一种倒装芯片塑封成型的散热结构及制备方法与流程

本发明涉及芯片封装，具体涉及一种倒装芯片塑封成型的散热结构及制备方法。

背景技术：

1、在半导体技术领域中，传统的倒装芯片塑封成型结构通常是将芯片倒装焊接在引线框架上，引线框架与倒装芯片之间采用封装胶包裹填充，倒装芯片运行过程中产生的热量通过裸露的引线框架和封装胶及时散出，避免倒装芯片上积聚热量，从而避免影响倒装芯片的工作性能。

2、在现有的倒装芯片塑封成型结构中，本领域的技术人员通过研究发现现有技术中存在如下不足：

3、1、由于封装胶自身的散热性能较差，导致倒装芯片通过包裹填充的封装胶热传导性能较差，从而影响了倒装芯片塑封成型结构的散热效果，进而影响倒装芯片的使用寿命。

4、2、引线框架与倒装芯片之间焊接进行电导通，封装胶包裹在两者的焊接点位，在倒装芯片运行过程中，容易在焊接点位产生热应力效应，焊接点位散热效果不佳，焊接点位热应力集中容易引起封装胶出现分层的现象，同时导致倒装芯片和引线框架之间焊接连接不牢靠的问题，使得倒装芯片塑封成型的良品率难以得到保证。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种倒装芯片塑封成型的散热结构，用于解决现有技术中倒装芯片及其与引线框架间的焊接点位存在散热效果较差的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种倒装芯片塑封成型的散热结构，包括：

4、下导热垫，抵触设置在芯片的下表面上；

5、下散热片，设置在所述下导热垫的下方，且与所述下导热垫之间通过伸缩机构连接；

6、弹性散热件，对称设置在所述伸缩机构的两侧，且所述伸缩机构通过所述弹性散热件连接支焊脚，所述支焊脚的上端焊接连接所述芯片，下端焊接连接引线框架；

7、上导热垫，固定安装在所述芯片的上表面上；

8、上散热片，焊接固定在所述上导热垫上；

9、塑封胶层，用于包裹塑封所述上散热片、所述芯片、所述支焊脚和所述伸缩机构，其中，所述引线框架和所述下散热片设置在所述塑封胶层的底面上，且所述塑封胶层的顶面上裸露出所述上散热片。

10、作为本发明进一步的方案：所述伸缩机构包括有上导热柱和下导热柱，所述上导热柱的顶端固接所述下导热垫，所述下导热柱的底端固接所述下散热片，所述下导热柱的顶端开设有用于与所述上导热柱滑动连接的凹槽三，且在所述凹槽三内设置有弹簧，所述弹簧与所述上导热柱的底端固接。

11、作为本发明进一步的方案：所述下导热柱的侧壁上焊接连接所述弹性散热件的一端，所述弹性散热件的另一端焊接连接所述支焊脚。

12、作为本发明进一步的方案：所述弹性散热件为散热器弹簧。

13、作为本发明进一步的方案：所述上散热片的顶部开设有多个凹槽四。

14、作为本发明进一步的方案：所述塑封胶层的底面上设有位于所述下散热片外周的凹槽五。

15、一种倒装芯片塑封成型的散热结构的制备方法，包括以下步骤：

16、s1、在基板的上表面上设置引线框架；

17、s2、在芯片的下表面上设置下导热垫和支焊脚，所述支焊脚的顶端焊接连接所述芯片，所述下导热垫通过伸缩机构连接下散热片，且位于所述伸缩机构两侧设置有弹性散热件，并将所述支焊脚和所述伸缩机构通过所述弹性散热件连接；

18、s3、将所述下散热片设置在所述基板的上表面上，并在所述引线框架上焊接连接所述支焊脚的底端；

19、s4、在所述芯片的上表面上设置上导热垫，并在所述上导热垫上焊接固定上散热片；

20、s5、用塑封胶层对所述上散热片、所述芯片、所述支焊脚和所述伸缩机构进行包裹塑封；

21、s6、将所述上散热片外部的所述塑封胶层去除，使所述上散热片裸露出所述塑封胶层的顶面；

22、s7、将所述引线框架和所述下散热片下方的所述基板去除，使所述引线框架和所述下散热片裸露设置在所述塑封胶层的底面。

23、作为本发明进一步的方案：在步骤s1中，所述基板的上表面上开设有凹槽一和凹槽二，所述凹槽一用于卡扣连接所述引线框架上的凸部，所述凹槽二用于插接所述下散热片。

24、作为本发明进一步的方案：在步骤s4中，所述上散热片的顶部开设有多个凹槽四。

25、作为本发明进一步的方案：在步骤s7中，去除所述基板后，在所述塑封胶层的底面上开设位于所述下散热片外周的凹槽五。

26、本发明的有益效果：

27、(1)本发明倒装芯片塑封成型的散热结构，芯片下表面通过下导热垫、伸缩机构和下散热片形成一侧面散热结构，芯片上表面通过上导热垫和上散热片形成另一侧面散热结构，可以使倒装芯片塑封进行双面散热，提升芯片上下表面的散热性能；

28、(2)本发明倒装芯片塑封成型的散热结构中，芯片与引线框架之间通过支焊脚固定，支焊脚增大两者之间的焊接面积，有助于减少热应力集中效应，且焊接固定牢靠，增强芯片与引线框架之间的连接稳定性，此外，支焊脚通过弹性散热件连接伸缩机构，支焊脚位置的热量可以经弹性散热件传递至伸缩机构，进而由裸露在塑封胶层底面外的下散热片进行散热导出，提升支焊脚的散热性能，以使倒装芯片和引线框架之间焊接连接牢靠的同时，支焊脚散热效果好，可以提高倒装芯片塑封成型的良品率；

29、(3)本发明倒装芯片塑封成型的散热结构的制备方法，芯片上表面散热结构安装方便，且弹性散热件和伸缩机构的应用，可以根据芯片和引线框架之间的支焊脚高度不同，便于进行调节封装下散热片与芯片之间的距离，使其在不同塑封成型的芯片厚度的产品中具备了一定的通用性，伸缩机构具备通用性，可以降低倒装芯片的塑封成型的模具成本。

技术特征：

1.一种倒装芯片塑封成型的散热结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种倒装芯片塑封成型的散热结构，其特征在于，所述伸缩机构包括有上导热柱(6)和下导热柱(7)，所述上导热柱(6)的顶端固接所述下导热垫(5)，所述下导热柱(7)的底端固接所述下散热片(10)，所述下导热柱(7)的顶端开设有用于与所述上导热柱(6)滑动连接的凹槽三(70)，且在所述凹槽三(70)内设置有弹簧(9)，所述弹簧(9)与所述上导热柱(6)的底端固接。

3.根据权利要求2所述的一种倒装芯片塑封成型的散热结构，其特征在于，所述下导热柱(7)的侧壁上焊接连接所述弹性散热件(8)的一端，所述弹性散热件(8)的另一端焊接连接所述支焊脚(4)。

4.根据权利要求3所述的一种倒装芯片塑封成型的散热结构，其特征在于，所述弹性散热件(8)为散热器弹簧。

5.根据权利要求1所述的一种倒装芯片塑封成型的散热结构，其特征在于，所述上散热片(12)的顶部开设有多个凹槽四(120)。

6.根据权利要求1所述的一种倒装芯片塑封成型的散热结构，其特征在于，所述塑封胶层(13)的底面上设有位于所述下散热片(10)外周的凹槽五(130)。

7.一种倒装芯片塑封成型的散热结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种倒装芯片塑封成型的散热结构的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，所述基板(1)的上表面上开设有凹槽一(100)和凹槽二(101)，所述凹槽一(100)用于卡扣连接所述引线框架(2)上的凸部(200)，所述凹槽二(101)用于插接所述下散热片(10)。

9.根据权利要求7所述的一种倒装芯片塑封成型的散热结构的制备方法，其特征在于，在步骤s4中，所述上散热片(12)的顶部开设有多个凹槽四(120)。

10.根据权利要求7所述的一种倒装芯片塑封成型的散热结构的制备方法，其特征在于，在步骤s7中，去除所述基板(1)后，在所述塑封胶层(13)的底面上开设位于所述下散热片(10)外周的凹槽五(130)。

技术总结
本发明公开了一种倒装芯片塑封成型的散热结构，包括在芯片下表面抵触设置的下导热垫，在下导热垫的下方设置下散热片，且下导热垫和下导热垫之间通过伸缩机构连接，在伸缩机构的两侧对称设置弹性散热件，且伸缩机构通过弹性散热件连接支焊脚，支焊脚的上端焊接连接芯片，下端焊接连接引线框架；在芯片的上表面上固定安装上导热垫，在上导热垫上焊接固定上散热片，在上散热片、芯片、支焊脚和伸缩机构外包裹塑封有塑封胶层，芯片下表面通过下导热垫、伸缩机构和下散热片形成一侧面散热结构，芯片上表面通过上导热垫和上散热片形成另一侧面散热结构，可以使倒装芯片塑封进行双面散热，提升芯片上下表面的散热性能。

技术研发人员：张善春,郭雨杭,王冬冬
受保护的技术使用者：合肥大网格技术合伙企业（有限合伙）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15