专利名称：散热型半导体封装结构及其制法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种散热型半导体封装结构及其制法，特别是涉及一 种可供多封装件构装结构有效散热的半导体封装结构及其制法。
背景技术：
现今电子产品朝多功能、高电性及高速运行的方向发展，为配合 此一发展方向，半导体业者莫不积极研发能整合有多个芯片或封装件 的半导体装置，藉以符合电子产品的需求。
请参阅图1，相比于现有在单一封装件中整合多个芯片的多芯片封
装件(Multi-chip Package)而言，美国专利第6, 798， 054号公开一种 于封装件中整合有另一封装件的结构(package in package, pip)，是 将一经电性测试后的封装件11构装于另一封装件12中，藉以解决传 统多芯片封装件中已知良品芯片(Know Good Die, KGD)问题。
但是对于此构装于另一封装件内部的封装件而言，其内的芯片于 运行时常产生大量的热量，然该芯片周围又包覆多重由低散热系数的 封装化合物(Mold Compound)所构成的封装胶体，因而无法有效将热量 逸散出去，容易造成内部封装件电性失能，甚且亦导致邻接的电子元 件或半导体芯片的电性失能。
再者，请参阅图2，如中国台湾专利第1239058号所揭露的封装结 构而言，由于一般的封装化合物中含有一定比例的脱模剂(Mold release agent)，例如腊(wax)，以做为封装模压后易于脱模，但是此 用于脱模的脱模剂容易附着于封装件21表面，造成外部封装件22的 封装化合物无法与该封装件21结合，而导致脱层，从而增加散热的热 阻，更甚者，其脱层会造成外部封装件22的裂损，因而需在该封装件 21的表面形成凹部或粗糙化结构210，但是如此却增加制造成本及复 杂性。
因此，如何提供一种散热型半导体封装结构及其制法，可使构装在另一封装件内的封装件结构有效逸散热量，且避免电性失能、脱层 及热阻增加的问题，以及避免外部封装件发生裂损状况，确为相关领 域上所需迫切面对的问题。
发明内容
鉴于前述现有技术的缺陷，本发明的一目的是提供一种散热型半 导体封装结构及其制法，以供构装在另一封装件内的封装件结构有效 逸散热量。
本发明的另一目的是提供一种散热型半导体封装结构及其制法， 以避免发生电性失能问题。
本发明的又一目的是提供一种散热型半导体封装结构及其制法， 以避免外部封装件发生裂损问题。
本发明的复一目的是提供一种散热型半导体封装结构及其制法， 不需对内部封装件进行凹部或粗糙化处理，以减少制造成本及复杂性。
为达到前述及其它目的，本发明的散热型半导体封装结构的制法 包括提供一芯片承载件，以在该芯片承载件上接置并电性连接至少 一半导体芯片及至少一完成封装的封装单元；提供一具有一平坦部的 散热件，以使将散热件平坦部接置于该封装单元顶面；以及进行封装 模压作业，以于该芯片承载件上形成包覆该封装单元、半导体芯片及 散热件的封装胶体，其中该散热件平坦部的面积大于该封装单元顶面 面积，以使该封装单元为该散热件平坦部所遮覆。
本发明亦揭露一种散热型半导体封装结构，包括 一芯片承载件； 至少一半导体芯片，接置并电性连接至该芯片承载件；至少一完成封 装的封装单元，接置并电性连接至该芯片承载件； 一散热件，具有一 平坦部，以使将散热件平坦部接置于该封装单元顶面，其中该平坦部 的面积大于该封装单元顶面面积，藉以遮覆该封装单元；以及一封装 胶体，形成于该芯片承载件上，以包覆该半导体芯片、封装单元及散 热件。
该散热件还设有自该平坦部向下延伸的支撑部，该支撑部可通过 一黏胶而接置于该芯片承载件上，该平坦部则通过一导热胶而接置于 该封装单元顶面，并使该半导体芯片及封装单元容设于该散热件的平坦部及支撑部所形成的容置空间中，藉以逸散该封装单元及半导体芯 片运行时所产生的热量；再者，该散热件的支撑部可通过一导电胶而
接置于该芯片承载件的接地部(ground)上，以提供一电磁干扰(EMI)遮 蔽效果，亦或该支撑部可通过一不导电的导热胶而接置于半导体芯片 上，以供直接逸散半导体芯片的热量，另该散热件可形成有多个支撑 部，以供接置于半导体芯片及芯片承载件的接地部，藉以同时提供封 装结构电磁干扰(EMI)遮蔽及直接逸散半导体芯片热量的效果；另外该 散热件的平坦部边缘形成有至少一向下的弯折部，以供该散热件扣合 及定位于该封装单元上，避免散热件的位移。
因此，本发明的散热型半导体封装结构及其制法，是在芯片承载 件上接置并电性连接至少一半导体芯片及完成封装的封装单元，并将 一具有平坦部的散热件通过其平坦部而接置于该封装单元顶面，再于 该芯片承载件上形成包覆该封装单元、半导体芯片及散热件的封装胶 体，从而通过在构装于封装结构内的封装单元顶面上接置一散热件的 平坦部，且该平坦部面积较封装单元顶面尺寸为大，以提升封装单元 散热的效果，同时使该封装单元顶面不直接与将其包覆其中的封装结 构的封装胶体接触，避免彼此间发生脱层、热阻增加及封装结构裂损 问题；再者，该散热件还设有自该平坦部向下延伸的支撑部，该支撑 部可通过一黏胶而接置于该芯片承载件上，另该支撑部亦可通过一导 电胶而接置于该芯片承载件的接地部(ground)上，以提供封装结构电 磁干扰(EMI)遮蔽效果，亦或该支撑部可通过一不导电的导热胶而接置 于半导体芯片上，以供直接逸散半导体芯片的热量，或该散热件可形 成有多个支撑部，以供同时接置于半导体芯片及芯片承载件的接地部， 藉以同时提供封装结构电磁干扰(EMI)遮蔽及直接逸散半导体芯片热 量的效果。
图1为美国专利第6， 798， 054号所公开的一种于封装件中构装有 另一封装件的结构示意图2为中国台湾专利第1,987， 314号所公开的半导体封装结构示 意图；图3A至图3C为本发明的散热型半导体封装结构及其制法第一实 施例的剖面示意图4为本发明的散热型半导体封装结构第二实施例的剖面示意图； 图5为本发明的散热型半导体封装结构第三实施例的剖面示意图； 图6为本发明的散热型半导体封装结构第四实施例的剖面示意图； 图7为本发明的散热型半导体封装结构第五实施例的剖面示意图8及图9为本发明的散热型半导体封装结构第六实施例的剖面
示意图。 元件符号说明
11， 12封装件
21内部封装件
22外部封装件
210凹部或粗糙化结构
30焊球
31基板
310接地部
32半导体芯片
33封装单元
34封装胶体
35散热件
351平坦部
352支撑部
353弯折部
354凹槽
36导热胶
37黏胶
38导电胶
39导热胶
具体实施例方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功 效。
第一实施例
请参阅图3A至图3C，为本发明的散热型半导体封装结构及其制法 的剖面示意图。
如图3A所示，提供一例如为基板31的芯片承载件，以在该基板 31上接置并电性连接至少一半导体芯片32及至少一完成封装的封装 单元33。
该芯片承载件除可为图式的基板31，亦可为导线架。该半导体芯 片32可以如图式的打线方式电性连接至该基板，亦可利用覆晶方式电 性连接至该基板。该封装单元33可例如为图式的先前已完成置晶及封 装的球栅阵列式半导体封装件，亦或为完成置晶及封装的导线架式半 导体封装件。
如图3B所示，提供一具有一平坦部351的散热件35，以使将散热 件35平坦部351接置于该封装单元33顶面。该散热件平坦部351的 面积大于该封装单元33顶面面积，以使该封装单元33为该散热件平 坦部351所遮覆。
该散热件35例如为经黑化处理的铜片或经阳极处理的铝片，同时 于该散热片35复包括有自该平坦部351向下延伸的支撑部352，以供 该封装单元33及半导体芯片32得以容设于该散热片平坦部351及支 撑部352所形成的容置空间中，且该平坦部351间隔一导热胶36而接 置于该封装单元33顶面，该支撑部352通过一黏胶37而接置于该基 板31上。
如图3C所示，进行封装模压作业，以于该基板31上形成包覆该 封装单元33、半导体芯片32及散热件35的封装胶体34。
后续再于该基板31底面植设多个焊球30，藉以电性连接至外部装置。
通过前述制法，本发明亦提供一种散热型半导体封装结构，包括: 一例如为基板31的芯片承载件；至少一半导体芯片32，接置并电性连 接至该基板31;至少一完成封装的封装单元33，接置并电性连接至该 基板31; —散热件35，具有一平坦部351，以使将散热件平坦部351接置于该封装单元33顶面，其中该平坦部351的面积大于该封装单元
33顶面面积，藉以遮覆该封装单元33;以及一封装胶体34,形成于该 芯片承载件31上，以包覆该半导体芯片32、封装单元33及散热件35。
该散热件35复设有自该平坦部351向下延伸的支撑部352,该支 撑部352可通过一黏胶37而接置于该基板31上，该平坦部351则通 过一导热胶36而接置于该封装单元33顶面，并使该半导体芯片32及 封装单元33容设于该散热件35的平坦部351及支撑部352所形成的 容置空间中，藉以逸散该封装单元33及半导体芯片32运行时所产生 的热量。
第二实施例
另请参阅图4，为本发明的散热型半导体封装结构第二实施例的示 意图，其中为简化附图及便于了解，对应与前述实施例相同或相似元 件，以相同编号表示。
本实施例的散热型半导体封装结构与前述实施例大致相同，主要 差异在于该散热件35的支撑部352可通过一导电胶38而接置于该基 板31的接地部310 (ground)上，以提供一电磁干扰(EMI)遮蔽效果。
第三实施例
另请参阅图5，为本发明的散热型半导体封装结构第三实施例的示 意图，其中为简化附图及便于了解，对应与前述实施例相同或相似元 件，以相同编号表示。
本实施例的散热型半导体封装结构与前述实施例大致相同，主要 差异在于该散热件35的支撑部352可通过一不导电的导热胶39而接 置于半导体芯片32上，以供直接逸散半导体芯片32的热量。
第四实施例
另请参阅图6，为本发明的散热型半导体封装结构第四实施例的示 意图，其中为简化附图及便于了解，对应与前述实施例相同或相似元 件，以相同编号表示。
本实施例的散热型半导体封装结构与前述实施例大致相同，主要 差异在于该散热件35可形成有多个支撑部352，以供同时接置于半导 体芯片32及基板31的接地部310，藉以同时提供封装结构电磁干扰 (EMI)遮蔽及直接逸散半导体芯片热量的效果。第五实施例
另请参阅图7，为本发明的散热型半导体封装结构第五实施例的示 意图，其中为简化附图及便于了解，对应与前述实施例相同或相似元 件，以相同编号表示。
本实施例的散热型半导体封装结构与前述实施例大致相同，主要
差异在于该散热件35的平坦部351可外露出封装胶体34，以有效提升 热量逸散的效果。 第六实施例
另请参阅图8及图9，为本发明的散热型半导体封装结构第六实施 例的示意图，其中为简化附图及便于了解，对应与前述实施例相同或 相似元件，以相同编号表示。
本实施例的散热型半导体封装结构与前述实施例大致相同，主要 差异在于该散热件35的平坦部351形成有可供定位于封装单元33上 的定位部，例如在该平坦部351边缘形成有至少一向下弯折的弯折部 353(如图8所示)，或于该平坦部351成一凹槽354(如图9所示)，以 供该散热件35的平坦部351通过导热胶36而接置于该封装单元33时， 同时得以利用扣合部而卡扣及定位于该封装单元33上，避免散热件35 的位移。
因此，本发明的散热型半导体封装结构及其制法，是在芯片承载 件上接置并电性连接至少一半导体芯片及完成封装的封装单元，并将 一具有平坦部的散热件通过其平坦部而接置于该封装单元顶面，再于 该芯片承载件上形成包覆该封装单元、半导体芯片及散热件的封装胶 体，从而通过在构装于封装结构内的封装单元顶面上接置一散热件的 平坦部，且该平坦部面积较封装单元顶面尺寸为大，以提升封装单元 散热的效果，同时使该封装单元顶面不直接与将其包覆其中的封装结 构的封装胶体接触，避免彼此间发生脱层、热阻增加及封装结构裂损 问题；再者，该散热件还设有自该平坦部向下延伸的支撑部，该支撑 部可通过一黏胶而接置于该芯片承载件上，另该支撑部亦可通过一导 电胶而接置于该芯片承载件的接地部(ground)上，以提供封装结构一 电磁干扰(EMI)遮蔽效果，亦或该支撑部可通过一不导电的导热胶而接 置于半导体芯片上，以供直接逸散半导体芯片的热量，或该散热件可形成有多个支撑部，以供同时接置于半导体芯片及芯片承载件的接地 部，藉以同时提供封装结构电磁干扰(EMI)遮蔽及直接逸散半导体芯片 热量的效果。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制 本发明，任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下， 对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应以 权利要求书的范围为依据。
权利要求
1.一种散热型半导体封装结构的制法，包括提供一芯片承载件，以在该芯片承载件上接置并电性连接至少一半导体芯片及至少一完成封装的封装单元；提供一具有一平坦部的散热件，以使将散热件平坦部接置于该封装单元顶面；以及进行封装模压作业，以于该芯片承载件上形成包覆该封装单元、半导体芯片及散热件的封装胶体，其中该散热件平坦部的面积大于该封装单元顶面面积，以使该封装单元为该散热件平坦部所遮覆。
2. 根据权利要求1所述的散热型半导体封装结构的制法，其中， 该散热片还包括有自该平坦部向下延伸的支撑部，以供该封装单元及 半导体芯片容设于该散热片平坦部及支撑部所形成的容置空间中。
3. 根据权利要求2所述的散热型半导体封装结构的制法，其中， 该散热件的平坦部间隔一导热胶而接置于该封装单元顶面，该支撑部 通过一黏胶而接置于该芯片承载件上。
4. 根据权利要求2所述的散热型半导体封装结构的制法，其中， 该散热件的支撑部通过一导电胶而接置于该芯片承载件的接地部。
5. 根据权利要求2所述的散热型半导体封装结构的制法，其中， 该散热件的支撑部通过一不导电的导热胶而接置于半导体芯片上。
6. 根据权利要求2所述的散热型半导体封装结构的制法，其中， 该散热件形成有多个支撑部，以供同时接置于半导体芯片及芯片承载 件的接地部。
7. 根据权利要求1所述的散热型半导体封装结构的制法，其中， 该散热件的平坦部外露出封装胶体。
8. 根据权利要求1所述的散热型半导体封装结构的制法，其中， 该散热件的平坦部形成有可供定位于封装单元上的定位部。
9. 根据权利要求8所述的散热型半导体封装结构的制法，其中， 该定位部为该平坦部边缘所形成向下弯折的弯折部或设于该平坦部中 的凹槽的其中一者。
10. —种散热型半导体封装结构，包括 一芯片承载件；至少一半导体芯片，接置并电性连接至该芯片承载件； 至少一封装单元，接置并电性连接至该芯片承载件；一散热件，具有一平坦部，以使将散热件平坦部接置于该封装单 元顶面，其中该平坦部的面积大于该封装单元顶面面积，藉以遮覆该封装单元；以及一封装胶体，形成于该芯片承载件上，以包覆该半导体芯片、封 装单元及散热件。
11. 根据权利要求10所述的散热型半导体封装结构，其中，该散 热片复包括有自该平坦部向下延伸的支撑部，以供该封装单元及半导 体芯片容设于该散热片平坦部及支撑部所形成的容置空间中。
12. 根据权利要求11所述的散热型半导体封装结构，其中，该散 热件的平坦部间隔一导热胶而接置于该封装单元顶面，该支撑部通过 一黏胶而接置于该芯片承载件上。
13. 根据权利要求11所述的散热型半导体封装结构，其中，该散 热件的支撑部通过一导电胶而接置于该芯片承载件的接地部。
14. 根据权利要求11所述的散热型半导体封装结构，其中，该散 热件的支撑部通过一不导电的导热胶而接置于半导体芯片上。
15. 根据权利要求11所述的散热型半导体封装结构，其中，该散 热件形成有多个支撑部，以供同时接置于半导体芯片及芯片承载件的 接地部。
16. 根据权利要求10所述的散热型半导体封装结构，其中，该散 热件的平坦部外露出封装胶体。
17. 根据权利要求10所述的散热型半导体封装结构，其中，该散 热件的平坦部形成有可供定位于封装单元上的定位部。
18. 根据权利要求17所述的散热型半导体封装结构，其中，该定 位部为该平坦部边缘所形成向下弯折的弯折部或设于该平坦部中的凹 槽的其中一者。
全文摘要
本发明公开了一种散热型半导体封装结构及其制法，是在芯片承载件上接置并电性连接至少一半导体芯片及封装单元，并将一具有平坦部及支撑部的散热件通过其平坦部而接置于该封装单元顶面，且供该封装单元及半导体芯片容设于该散热件平坦部及支撑部所形成的容置空间中，再于该芯片承载件上形成包覆该封装单元、半导体芯片及散热件的封装胶体，从而通过该散热件逸散封装单元热量并提供电磁干扰(EMI)遮蔽效果，同时避免封装单元与用以将其包覆其中的封装胶体发生脱层、热阻增加及裂损等问题。
文档编号H01L23/367GK101303983SQ20071010743
公开日2008年11月12日 申请日期2007年5月11日 优先权日2007年5月11日
发明者曾文聪, 萧承旭, 蔡和易, 黄建屏 申请人:矽品精密工业股份有限公司