专利名称：具有粗糙面的散热片及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用于晶片封装的散热片及其制造方法，特别是涉及一种具有粗糙面的散热片及其制造方法。
背景技术：
半导体制造厂所生产的晶片(Chip)必须进行封装，以成为使用于电子产品内的集成电路(IC)。由于晶片在操作时会产生热能，且晶片经过封装后不易散热，因此在封装时必须将晶片以接着剂(例如银胶)黏合于散热片上，借由接着剂将热能传导至散热片上，再借散热片的导热与散热效果进行降温，避免晶片因为操作时温度过高而烧毁。由于散热片是以金属材料制成，表面较为光滑，在封装时与封装料的附着性较差，晶片也不易接合于该散热片上，甚至在灌注封装料时可能会导致晶片自散热片脱落。因此有业者对散热片进行表面处理，以增加该散热片与该晶片的接合面(内表 面)的粗糙度，现有散热片的制造方法如图I所示，先以一准备步骤11并配合待封装的晶片制造出一尺寸与规格相符的散热片，接着以一喷砂步骤12在该散热片的内表面进行喷砂并形成粗糙面，如此可以提升该散热片与晶片黏合度，以避免封装后晶片脱落。通常厂商会以激光刻印(Laser Marking)或油墨点印(InkPrinting)的方式,将商标或产品规格打印于该散热片的外表面上，然而该散热片的外表面并未经过粗糙化处理，因此仍然十分光滑，如此会导致激光刻印或油墨点印的附着效果不佳，因此打印图样容易脱落，而影响商品的质量感。另外有业者提出以电镀法在该散热片的内、外表面形成粗糙面，然而电镀法受限于处理方式，会造成内、外表面具有相同的粗糙度。但是用于与晶片接合的内表面，以及用于打印图样的外表面适用于不同的粗糙度才能达到最佳的效果，因此单以电镀法进行表面处理并无法符合需求。所以，如何改良用于晶片封装的散热片的制造方法，使该散热片的外表面能够形成与内表面不同的粗糙度，以提升散热片的适用性与外观效果，一直是本技术领域者持续努力的重要目标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种相反两面具有不同粗糙度的散热片的制造方法。本发明具有不同粗糙度的散热片的制造方法，包含一个准备步骤、一个第一处理步骤，及一个第二处理步骤。该准备步骤是准备一片用于晶片封装的散热片，该散热片包含一个第一散热片体，该第一散热片体具有一个第一表面，及一个相反于该第一表面的第二表面。该第一处理步骤是以一个具有粗糙面的冲头，及一个相对于该冲头的下模，两者相配合冲压该第一散热片体，使该第一散热片体的第一表面具有粗糙度。该第二处理步骤是选自于电镀、湿蚀刻、干蚀刻的其中一种或一种以上制程相配合使该第二表面具有粗糙度，并使该第一表面的平均粗糙度不小于该第二表面的平均粗糙度。本发明所述具有粗糙面的散热片的制造方法，在该准备步骤中，该散热片还包含一个用以接合于该第一散热片体上的第二散热片体，该第二散热片体具有一个环型的环绕壁，及一个由该环绕壁所围绕界定并用以放置一个晶片的设置孔，该环绕壁具有一个第一环绕面，及一个相反于该第一环绕面的第二环绕面，而在该第一处理步骤中，还以冲压的方式冲压该第二散热片体，使该第二散热片体的第一环绕面与第二环绕面具有粗糙度。本发明所述具有粗糙面的散热片的制造方法，在该第二处理步骤中还以电镀、湿蚀刻，或干蚀刻其中一种或一种以上制程相配合使该第二散热片体的第一环绕面与第二环绕面具有粗糙度。本发明的另一目的，在于提供一种以上述制造方法所制成的散热片，用以提升与芯片的附着性。 本发明具有不同粗糙度的散热片，适用于晶片封装，该散热片包含一个第一散热片体，该第一散热片体包括一个第一表面，及一个相反于该第一表面的第二表面，该第一表面的平均粗糙度不小于该第二表面。本发明所述具有粗糙面的散热片，该第一散热片体的第一表面的平均粗糙度是
O.05 6 μ m，该第二表面的平均粗糙度是O. 05 3. 5 μ m。本发明具有不同粗糙度的散热片，适用于晶片封装，该散热片包含一个第一散热片体，及一个用以接合于该第一散热片体上的第二散热片体，该第一散热片体包括一个第一表面，及一个相反于该第一表面的第二表面，该第二散热片体具有一个环型的环绕壁，及一个由该环绕壁所围绕界定并用以放置一个晶片的设置孔，该环绕壁具有一个第一环绕面，及一个相反于该第一环绕面的第二环绕面，该第一表面的平均粗糙度不小于该第二表面，该第一环绕面的平均粗糙度不小于该第二环绕面的平均粗糙度。本发明所述具有粗糙面的散热片，该第一表面与第一环绕面的平均粗糙度是
O.05 6 μ m，该第二表面与第二环绕面的平均粗糙度是O. 05 3. 5 μ m。本发明的有益效果在于借由该第一处理步骤与该第二处理步骤分别以物理方式与化学方式使该第一表面的平均粗糙度不小于该第二表面的平均粗糙度，以提升该第一表面与晶片的附着性，并同时增进该第二表面的散热效果与外观效果。
图I是一流程图，说明现有散热片的制造方法；图2是一流程图，说明本发明具有粗糙面的散热片的制造方法的第一较佳实施例；图3是一剖视示意图，辅助说明图2 ；图4是一立体图，说明图2所制成的散热片；图5是一剖视示意图，说明散热片进行封装的态样；图6是一剖视示意图，说明散热片的另一种实施态样；图7是一剖视示意图，说明本发明具有粗糙面的散热片的制造方法的第二较佳实施例。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。参阅图2与图3，本发明具有粗糙面的散热片的制造方法的第一较佳实施例包含一准备步骤3、一第一处理步骤4，以及一第二处理步骤5。该准备步骤3是用于准备一片用于晶片封装的散热片30，该散热片30包含一第一散热片体31,该第一散热片体31具有一第一表面311,及一相反于该第一表面311的第二表面312，且该第一散热片体31更弯折形成一个用以放置一晶片61 (参阅图4)的凹槽313。在本第一较佳实施例中，是以用于锡球数组封装(Ball Grid Array7BGA)形式的散热片30作说明，当然也能选择用于覆晶封装(Flip-ChipPackage, FCP)、四方扁平封装(QuadFlat Package, QFP)、四方扁平无引脚封装(Quad Flat No-lead Package, QFN)、晶片级封 装(ChipScale Package, CSP)或其它形式的散热片30,而各种规格的散热片30的制造方式为本技术领域者所熟知，本案将着重于形成粗糙面的方法，所以不针对该散热片30的制造方法及规格多加描述。配合图4所示，该第一处理步骤4是以物理方式，例如冲压，对该第一散热片体31的第一表面311进行粗糙化处理。该第一处理步骤4是使用一具有粗糙面的冲头411及一相对于该冲头411的下模412，借由该冲头411与下模412配合冲压使该第一表面311具有粗糙度，特别说明的是，该冲头411与下模412可以设置于一冲压机上或是借由其它设备进行冲压，由于冲压的实际实施方式为所属技术领域的技术人员所熟知，不再另外绘示或赘述。而该第二处理步骤5是对该第一散热片体31的第二表面312，以化学方式进行表面粗糙化处理。于本实施例中，是以电镀方式作说明，其操作方式是在对该第二表面312进行电镀时，于电镀液中加入有机添加剂，以使该第二表面312具有粗糙度。由于电镀的制程具有低成本的优势，于电镀时加入有机添加剂以改变电镀速率，能进一步调整第二表面312的粗糙度。较佳地，该第一表面311的平均粗糙度为O. 05 6 μ m，该第二表面312的平均粗糙度为O. 05 3. 5 μ m，并控制该第一表面311的平均粗糙度不小于该第二表面312的平均粗糙度。参阅图4、5，为通过上述第一较佳实施例的制造方法所制成的散热片30。该散热片30用于封装该晶片61时，先将该晶片61以接着剂62 (例如银胶)黏合于该第一散热片体31上并定位于该凹槽313内，再以一封装料63包覆封装于该第一散热片体31周围，使该第二表面312形成一显露于该封装料63外的散热部314，借该散热部314以达到散热的目的。该散热片30借由粗糙化的第一表面311以提升该晶片61与接着剂62黏合于该第一散热片体31上的稳固性，并借由粗糙化的第二表面312增加表面积以提升整体散热效率。另外，厂商通常会以激光刻印(Laser Marking)或油墨点印(Ink Printing)的方式,将商标或产品规格打印于该第二表面312上，通过上述粗糙化的方式可以使该第二表面312呈现雾面的外观效果，而使得打印的图样不易脱落。特别说明的是，该散热片30也可以是如图6所示上下倒置的态样，并同样将该晶片61以接着剂62设置于该凹槽313内，借此提供不同形态的散热片30。
参阅图7并配合图2，本发明具有粗糙面的散热片制造方法的第二较佳实施例，大致类似于该第一较佳实施例，不同的地方在于在该准备步骤3中，该散热片30还包含一片用以接合于该第一散热片体31的第二散热片体32。在本实施例中，该第一散热片体31为平板状，而该第二散热片体32具有一环型的环绕壁321，及一由该环绕壁321所围绕界定并用以放置该晶片61的设置孔324。该环绕壁321具有一第一环绕面322，及一相反于该第一环绕面322的第二环绕面323。于本实施例中，在该第一处理步骤4中是先以冲压的方式使该第二散热片体32的第一环绕面322与第二环绕面323粗糙化，接着在该第二处理步骤5中是以湿蚀刻的方式再对该第二散热片体32的第一环绕面322与第二环绕面323进行粗糙化处理，湿蚀刻普遍是使用强酸性的溶液作为蚀刻液，以使金属表面产生腐蚀而形成粗糙面。于本实施例中，是借由改变湿蚀刻的时间，或是改变蚀刻液的浓度来使该第一环绕面322、第二环绕面323产生不同的粗糙度，而上述时间与浓度的改变为该领域中具有通常知识的技术人员所能理解，不再赘述。当然也可以视实际使用情形，选用强碱性溶液进行蚀刻。湿蚀刻方式的蚀刻效率较快，可以减少蚀刻所耗费的时间，以提升生产效率。 特别说明的是，该第一散热片体31与该第二散热片体32通常是使用铜材或铝材等金属材料制成，当然只要是易于导热的材质皆可作为转用；另外，如果该第一散热片体31、该第二散热片体32是以铜材制成，可以选择使用三氯化铁或其它常用于铜材料的铜蚀刻液(Cu-Etchant)进行湿蚀刻；该第一散热片体31、该第二散热片体32如果是铝材所制成，就要选用铝蚀刻液(Al-Etchant)，以达到蚀刻并形成粗糙面的目的。另外要说明的是，该第二处理步骤5也可以是以干蚀刻的方式使该第一环绕面322与第二环绕面323形成有粗糙度。在本实施例中，干蚀刻是以电浆蚀刻达成在该第一环绕面322、第二环绕面323形成粗糙面的目的，而干蚀刻方式相较于湿蚀刻方式能减少酸碱溶液的使用量，较为环保并可以节省废弃溶液的处理费用。借由上述制造方法所制成的散热片30，由于该第一表面311与第一环绕面322皆具有粗糙度，因此该第一散热片体31与该第二散热片体32的接合能更为稳固。特别说明的是，在本实施例中，是以该第二散热片体32的第一环绕面322与该第一散热片体31的第一表面311接合的情形作说明，当然也可以视实际需求以该第二散热片体32的第二环绕面323作为接合面，并不以此为限。综上所述，本发明借由该第一处理步骤4与该第二处理步骤5，分别在该第一散热片体31的第一表面311与第二表面312形成粗糙面，并分别是以物理方式与化学方式形成不同粗糙度，不但能提升该第一表面311与晶片61的附着性，并同时增加该第二表面312的散热效果，确实能达成本发明的目的。
权利要求
1.一种具有粗糙面的散热片的制造方法，其特征在于包含 一个准备步骤，准备一片用于晶片封装的散热片，该散热片包含一个第一散热片体，该第一散热片体具有一个第一表面，及一个相反于该第一表面的第二表面； 一个第一处理步骤，以一个具有粗糙面的冲头，及一个相对于该冲头的下模，两者相配合冲压该第一散热片体，使该第一散热片体的第一表面具有粗糙度；以及 一个第二处理步骤，是选自于电镀、湿蚀亥IJ、干蚀刻的其中一种或一种以上制程相配合使该第二表面具有粗糙度，并使该第一表面的平均粗糙度不小于该第二表面的平均粗糙度。
2.根据权利要求I所述具有粗糙面的散热片的制造方法，其特征在于在该准备步骤中，该散热片还包含一个用以接合于该第一散热片体上的第二散热片体，该第二散热片体具有一个环型的环绕壁，及一个由该环绕壁所围绕界定并用以放置一个晶片的设置孔，该环绕壁具有一个第一环绕面，及一个相反于该第一环绕面的第二环绕面，而在该第一处理步骤中，还以冲压的方式冲压该第二散热片体，使该第二散热片体的第一环绕面与第二环绕面具有粗糙度。
3.根据权利要求2所述具有粗糙面的散热片的制造方法，其特征在于在该第二处理步骤中还以电镀、湿蚀刻或干蚀刻其中一种或一种以上制程相配合使该第二散热片体的第一环绕面与第二环绕面具有粗糙度。
4.一种根据权利要求I所述的制造方法所制造的具有粗糙面的散热片，适用于晶片封装，该散热片包含一个第一散热片体，该第一散热片体包括一个第一表面，及一个相反于该第一表面的第二表面，其特征在于该第一表面的平均粗糙度不小于该第二表面。
5.根据权利要求4所述具有粗糙面的散热片，其特征在于该第一散热片体的第一表面的平均粗糙度是O. 05 6 μ m，该第二表面的平均粗糙度是O. 05 3. 5 μ m。
6.一种根据权利要求2所述的制造方法所制造的具有粗糙面的散热片，适用于晶片封装，该散热片包含一个第一散热片体，该第一散热片体包括一个第一表面，及一个相反于该第一表面的第二表面，其特征在于该散热片还包含一个用以接合于该第一散热片体上的第二散热片体，该第二散热片体具有一个环型的环绕壁，及一个由该环绕壁所围绕界定并用以放置一个晶片的设置孔，该环绕壁具有一个第一环绕面，及一个相反于该第一环绕面的第二环绕面，该第一表面的平均粗糙度不小于该第二表面，该第一环绕面的平均粗糙度不小于该第二环绕面的平均粗糙度。
7.根据权利要求6所述具有粗糙面的散热片，其特征在于该第一表面与第一环绕面的平均粗糙度是O. 05 6 μ m，该第二表面与第二环绕面的平均粗糙度是O. 05 3. 5 μ m。
全文摘要
一种具有粗糙面的散热片的制造方法，包含一准备步骤、一第一处理步骤，及一第二处理步骤。该准备步骤是用于准备一片用于晶片封装的散热片，该散热片包含一第一散热片体，该第一散热片体具有一第一表面，及一相反于该第一表面的第二表面。该第一处理步骤是以物理方式对该第一散热片体的第一表面进行粗糙化处理，该第二处理步骤对该第二表面以化学方式进行表面粗糙化处理。借由上述制造方法所制作之散热片的第一表面的平均粗糙度不小于第二表面的平均粗糙度，以提升第一表面与晶片的附着性，并同时增进第二表面的散热与外观效果。
文档编号H01L23/367GK102956506SQ20111025563
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月31日 优先权日2011年8月31日
发明者黄琮琳, 杨肇煌 申请人:旭宏科技有限公司