半导体封装结构的制作方法

本申请涉及半导体，尤其是涉及一种半导体封装结构。

背景技术：

1、现有的芯片结构由芯片主体和引脚组成，芯片主体通过引脚安装在相应的电路板上。现有的芯片在使用时，会产生一定的热量，为了确保芯片的高散热性，以便于芯片正常工作，并延长芯片的使用寿命，通常需要在芯片的表面设置散热板等散热件，为加大散热板与芯片之间的接触面积，提高散热效果，需要在散热板与芯片之间贴装一块导热垫片。由于芯片封装后，芯片主体由封装胶包裹，封装胶与导热垫片之间的热传导率较差，会对芯片散热起到一定的制约。

技术实现思路

1、为了提高芯片的散热性能，本申请提供一种半导体封装结构。

2、本申请提供的一种半导体封装结构采用如下的技术方案：

3、一种半导体封装结构，包括封装基板、芯片主体、散热件和塑封层；

4、所述芯片主体安装于所述封装基板上，所述散热件包括散热板和两端开口的散热筒，所述散热板固定于所述散热筒上以封堵所述散热筒一端，所述散热筒套设于所述芯片主体外，所述散热筒内侧壁至少部分与所述芯片主体周面相贴，所述散热板与所述芯片主体相贴，所述散热筒外侧壁设有多层散热齿，多个所述散热齿均呈环形且在所述散热筒延伸方向上间隔设置，位于所述散热筒外围；

5、所述封装基板上塑封有塑封层，所述塑封层包裹所述散热筒和所述散热齿，所述散热齿远离所述封装基板的一端均延伸至所述散热板，位于所述塑封层外，所述散热板背对所述芯片主体的一侧露出所述塑封层外。

6、通过采用上述技术方案，芯片主体的热量可通过散热板散热，也可以通过周围的散热筒散热，散热筒的热量可传递至散热板、散热齿或塑封层，由于散热齿的热传导效率比塑封层的热传导效率高，传递至散热齿的热量可快速进行散热，塑封层的热量传递至相邻的散热筒上也可快速地散热，实现芯片主体多方位的散热，提高散热效率。散热齿一方面起着加快散热的作用，另一方面起到对塑封胶导流的作用，提高塑封胶对芯片主体的密封性。将散热筒和散热板设于芯片主体周围，散热筒和散热板是刚性的，对芯片可起到保护作用，增强了封装结构的抗冲击能力。

7、可选的，所述散热齿远离所述封装基板的一端的截面呈尖状设置。

8、通过采用上述技术方案，一方面可增大散热齿与外界的接触面积，进一步提高散热效率，另一方面可起到对塑封胶导流的作用，塑封胶沿着尖部流至散热齿和散热筒之间，提高塑封胶对芯片主体的密封性。

9、可选的，所述芯片主体通过焊球安装于所述封装基板，所述散热筒远离所述散热板的一端朝所述封装基板一侧凸伸形成喇叭状的连接部，所述连接部的口径自所述散热筒向所述封装基板的方向逐渐增大，所述连接部与所述封装基板相抵，所述连接部开设有注入孔。

10、通过采用上述技术方案，芯片主体倒装于封装基板上，可以免除引线键合的连接方式，可避免出现由于引线断裂使芯片无法正常运行的情况；芯片主体的热量也可通过连接部传递至封装基板实现快速散热。

11、可选的，所述连接部外侧壁设有所述散热齿。

12、通过采用上述技术方案，连接部不仅能将热量传递至封装基板，还能将热量传递至散热齿，进一步提高散热效率。

13、可选的，所述连接部面向所述焊球的一侧凸伸形成环状的导流部，所述导流部位于所述芯片主体外围，所述连接部远离所述封装基板的一端与导流部之间的角度为锐角，所述注入孔与所述导流部相邻。

14、通过采用上述技术方案，塑封胶从注入孔可通过导流部流至连接部内侧，便于塑封胶对芯片主体和封装基板之间的空间进行填充，提高对芯片主体的密封性能。

15、可选的，所述导流部延伸至与所述封装基板相贴，所述连接部靠近所述封装基板的一端与所述导流部之间的角度大于或等于90°，所述连接部位于所述导流部两侧的部分均设有所述注入孔。

16、通过采用上述技术方案，连接部的热量还可以通过导流部传递至封装基板，连接部34与封装基板相抵的一端，与导流部之间的为直角或钝角，可增强散热筒位于封装基板上的稳定性。

17、可选的，所述散热板端部凸出所述散热筒设置。

18、通过采用上述技术方案，可增大散热板与外界的接触面积，提高散热板的散热效率，增强了封装结构的抗冲击能力。

19、可选的，所述散热板背离所述散热筒的一侧凸设有环形凸挡部，所述环形凸挡部位于所述芯片主体外围，且位于所述散热板端部。

20、通过采用上述技术方案，向散热筒周围注入塑封胶时，由于设置有环形凸挡部，一方面可增大散热板与外界的基础面积，提高散热效率，另一方面可尽量避免塑封胶封住散热板背对散热筒的一侧，防止降低散热板的散热性能。

21、可选的，所述散热板周面为中部凸起的弧面，所述散热板靠近所述芯片主体的一端凸出背向所述芯片主体的一端。

22、通过采用上述技术方案，散热板周面远离散热筒的部分可将塑封胶导流至散热齿内侧，散热板周面靠近散热筒的部分可将塑封胶导流至散热筒与散热齿的夹角处，促进塑封胶的填充，提高对芯片主体的密封性能。

23、可选的，所述芯片主体包括多个堆叠的芯片，相邻两个所述芯片之间均设有隔离层。

24、通过采用上述技术方案，实现多个芯片的封装，隔离层可实现相邻电路系统之间的电气隔离。

25、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

26、1、芯片主体周围与散热筒和散热板之间实现面接触，可提高散热效率，散热筒的热量一方面可传递至散热板，另一方面可传递至散热齿和塑封层，塑封层的热量可传递至相邻的散热齿，实现芯片主体多方位的散热，提高散热效率；

27、2、散热齿一方面起着加快散热的作用，另一方面起到对塑封胶导流的作用，提高塑封胶对芯片主体的密封性；

28、3、将散热筒和散热板设于芯片主体周围，散热筒和散热板是刚性的，对芯片可起到保护作用，增强了封装结构的抗冲击能力。

技术特征：

1.一种半导体封装结构，其特征在于，包括封装基板（1）、芯片主体（2）、散热件（3）和塑封层（4）；

2.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，所述散热齿（33）远离所述封装基板（1）的一端的截面呈尖状设置。

3.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，所述芯片主体（2）通过焊球（5）安装于所述封装基板（1），所述散热筒（32）远离所述散热板（31）的一端朝所述封装基板（1）一侧凸伸形成喇叭状的连接部（34），所述连接部（34）的口径自所述散热筒（32）向所述封装基板（1）的方向逐渐增大，所述连接部（34）与所述封装基板（1）相抵，所述连接部（34）开设有注入孔（34a）。

4.根据权利要求3所述的半导体封装结构，其特征在于，所述连接部（34）外侧壁设有所述散热齿（33）。

5.根据权利要求3所述的半导体封装结构，其特征在于，所述连接部（34）面向所述焊球（5）的一侧凸伸形成环状的导流部（35），所述导流部（35）位于所述芯片主体（2）外围，所述连接部（34）远离所述封装基板（1）的一端与导流部（35）之间的角度为锐角，所述注入孔（34a）与所述导流部（35）相邻。

6.根据权利要求5所述的半导体封装结构，其特征在于，所述导流部（35）延伸至与所述封装基板（1）相贴，所述连接部（34）靠近所述封装基板（1）的一端与所述导流部（35）之间的角度大于或等于90°，所述连接部（34）位于所述导流部（35）两侧的部分均设有所述注入孔（34a）。

7.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，所述散热板（31）端部凸出所述散热筒（32）设置。

8.根据权利要求7所述的半导体封装结构，其特征在于，所述散热板（31）背离所述散热筒（32）的一侧凸设有环形凸挡部（31a），所述环形凸挡部（31a）位于所述芯片主体（2）外围，且位于所述散热板（31）端部。

9.根据权利要求7所述的半导体封装结构，其特征在于，所述散热板（31）周面为中部凸起的弧面。

10.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，所述芯片主体（2）包括多个堆叠的芯片（21），相邻两个所述芯片（21）之间均设有隔离层（22）。

技术总结
本申请涉及一种半导体封装结构，其包括封装基板、芯片主体、散热件和塑封层；芯片主体安装于封装基板上，散热件包括散热板和两端开口的散热筒，散热板固定于散热筒上以封堵散热筒一端，散热筒套设于芯片主体外，散热筒内侧壁至少部分与芯片主体周面相贴，散热板与芯片主体相贴，散热筒外侧壁设有多层散热齿，多个散热齿均呈环形且在散热筒延伸方向上间隔设置，位于散热筒外围；封装基板上塑封有塑封层，塑封层包裹散热筒和散热齿，散热齿远离封装基板的一端均延伸至散热板，位于塑封层外，散热板背对芯片主体的一侧露出塑封层外。本申请具有提高芯片的散热性能的效果。

技术研发人员：谢盛意,康红斌,杨俊
受保护的技术使用者：芯瑞半导体（中山）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13