型专利要件，爰依法提起申请。
权利要求1.一种集成电路的热涡流改善结构，其特征在于，包括有一基板，其表面则形成有相互连接的线路及复数焊垫，各焊垫并与底面的接脚电连接；一晶粒，其一面上形成有复数的I/O焊垫，并透过覆晶方式以该面覆设于基板表面，并以该面上的I/O焊垫与基板表面的焊垫电连接；一纳米薄膜，是覆设在晶粒相对于具有I/O焊垫一面的另面上。
2.如权利要求第1项所述集成电路的热涡流改善结构，其特征在于，该纳米薄膜是由纳米级金属微粒所构成的粒薄膜。
3.如权利要求第1项所述集成电路的热涡流改善结构，其特征在于，该基板底面形成有复数的接脚。
4.如权利要求第3项所述集成电路的热涡流改善结构，其特征在于，该基板底面的接脚是由金属锡球构成。
专利摘要本实用新型是一种集成电路的热涡流改善结构，是令一晶粒在一面上形成I/O焊垫，并经由覆晶方式以该面与一基板上所设的对应焊垫电连接以构成集成电路组件，其中该晶粒相对于具有I/O焊垫的另面上覆设一纳米薄膜，由于纳米薄膜是由金属微粒组成，具有较大表面积与微间隙，作用于晶粒的外侧面上为一理想的超导热体，可有效防止集成电路表面形成热涡流，从而具备极佳的散热效果。
文档编号H01L23/36GK2852389SQ200520118159
公开日2006年12月27日 申请日期2005年9月1日 优先权日2005年9月1日
发明者庄品洋, 刘明辉, 黄文能 申请人:姚立和