晶片封装体及其制造方法与流程

本发明有关于晶片封装体，特别是具有热扩散层的晶片封装体及其制造方法。

背景技术：

现有的晶片封装体，例如cpu(中央处理器；centralprocessingunit)或是gpu(图形处理器；graphicsprocessingunit)，其工作时皆会产生大量热能，因此需要在晶片封装体上设置散热装以冷却晶片封装体。一般的散热系统是借由热传导的方式将晶片封装体产生的热能吸收至散热系统内，再借由热对流的方式将热能发散至空气中。为了使晶片封装体与散热系统之间的热传导效率优化，一般散热系统会配置有一平面，并且能够与晶片封装体外表的另一平面贴合，进而通过此接触面进行热传导。

一般而言，晶片并非均匀发热体，而且通常会存在点发热的情况，散热系统与晶片封装体的接触面常是偏离发热点，因此无论如何改良散热系统，皆无法改善晶片封装体与散热系统之间的热传导效率。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种具有热扩散层的晶片封装体及其制造方法。

本发明提供的晶片封装体，包含：

一基板；

一晶片，该晶片的其中一面贴附在该基板的其中一面；

一热扩散层，覆盖于该晶片的另一面且该热扩散层的边缘延伸至该晶片的边缘，该热扩散层贯穿设置有至少一缺口；及

一导线，通过该缺口连接于该基板与该晶片之间。

作为优选技术方案，该热扩散层之内包含有导热材料。

作为优选技术方案，该导热材料为片状石墨烯。

作为优选技术方案，该热扩散层的其中一面上布设有黏着剂并且贴附该晶片。

作为优选技术方案，上述的晶片封装体，还包含一封装结构，该封装结构包覆该晶片。

优选地，该热扩散层热连接该封装结构。

作为优选技术方案，上述的晶片封装体，还包含覆盖于该热扩散层的一保护层。

作为优选技术方案，该缺口自该热扩散层延伸贯穿该保护层。

本发明还提供一种晶片封装体的制造方法，包含：

a.提供一第一晶圆以及一热扩散层，并且将该热扩散膜的其中一面贴附在该第一晶圆的其中一面；

b.在该热扩散膜上开设多个缺口；

c.提供一第二晶圆，并且将该热扩散膜的另一面贴附在该第二晶圆的其中一面；

d.将该第二晶圆裁切形成多个晶片，并且同时将该热扩散膜裁切形成贴附在各该晶片的多个热扩散层；

e.提供一基板并且将该晶片设置在该基板；及

f.提供对应该多个缺口的多个导线，并且将各该导线穿过对应的各该缺口连接于该基板与该晶片之间。

作为优选技术方案，在步骤f之后还包含步骤g：提供一封装结构，并且将该封装结构包覆该晶片。

作为优选技术方案，该热扩散膜之内包含有导热材料。

作为优选技术方案，该导热材料为片状石墨烯。

作为优选技术方案，在步骤c中，在该热扩散膜上布设黏着剂并且贴附该第二晶圆。

作为优选技术方案，在步骤c与步骤d之间更包含步骤h：将该第一晶圆自该热扩散膜上移除。

作为优选技术方案，在步骤d中，同时将该第一晶圆裁切形成贴附在各该热扩散层的多个保护层。

本发明的晶片封装体，其晶片上设设置有片状石墨烯构成的热扩散层，因此能够避免热能集中而降低晶片封装体对外的热传导效率。其制造方法借由在裁切第二晶圆形成晶片之前将热扩散膜贴附至第二晶圆，因此不需要将各热扩散层分别贴附至各晶片。

附图说明

图1是本发明第一实施例的晶片封装体的示意图。

图2是本发明第二实施例的晶片封装体的示意图。

图3是本发明的晶片封装体的制造方法的流程图。

图4至图7是本发明的晶片封装体的制造方法的步骤示意图。

图8至图10是本发明第三实施例的晶片封装体的制造方法的步骤示意图。

图11至图13是本发明第四实施例的晶片封装体的制造方法的步骤示意图。

【符号说明】

10第一晶圆；

20热扩散膜；

30第二晶圆；

100基板；

200晶片；

300热扩散层；

301缺口；

310黏着剂；

320保护层；

400导线；

500封装结构；

510导热介质。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参阅图1，本发明的第一实施例提供一种晶片封装体，其包含一基板100、一晶片200、一热扩散层300、至少一导线400以及一封装结构500。

于本实施例中，基板100较佳地为一电路板。晶片200设置在晶片200的基板100的其中一面之上，而且基板100的此面较佳地与晶片200的其中一面相互贴合。

于本实例中，热扩散层300较佳地呈薄膜状，热扩散层300之内具有导热材料。导热材料为片状石墨烯，片状石墨烯具有良好的平面热传导特性。热扩散层300的其中一面上较佳地布设有黏着剂310，并且热扩散层300能够借由黏着剂310贴附于晶片200的另一面而使得热扩散层300覆盖于晶片200之上。热扩散层300的边缘延伸至晶片200的边缘，而且热扩散层300上贯穿开设有至少一缺口301。于本实施例中，热扩散层300较佳开设有多个缺口301，各缺口301的结构相同。缺口301可以是孔状，也可以是延伸至热扩散层300边缘的缺槽状，本发明不限定其型式。

于本实施例中，热扩散层300的另一面上较佳地贴附有一保护层320，而且缺口301自热扩散层300延伸贯穿保护层320。

导线400对应缺口301配置，于本实施例中，本发明的晶片封装体较佳地包含有对应各缺口301的多个导线400。各导线400的其中一端连接于基板100，导线400的另一端则穿过对应的缺口301连接晶片200，因此借由该些导线400能够将晶片200电性连接基板100。

封装结构500包覆晶片200借以保护晶片200，于本实施例中，封装结构500是模塑成形于基板100上而包覆晶片200，并且同时包覆热扩散层300而与热扩散层300热连接。保护层320能够避免热扩散层300中的片状石墨烯在封装结构500的模塑成形制程中受损。

参阅图2，本发明的第二实施例提供一种晶片封装体，其包含一基板100、一晶片200、一热扩散层300、至少一导线400以及一封装结构500。本实施例的晶片封装体的构造大至如同前述第一实施例，因此相同之处于此不再赘述，本实施例与第一实施例不同之处详述如后。

于本实施例中，热扩散层300上并未设有保护层320。封装结构500是罩盖于基板100上的罩壳，而且封装结构500罩盖晶片200。热扩散层300热连接封装结构500，热扩散层300与封装结构500可以是直接贴附而热连接或是借由在热扩散层300与封装结构500之间填充导热介质510(例如导热胶或导热垫)而热连接。

参阅图3，本发明的第三实施例提供一种晶片封装体的制造方法，用于制造如前述第一实施例中所述的晶片封装体。于本实施例中，本发明的晶片封装体的制造方法的各步骤分别说明如后：

参阅图3至图5，于本实施例的步骤a中，首先提供一第二晶圆10以及一热扩散膜20，并且将热扩散膜20的其中一面贴附在第二晶圆10的其中一面；

参阅图3及图6，于接续步骤a的步骤b中，在热扩散膜20上开设多个缺口301，此步骤中的缺口301较佳地是孔状，且较佳地可以借由加工机具直接加工贯穿第二晶圆10及热扩散膜20以便于加工形成缺口301。

参阅图3及图7，于接续步骤b的步骤c中，提供一第二晶圆30。而后在热扩散膜20的另一面上布设黏着剂310，并且借由黏着剂310将此面贴附在第二晶圆30的其中一面上。借此将热扩散膜20覆盖设置于第二晶圆30。

参阅图3及图8，于接续步骤c的步骤d中，对应该些缺口301的位置进行裁切，将第二晶圆30裁切形成多个晶片200，同时也将热扩散膜20裁切形成贴附在各晶片200的多个热扩散层300，而且各热扩散层300分别具有至少一缺口301。依据裁切位置的不同，各热扩散层300上的缺口301呈现不同的形态，当未裁切到热扩散膜20上的缺口301时，则各热扩散层300上的缺口301是孔状；当裁切到热扩散膜20上的缺口301时，则各热扩散层300上的缺口301是延伸至热扩散层300边缘的缺槽状，本发明不限定各热扩散层300上的缺口301的型式。并且，较佳地同时也将第一晶圆10裁切形成覆盖于各热扩散层300上的多个保护层320。

参阅图3及图9，于接续步骤d的步骤e中，提供至少一基板100并且将晶片200设置在基板100上，本发明不限定其设置方式，可以将一晶片200设置在一基板100上，也可以将多个晶片200设置在同一基板100上。

参阅图3及图10，于接续步骤e的步骤f中，对应各缺口301而提供多个导线400，将各导线400的一端连接于基板100，并且将各导线400的另一端穿过对应的缺口301连接至晶片200，借此将晶片200电性连接基板100。

参阅图3及图1，于接续步骤f的步骤g中，提供一封装结构500，并且将封装结构500包覆晶片200。于本实施例中较佳地是将基板100连同晶片200置入模具中将封装结构500模塑成形于基板100上而包覆晶片200。在模塑制程中，保护层320能够保护热扩散层300以避免注入模具的高压塑料损坏热扩散层300中的片状石墨烯的结构。

本发明的第四实施例提供一种晶片封装体的制造方法，用于制造如前述第二实施例中所述的晶片封装体。本实施例的步骤内容大至如同前述第三实施例，因此相同之处于此不再赘述，本实施例与第三实施例不同之处详述如后。

参阅图3及图11，于本实施例中，步骤c完成后，可以选择性地执行步骤h，将第二晶圆10自热扩散膜20上移除。于接续步骤h的步骤d中，对应该些缺口301之位置进行裁切，将第二晶圆30裁切形成多个晶片200，同时将热扩散膜20裁切形成贴附在各晶片200的多个热扩散层300，而且各热扩散层300分别具有至少一缺口301。

参阅图3及图12，于接续步骤d的步骤e中，提供至少一基板100并且将晶片200设置在基板100上，本发明不限定其设置方式，可以将一晶片200设置在一基板100上，也可以将多个晶片200设置在同一基板100上。

参阅图3及图13，于接续步骤e的步骤f中，对应各缺口301而提供多个导线400，将各导线400的一端连接于基板100，并且将各导线400的另一端穿过对应的缺口301连接至晶片200，借此将晶片200电性连接基板100。

参阅图3及图2，于接续步骤f的步骤g中，提供一封装结构500，并且将封装结构500包覆晶片200。于本实施例中，封装结构500是罩壳之型态，于本步骤中将封装结构500罩盖于基板100上而罩盖晶片200，而且热扩散层300与封装结构500可以是直接贴附而热连接或是借由在热扩散层300与封装结构500之间填充导热介质510(例如导热胶或导热垫)而热连接。

本发明的晶片封装体，其晶片200上设设置有片状石墨烯构成的热扩散层300，因此晶片200的发热能够均匀地扩散至整个晶片封装体，故能够避免热能集中而降低晶片封装体对外的热传导效率。

本发明的晶片封装体的制造方法借由在裁切第二晶圆30形成晶片200之前将热扩散膜20贴附至第二晶圆30，因此不需要将各热扩散层300分别贴附至各晶片200。以此方法制成的热扩散层300会延伸至各晶片200的边缘而完全覆盖晶片200的表面，使得导线400无法连接到晶片200，故需要在热扩散层300设置缺口301供导线400通过。因此，本发明的晶片封装体的制造方法更借由将热扩散膜20预设在第一晶圆10的手段而能够一次在多个热扩散层300上形成缺口301。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。