半导体封装件及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种半导体封装件及其制造方法，且特别是有关于一种具有导热结构的半导体封装件及其制造方法。
【背景技术】
[0002]现今的半导体封装件的工作频率有愈来愈高的需求，导致半导体封装件工作时产生更多的热量。为了驱散热量，封装体的上表面通常设置散热片。然而，封装体包覆着芯片，使芯片与散热片之间隔着封装体。由于封装体通常具有一定厚度，使芯片的散热效率不佳。
【发明内容】
[0003]本发明是有关于一种半导体封装件及其制造方法，可改善芯片散热效率不佳的问题。
[0004]根据本发明，提出一种半导体封装件。半导体封装件包括一基板、一芯片模块、一芯片导热胶及一散热盖。芯片模块设于基板上且包括一电性连接元件，芯片模块通过电性连接元件电性连接于基板。芯片导热胶形成于芯片模块与基板之间并黏合芯片模块与基板。散热盖设于基板上并覆盖芯片模块。
[0005]根据本发明，提出一种半导体封装件的制造方法。制造方法包括以下步骤。提供一芯片模块，芯片模块上形成有一电性连接元件；形成一芯片导热胶于一基板上；设置芯片模块于基板的芯片导热胶上，使芯片模块通过芯片导热胶黏合于基板上，其中芯片模块通过电性连接元件电性连接于基板；以及，设置一散热盖设于基板上，散热盖覆盖芯片模块。
[0006]为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下:
【附图说明】
[0007]图1绘示依照本发明一实施例的半导体封装件的剖视图。
[0008]图2绘示依照本发明另一实施例的半导体封装件的剖视图。
[0009]图3绘示依照本发明另一实施例的半导体封装件的剖视图。
[0010]图4绘示依照本发明另一实施例的半导体封装件的剖视图。
[0011]图5绘示依照本发明另一实施例的半导体封装件的剖视图。
[0012]图6绘示依照本发明另一实施例的半导体封装件的剖视图。
[0013]图7A绘示依照本发明另一实施例的半导体封装件的剖视图。
[0014]图7B绘不图7A的基板的俯视图。
[0015]图8A至8E绘示图1的半导体封装件的制造过程图。
[0016]图9绘示图2的半导体封装件的制造过程图。
[0017]图1OA至1B绘示图3的半导体封装件的制造过程图。
[0018]图1lA至IlB绘示图4的半导体封装件的制造过程图。
[0019]图12A至12G绘示图5的半导体封装件的制造过程图。
[0020]图13A至13E绘示图6的半导体封装件的制造过程图。
[0021]主要元件符号说明:
[0022]10:第一模具
[0023]11:底座
[0024]Ila:模穴
[0025]12:可动块
[0026]13:弹性元件
[0027]14:分离膜
[0028]20:第二模具
[0029]21:包覆层
[0030]100、200、300、400、500、600、700:半导体封装件
[0031]110、710:基板
[0032]111:线路层
[0033]112:导电孔
[0034]110u、122u、710u:上表面
[0035]110b、141b、523b:下表面
[0036]113:散热孔
[0037]112:导电柱
[0038]114:接地部
[0039]115:接垫
[0040]120,520,620:芯片模块
[0041]121:电性连接元件
[0042]1211、1212:部分
[0043]122:第一芯片
[0044]123:第二芯片
[0045]123a:主动面
[0046]124、481:电性接点
[0047]125:底胶
[0048]130:芯片导热胶
[0049]140:散热盖
[0050]141:顶部
[0051]142:侧部
[0052]15O:导电胶
[0053]160:散热盖导热胶
[0054]270、370:底胶
[0055]480:芯片
[0056]485:黏胶
[0057]521:硅基板
[0058]521u:表面
[0059]522:芯片
[0060]523:封装体[0061 ]523u:表面
[0062]523’:封装体材料
[0063]714:散热层
[0064]P1、P2:间距
【具体实施方式】
[0065]请参照图1，其绘示依照本发明一实施例的半导体封装件的剖视图。半导体封装件100包括基板110、芯片模块120、芯片导热胶130、散热盖140、导电胶150及散热盖导热胶160。
[0066]基板110例如是电路板或其它种类的基板。基板110例如是单层基板或多层基板。以多层基板为例，基板110包括数层线路层111及数个导电孔112，其中上、下二线路层111通过位于之间的导电孔112电性连接。基板110具有相对的上表面IlOu与下表面110b。
[0067]本实施例中，芯片模块120是另外形成后,再设于基板110的上表面IlOu上。芯片模块120包括数个电性连接元件121，芯片模块120通过电性连接元件121电性连接于基板110。芯片模块120更包括第一芯片122、第二芯片123、电性接点124及底胶125。第二芯片123以其主动面123a朝向第一芯片122的方位设于第一芯片122上，且通过电性接点124电性连接于第一芯片122。电性接点124例如是焊球或导电柱。底胶125形成于第一芯片122与第二芯片123之间并包覆电性接点124，以保护此些电性接点124。第二芯片123的尺寸小于第一芯片122，以腾出第一芯片122边缘的空间，藉以容纳电性连接元件121。本实施例中，第一芯片122覆盖整个第二芯片123及所有电性连接元件121，也就是说，往第一芯片122的上表面122u看去，看不到第二芯片122及所有电性连接元件121。
[0068]芯片导热胶130形成于芯片模块120与基板110的上表面IlOu之间，以将芯片模块120的热量传导至半导体封装件100的外。一实施例中，芯片导热胶130例如是油脂材料(grease)或胶体(gel)制成,其热传导系数介于0.3W/mK至0.6W/mK之间。
[0069]芯片导热胶130黏合芯片模块120与基板110的上表面110u，以固定芯片模块120与基板I1之间的相对位置。基板110包括至少一散热孔113，其从基板110的上表面IlOu延伸至下表面110b，以将芯片模块120的热量传导至半导体封装件100之外。散热孔113直接接触芯片导热胶130且笔直地延伸至基板110的下表面110b，藉以缩小热传路径，提升散热效率。另一实施例中，亦可省略散热孔113。
[0070]此外，由于芯片导热胶130的厚度薄，可使芯片模块120的热量通过薄的芯片导热胶130传导至基板110。
[0071]散热盖140设于基板110的上表面IlOu上并覆盖芯片模块120。散热盖140是一导电散热盖，导电胶150形成于散热盖140与基板110的上表面IlOu之间，并电性连接基板110的接地部114，使散热盖140通过导电胶150及接地部114而接地，进而使散热盖140成为一电磁干扰屏蔽层。
[0072]散热盖140包括顶部141及侧部142，侧部142连接于顶部141的边缘并围绕芯片模块120。散热盖140以侧部142设于基板110的上表面IlOu上。本实施例中，侧部142从顶部141往基板110的方向往外倾斜，如此可增加了散热盖140的散热面积，使芯片模块120的热量通过顶部141与侧部142快速地对流至外界。本实施例中，散热盖140是单件式，其顶部141与侧部142构成一体成形的结构。另一实施例中，散热盖140可以是二件式，其顶部141与侧部142分别形成后，再通过焊接、黏合、卡合或其它合适方式结合在一起。
[0073]导电胶150黏合基板110与散热盖140，以固定基板110与散热盖140的相对位置。一实施例中，导电胶150是由导热性佳的材料制成，使芯片模块120的热量通过散热盖140、散热盖导热胶160及导电胶150传导至基板110,再由基板110传导至外界。一实施例中，导电胶150可由聚合物所形成，例如是环氧树脂。
[0074]散热盖导热胶160形成于散热盖140的顶部141与芯片模块120之间，以黏合散热盖导热胶160形成于散热盖140。具体而言，散热盖导热胶160黏合顶部141的下表面141b与第一芯片122的上表面122u之间，以固定散热盖导热胶160与第一芯片122之间的相对位置。此外，由于散热盖导热胶160的厚度薄，可使芯片模块120的热量通过薄的散热盖导热胶160及散热盖140传导至外界。
[0075]请参照图2，其绘示依照本发明另一实施例的半导体封装件的剖视图。半导体封装件200包括基板110、芯片模块120、芯片导热胶130、散热盖140、导电胶150、散热盖导热胶160及底胶270。
[0076]底胶270形成于芯片模块120的第一芯片122与基板110之间并包覆电性连接元件121与第二芯片123。本实施例中，底胶270是毛细填充胶(Capillary Underf ill，CUF)，其于芯片模块120设于基板110后再通过点胶技术形成于第一芯片122与基板110之间。底胶270通过毛细现象填满第一芯片122与基板110之间的空间，并包覆且直接接触电性连接元件121及第二芯片123，以完整保护电性连接元件121及第二芯片123。
[0077]请参照图3，其绘示依照本发明另一实施例的半导体封装件的剖视图。半导体封