芯片封裝件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明所述芯片封裝件，包括第一金屬封裝片和第二金屬封裝片，所述第一金屬封裝片和第二金屬封裝片具有對(duì)應(yīng)配合的一對(duì)彎折邊沿，第一金屬封裝片和第二金屬封裝片的彎折邊沿具有配合的連接結(jié)構(gòu)；每對(duì)彎折邊沿之間具有引線引出結(jié)構(gòu)，所述第一金屬封裝片中部具有金屬導(dǎo)熱片，所述金屬導(dǎo)熱片與彎折邊沿位于第一金屬封裝片的同側(cè)，所述金屬導(dǎo)熱片表面還設(shè)置有絕緣膜；所述第一金屬封裝片和第二金屬封裝片之間的空腔內(nèi)填充有絕緣固化物。本發(fā)明設(shè)置兩個(gè)金屬封裝片在芯片上下兩面，在作為芯片封裝保護(hù)結(jié)構(gòu)的同時(shí)，起到從芯片上下兩面同時(shí)散熱的作用，特別是芯片上方發(fā)熱無(wú)須穿過(guò)芯片本體自身，直接通過(guò)金屬導(dǎo)熱片傳遞散熱，提高了芯片的散熱效率。
【專利說(shuō)明】芯片封裝件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，涉及半導(dǎo)體芯片的封裝技術(shù)，特別是涉及一種芯片封裝件。

【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，封裝件通常是安裝半導(dǎo)體集成電路芯片用的外殼，起著安放、固定、密封、保護(hù)芯片和增強(qiáng)電熱性能的作用，而且還是溝通芯片內(nèi)部世界與外部電路的橋梁，芯片上的接點(diǎn)用導(dǎo)線連接到封裝外殼的引腳上，這些引腳又通過(guò)印制板上的導(dǎo)線與其他器件建立連接。因此，封裝對(duì)CPU和其他LSI集成電路都起著重要的作用。
[0003]隨著半導(dǎo)體工藝的進(jìn)步，最小線寬早已突破微米級(jí)別，到達(dá)納米量級(jí)，由于線寬的不斷縮小，半導(dǎo)體芯片，特別是功率器件的功率密度不斷提高，單一的半導(dǎo)體芯片已經(jīng)能夠提供安培級(jí)甚至更高的輸出電流，芯片的工作電流和發(fā)熱量不斷增大，封裝完成的半導(dǎo)體芯片必須具備強(qiáng)大的電流導(dǎo)通能力和散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的芯片封裝散熱裝置為設(shè)置在芯片底部并緊貼的金屬片，芯片引腳位于芯片上方，由于芯片中的各種器件及連線位于芯片上方，產(chǎn)生的熱量也集中在芯片上部，熱量需要穿過(guò)芯片本體，才能到達(dá)底部的金屬散熱片，散熱能力受到很大局限。
[0005]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為改善現(xiàn)有芯片封裝技術(shù)中散熱效果不佳的技術(shù)缺陷，本發(fā)明公開(kāi)了一種芯片封裝件。
[0007]本發(fā)明所述芯片封裝件，包括第一金屬封裝片和第二金屬封裝片，所述第一金屬封裝片和第二金屬封裝片具有對(duì)應(yīng)配合的一對(duì)彎折邊沿，第一金屬封裝片和第二金屬封裝片的彎折邊沿具有配合的連接結(jié)構(gòu)；
每對(duì)彎折邊沿之間具有引線引出結(jié)構(gòu)，所述第一金屬封裝片中部具有金屬導(dǎo)熱片，所述金屬導(dǎo)熱片與彎折邊沿位于第一金屬封裝片的同側(cè)，所述金屬導(dǎo)熱片表面還設(shè)置有絕緣膜；所述第一金屬封裝片和第二金屬封裝片之間的空腔內(nèi)填充有絕緣固化物。
[0008]芯片本體2放置在第二金屬封裝片2上方,再將第一金屬封裝片I扣合,兩個(gè)金屬封裝片的彎折邊沿位置對(duì)應(yīng)，大小相同，在彎折邊沿具有配合的連接結(jié)構(gòu)，例如形狀位置配合的齒條和溝槽，第一與第二金屬封裝片在彎折邊沿7處連接，第一與第二金屬封裝片中間形成的空腔容置芯片本體2，芯片本體上連接的引線4或引腳從彎折邊沿之間的引線引出結(jié)構(gòu)伸出。
[0009]設(shè)置兩個(gè)金屬封裝片在芯片上下兩面，在作為芯片封裝保護(hù)結(jié)構(gòu)的同時(shí)，起到從芯片上下兩面同時(shí)散熱的作用，特別是芯片上方發(fā)熱無(wú)須穿過(guò)芯片本體自身，直接通過(guò)金屬導(dǎo)熱片傳遞散熱，提高了芯片的散熱效率，同時(shí)金屬封裝結(jié)構(gòu)也增強(qiáng)了封裝的牢固程度和柔韌性。
[0010]優(yōu)選的，所述引線引出結(jié)構(gòu)為位于金屬封裝片彎折邊沿之間的絕緣封閉層，所述絕緣封閉層具有位置和尺寸配合的凹槽。
[0011]進(jìn)一步的，所述絕緣封閉層為橡膠層。
[0012]優(yōu)選的，所述彎折邊沿呈弧形，弧形的圓心角為90度。
[0013]連接面大的同時(shí)，增加了封裝結(jié)構(gòu)的抗沖擊性和柔韌性。
[0014]進(jìn)一步的，所述彎折邊沿的內(nèi)側(cè)具有直角扇形的金屬實(shí)心部。
[0015]具體的，所述連接結(jié)構(gòu)為形狀配合的齒條和溝槽。
[0016]優(yōu)選的，所述金屬導(dǎo)熱片為圓形。
[0017]具體的，所述絕緣膜為三氧化二鋁。
[0018]具體的，所述絕緣固化物為環(huán)氧樹(shù)脂。
[0019]優(yōu)選的，所述引線引出結(jié)構(gòu)上設(shè)置有多個(gè)焊盤，所述焊盤為與芯片內(nèi)部引腳連接的金屬電極。
[0020]進(jìn)一步的,所述焊盤與金屬電極之間通過(guò)金線連接。
[0021]本發(fā)明所述的芯片封裝件，設(shè)置兩個(gè)金屬封裝片在芯片上下兩面，在作為芯片封裝保護(hù)結(jié)構(gòu)的同時(shí)，起到從芯片上下兩面同時(shí)散熱的作用，特別是芯片上方發(fā)熱無(wú)須穿過(guò)芯片本體自身，直接通過(guò)金屬導(dǎo)熱片傳遞散熱，提高了芯片的散熱效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明所述芯片封裝件的一種【具體實(shí)施方式】結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明所述芯片封裝件的一種【具體實(shí)施方式】俯視圖；
圖中附圖標(biāo)記名稱為:1_第一金屬封裝片2-第二金屬封裝片3-芯片本體4-引線5-引線引出結(jié)構(gòu)，6-金屬導(dǎo)熱片7-彎折邊沿。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]本發(fā)明所述芯片封裝件包括第一金屬封裝片I和第二金屬封裝片2，所述第一金屬封裝片和第二金屬封裝片具有對(duì)應(yīng)配合的一對(duì)彎折邊沿7，第一金屬封裝片和第二金屬封裝片的彎折邊沿具有配合的連接結(jié)構(gòu)；
每對(duì)彎折邊沿之間具有引線引出結(jié)構(gòu)，所述第一金屬封裝片中部具有金屬導(dǎo)熱片，所述金屬導(dǎo)熱片與彎折邊沿位于第一金屬封裝片的同側(cè)，所述金屬導(dǎo)熱片表面還設(shè)置有絕緣膜；所述第一金屬封裝片和第二金屬封裝片之間的空腔內(nèi)填充有絕緣固化物。
[0025]如圖1所示，封裝時(shí)，芯片本體2放置在第二金屬封裝片2上方，再將第一金屬封裝片I扣合，兩個(gè)金屬封裝片的彎折邊沿位置對(duì)應(yīng)，大小相同，在彎折邊沿具有配合的連接結(jié)構(gòu)，例如形狀位置配合的齒條和溝槽，第一與第二金屬封裝片在彎折邊沿7處連接，第一與第二金屬封裝片中間形成的空腔容置芯片本體2，芯片本體上連接的引線4或引腳從彎折邊沿之間的引線引出結(jié)構(gòu)伸出。
[0026]金屬封裝片可以是鋁或銅等導(dǎo)熱性和延展性好的材料，在彎折邊沿，可以采用直角彎折形狀，也可以采用弧形彎折邊壓，如圖1所示，兩個(gè)金屬封裝片的彎折邊沿為弧形，弧形的圓心角為90度，使兩個(gè)彎折邊沿在連接處方向位于一條直線上，連接面最大，弧形設(shè)計(jì)同時(shí)增加了封裝結(jié)構(gòu)的抗沖擊性和柔韌性，為增強(qiáng)上下兩個(gè)金屬片在連接處的牢固度和傳熱面積，可以在弧形彎折邊壓內(nèi)側(cè)設(shè)置實(shí)心的金屬實(shí)心部，金屬實(shí)心部為直角扇形形狀。
[0027]優(yōu)選的，所述引線引出結(jié)構(gòu)為位于金屬封裝片彎折邊沿之間的絕緣封閉層，所述絕緣封閉層具有位置和尺寸配合的凹槽。絕緣封閉層封閉了彎折邊沿之間的空檔，避免異物進(jìn)入封裝結(jié)構(gòu)，并且進(jìn)一步增強(qiáng)了封裝結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，兩個(gè)金屬封裝片的彎折邊沿合在一起后，凹槽配合形成引線引出孔，方便引線引出。
[0028]絕緣層可以選擇橡膠，在受到?jīng)_擊擠壓時(shí)，橡膠可以吸收沖擊力，減少對(duì)內(nèi)部芯片的直接作用力。
[0029]可以在引線引出結(jié)構(gòu)設(shè)置多個(gè)焊盤，焊盤實(shí)際為金屬電極，通過(guò)導(dǎo)線或以其它形式與芯片引腳連接，優(yōu)選的將芯片引腳與引線引出結(jié)構(gòu)上的焊盤之間通過(guò)導(dǎo)電金屬細(xì)絲連接，金屬細(xì)絲兩端分別焊接在引腳和焊盤上，金屬細(xì)絲優(yōu)選為金線，金線延展性和導(dǎo)電性俱佳，適合應(yīng)用于內(nèi)部空間狹窄的芯片封裝。金線不應(yīng)采用直線連接，而應(yīng)具有一定弧度，保證封裝中不易被拉斷。
[0030]第一金屬封裝片下方的金屬導(dǎo)熱片6與芯片本體上方連接，如圖2所示，金屬導(dǎo)熱片與芯片本體2的連接處位于芯片中部，芯片邊沿為各個(gè)引線焊盤，引線焊盤通過(guò)引線與封裝結(jié)構(gòu)的引腳連接，金屬導(dǎo)熱片可以設(shè)置為圓形，增大散熱面積，金屬導(dǎo)熱片表面鍍有絕緣膜，例如三氧化二鋁，避免導(dǎo)熱片與芯片本體上方電連接，絕緣膜的厚度不應(yīng)超過(guò)15微米，金屬導(dǎo)熱片在固化芯片位置的同時(shí)，起到直接從芯片本體上表面?zhèn)鳠岬淖饔?，通過(guò)第一金屬封裝片將熱量散發(fā)，而無(wú)須再經(jīng)過(guò)芯片本體傳熱，加強(qiáng)了散熱效果，將兩個(gè)金屬封裝片與芯片本體封裝在一起后，在兩個(gè)金屬封裝片之間的空腔內(nèi)填入絕緣固化物，例如環(huán)氧樹(shù)脂或其他材料等，使芯片本體在封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)保持固定。
[0031]金屬導(dǎo)熱片與組成封裝外殼的兩個(gè)金屬封裝片之間實(shí)現(xiàn)粘結(jié)密封，形成穩(wěn)固結(jié)構(gòu)，封裝外殼采用金屬封裝時(shí)，則封裝外殼與金屬導(dǎo)熱片之間可采用熔融玻璃鍵合密封。金屬導(dǎo)熱片可以采用導(dǎo)熱性和延展性好的銅或密度低、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固的鋁材料。
[0032]本發(fā)明所述的芯片封裝件，設(shè)置兩個(gè)金屬封裝片在芯片上下兩面，在作為芯片封裝保護(hù)結(jié)構(gòu)的同時(shí)，起到從芯片上下兩面同時(shí)散熱的作用，特別是芯片上方發(fā)熱無(wú)須穿過(guò)芯片本體自身，直接通過(guò)金屬導(dǎo)熱片傳遞散熱，提高了芯片的散熱效率，同時(shí)金屬封裝結(jié)構(gòu)也增強(qiáng)了封裝的牢固程度和柔韌性。
[0033]前文所述的為本發(fā)明的各個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，各個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中的優(yōu)選實(shí)施方式如果不是明顯自相矛盾或以某一優(yōu)選實(shí)施方式為前提，各個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式都可以任意疊加組合使用，所述實(shí)施例以及實(shí)施例中的具體參數(shù)僅是為了清楚表述發(fā)明人的發(fā)明驗(yàn)證過(guò)程，并非用以限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍仍然以其權(quán)利要求書為準(zhǔn)，凡是運(yùn)用本發(fā)明的說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.芯片封裝件，其特征在于，包括第一金屬封裝片(I)和第二金屬封裝片(2)，所述第一金屬封裝片和第二金屬封裝片具有對(duì)應(yīng)配合的一對(duì)彎折邊沿(7)，第一金屬封裝片和第二金屬封裝片的彎折邊沿具有配合的連接結(jié)構(gòu)； 每對(duì)彎折邊沿(7)之間具有引線引出結(jié)構(gòu)(5)，所述第一金屬封裝片(I)中部具有金屬導(dǎo)熱片(6)，所述金屬導(dǎo)熱片(6)與彎折邊沿(7)位于第一金屬封裝片的同側(cè)，所述金屬導(dǎo)熱片表面還設(shè)置有絕緣膜；所述第一金屬封裝片(I)和第二金屬封裝片(2)之間的空腔內(nèi)填充有絕緣固化物。
2.如權(quán)利要求1所述的芯片封裝件，其特征在于，所述引線引出結(jié)構(gòu)為位于金屬封裝片彎折邊沿之間的絕緣封閉層，所述絕緣封閉層具有位置和尺寸配合的凹槽。
3.如權(quán)利要求2所述的芯片封裝件，其特征在于，所述絕緣封閉層為橡膠層。
4.如權(quán)利要求1所述的芯片封裝件，其特征在于，所述彎折邊沿呈弧形，弧形的圓心角為90度。
5.如權(quán)利要求1所述的芯片封裝件，其特征在于，所述彎折邊沿的內(nèi)側(cè)具有直角扇形的金屬實(shí)心部。
6.如權(quán)利要求1所述的芯片封裝件，其特征在于，所述連接結(jié)構(gòu)為形狀配合的齒條和溝槽。
7.如權(quán)利要求1所述的芯片封裝件，其特征在于，所述金屬導(dǎo)熱片為圓形。
8.如權(quán)利要求1所述的芯片封裝件，其特征在于，所述絕緣固化物為環(huán)氧樹(shù)脂。
9.如權(quán)利要求1或2所述的芯片封裝件，其特征在于，所述引線引出結(jié)構(gòu)上設(shè)置有多個(gè)焊盤，所述焊盤為與芯片內(nèi)部引腳電連接的金屬電極。
10.如權(quán)利要求9所述的芯片封裝件，其特征在于，所述焊盤與金屬電極之間通過(guò)彎曲金線連接。
【文檔編號(hào)】H01L23/31GK104362132SQ201410505822
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】崔永明, 張干, 王建全, 王作義, 彭彪, 李保霞 申請(qǐng)人:四川廣義微電子股份有限公司