[go: up one dir, main page]

CN105006459B - 具有承载件的封装结构 - Google Patents

具有承载件的封装结构 Download PDF

Info

Publication number
CN105006459B
CN105006459B CN201410208427.0A CN201410208427A CN105006459B CN 105006459 B CN105006459 B CN 105006459B CN 201410208427 A CN201410208427 A CN 201410208427A CN 105006459 B CN105006459 B CN 105006459B
Authority
CN
China
Prior art keywords
encapsulating structure
heat carrier
ontology
heat
face
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410208427.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105006459A (zh
Inventor
何键宏
李秋敏
郭振胜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Viking Tech Corp
Original Assignee
Viking Tech Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Viking Tech Corp filed Critical Viking Tech Corp
Publication of CN105006459A publication Critical patent/CN105006459A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105006459B publication Critical patent/CN105006459B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H10W40/00—
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203—Cooling of mounted components
    • H05K1/0204—Cooling of mounted components using means for thermal conduction connection in the thickness direction of the substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203—Cooling of mounted components
    • H05K1/0204—Cooling of mounted components using means for thermal conduction connection in the thickness direction of the substrate
    • H05K1/0206—Cooling of mounted components using means for thermal conduction connection in the thickness direction of the substrate by printed thermal vias
    • H10W40/228—
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
    • H10W40/255—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)

Abstract

一种承载件及具有该承载件的封装结构，该承载件包括：具有相对的第一表面及第二表面的本体；形成于该本体的第一表面上的导电部；以及未与该导电部接触的多个导热体，且该导热体贯穿该本体并连通该第一表面与第二表面，藉此有效将热能导出，遂提升电子组件效能及延长电子组件的寿命。

Description

具有承载件的封装结构
技术领域
本发明涉及一种承载件，尤其涉及一种具有较好的导热效果的承载件。
背景技术
随着电子产品向轻薄短小高功率发展，愈来愈多的电子组件整合于同一基板上。通常该些高功率电子组件(如，发光二极管等)在运作时会产生热能，因此，于该些电子组件的基板下通常设置散热鳍片等，帮助热量的散逸。
请参阅图1，现有散热型封装件，包括基板10；形成于基板10上的电极垫110,110’；电子组件30设置于该基板10上，并藉该电极垫110’电性连接于该基板10；以及散热鳍片13，其设置于该基板10的另一表面供整散热型封装件散热用。
然而，用于承载电子组件的基板通常为氧化铝、氮化铝或陶瓷等材质。该些材料的热传导性能有一定的限度，当基板的热传导性能不佳时，则导致电子组件运作时所产生的热能无法有效导离电子组件，造成热能累积难以排除，遂降低电子组件的效能及寿命。
因此，开发一种能克服现有技术中的问题的热传导性能佳的承载件，实为业界迫切待解之题。
发明内容
鉴于上述现有技术的缺失，本发明的目的为提供一种承载件及具有该承载件的封装结构，有效将热能导出，遂提升电子组件效能及延长电子组件的寿命。
本发明的承载件，包括：具有相对的第一及第二表面的本体；形成于该本体的第一表面上的导电部；以及未与该导电部接触的多个导热体，且该导热体贯穿该本体并连通该第一表面与第二表面。
于本发明的承载件中，该导电部包括：形成于该本体第一表面上的线路；以及形成于该本体第一表面上并与该线路电性连接的多个电极垫。
于本发明的承载件中，该承载件还包括形成于该本体的第一表面上的导热凸块，且该导热凸块连接任意两个该导热体。
于本发明的承载件中，该承载件还包括散热体，其形成于该本体的第二表面上，并连接该导热体。
于本发明的承载件中，该散热体为金属层或散热鳍片。
于本发明的承载件中，该导热体于27℃温度条件下的热传导系数大于170W/m·K。于一实施例中，该导热体于27℃温度条件下的热传导系数大于237W/m·K。
于本发明的一实施例中，任意两个该导热体的间距大于300微米。于本发明的承载件中，以该第一表面扣除该导电部所占面积的总表面积计，多个该导热体的端面的总表面积大于10％。于优选实施例中，以该第一表面扣除该导电部所占面积的总表面积计，多个该导热体的端面的总表面积介于10％至50％。
于本发明的一实施例中，该导热体外露于该第一表面的端面的长、宽或直径的尺寸大于100微米。
于本发明的一实施例中，该导热体外露于该第一表面的端面的形状为不规则者，该端面的形心至边缘的距离大于50微米。
于本发明的一实施例中，该导热体为导热柱或导热通孔。
于本发明的一实施例中，该本体的材质为陶瓷。
于本发明的一实施例中，该导热体的材质为金属。
为使本发明的承载件具有较好的导热效果，本发明还提供一种封装结构，包括：本发明的承载件；以及设置于该承载件的第一表面上并电性连接该承载件的电子组件。
于本发明的封装结构中，该电子组件为半导体芯片、经封装或未经封装的半导体组件。
由上可知，本发明承载件及封装结构，主要藉由在该承载件的本体中形成导热系数较高的导热体，而能有效的将电子组件运作时所产生的热能导离电子组件，得有效地避免热能累积、防止电子组件受运作时产生的热能的危害，遂延长电子组件的寿命。
此外，藉由该些导热体间具有适当间距，得以使导热性能最佳化，且藉由该些导热体外露于该第一表面的端面的总表面积大于整第一表面扣除该导电部所占面积的总表面积的10％，更使该些导热体具有更佳的导热效果，故相较于现有技术，本发明的承载件不仅能有效将热量带离电子组件，且更具有极佳的导热效能。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为现有散热型封装件的剖视示意图；
图2A及图2B为本发明承载件的一实施例的示意图，其中，图2B为图2A以2B-2B剖面线切割的剖视示意图；
图3A及图3B为本发明承载件的另一实施例的示意图，其中，图3B为图3A以3B-3B剖面线切割的剖视示意图；
图4至图4’为本发明承载件的又一实施例的剖视示意图，其中，图4’为图4的另一实施方式的剖视示意图；
图5为本发明承载件的再一实施例的剖视示意图；以及
图6A及图6B为本发明封装结构的示意图，其中，图6B为图6A以6B-6B剖面线切割的剖视示意图。
其中，附图标记
10 基板
13、251 散热鳍片
110、110’、210、210’ 电极垫
2、3、4、4’、5 承载件
20 本体
20a 第一表面
20b 第二表面
21 导电部
211 线路
22、22’ 导热体
23 导热凸块
24、24’、25 散热体
250 金属层
30 电子组件
x 长
y 宽
z 距离
R 直径
2B-2B、3B-3B、6B-6B 剖面线
具体实施方式
以下藉由特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明也可藉由其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
须知，本说明书所附的附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用于配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员的了解与阅读，并非用于限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。于本说明书中所使用的术语「端面」，意指导热体外露于第一表面及第二表面的部份。于本说明书中所使用的术语「形心」，意指不规则形状的平面图形的几何中心，举例而言，于本说明书中所述的「形心」是指当该端面为不规则形状时，该端面的几何中心。同时，本说明书中所引用的如「第一」、「第二」、「上」及「一」等用语，也仅为便于叙述的明了，而非用于限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当也视为本发明可实施的范畴。
请参阅图2A及图2B为本发明承载件的一实施例的示意图。
如图2A及图2B所示，本发明承载件2包括：具有相对的第一表面20a及第二表面20b的本体20；形成于该本体20的第一表面20a上的导电部21；以及未与该导电部21接触的多个导热体22，且该导热体22贯穿该本体20并连通该第一表面20a与第二表面20b，其中，该导热体22未与该导电部21接触。
于本实施例中，该导电部21包括：形成于该本体20第一表面20a上的线路211；以及，形成于该本体20第一表面20a上并与该线路211电性连接的多个电极垫210,210’。
于本实施例中，该本体为陶瓷基板、氮化铝基板、氧化铝基板。于本实施例中，该导热体的材质为使用于27℃温度条件下，热传导系数大于170W/m·K的材质，并不限于金属。于优选实施例中，该导热体的材质为铝或铜，于27℃温度条件下的热传导系数大于237W/m·K，更优选为大于400W/m·K。
此外，于本发明的承载件中，对于该导热体外露于该第一表面的形状并未有特殊限制，如图2A所示，该导热体22’可为工艺允许的任意形状，且该导热体可为导热柱或导热通孔。
于本实施例中，该导热体的外露于该第一表面的端面的总表面积，占总该第一表面扣除该导电部所占面积的总表面积的10％以上。考量到承载件本体对于电子组件的支撑度，以该第一表面扣除该导电部所占面积的总表面积计，更优选为该端面的总表面积介于10％至50％。此外，本实施例中，任意两个该导热体的间距大于300微米。
于本实施例中，该导热体22外露于该第一表面20a的端面的长x、宽y或直径R的尺寸大于100微米。另外，当该导热体22外露于该第一表面20a的端面的形状为不规则者，如图2A左下角所示，该端面的形心至边缘的距离z大于50微米。
请参阅图3A及图3B，于一实施例中，本发明的承载件3也可同时于该本体第一表面20a上形成导热凸块23，且该导热凸块23用于连接任意两个该导热体22，增加导热效率。
请参阅图4，本发明的承载件4还包括形成于该本体20的第二表面20b上的散热体24，并连接该导热体22。
于本实施例中，该散热体24为金属层，可直接以电镀等方式形成于该本体20的第二表面20b上，于另一实施例中，该散热体24’为散热鳍片也可藉由导热胶材(未图标)结合至该本体20的第二表面20b，如图4’的承载件4’所示。
请参阅图5，本发明的承载件5与承载件4及4’的差别仅在于，该散热体25由金属层250与散热鳍片251所构成。
于本实施例中，该导热体将热能引导至金属层，再藉与设置于该金属层250上的散热鳍片251有效将热能引导至外部，使本发明的承载件5得以具有较好的散热能力。
本发明的封装结构具有如图2A至图5所述及其组合的承载件。
请参阅图6A及图6B，以下谨以图2A及图2B所示的承载件2为例，本发明的封装结构包括承载件2，其具有本体20；贯穿于该本体20的导热体22；以及形成于该本体20上的多个电极垫210,210’；以及电子组件30，其设置于该承载件2的第一表面20a上并分别电性连接于该导电部21的电极垫210’，且导热连接于该导热体22。
于本实施例中，对于该电子组件30并未有特殊限制，包括但不限于任何有散热需求的半导体芯片、经封装或未经封装的半导体组件。举例而言，该电子组件包括但不限于：发光二极管(LED)、聚光型太阳能电池(Concentrator Photovoltaic，CPV)、高聚光型太阳能电池(High Concentration PhotoVoltaics，HCPV)、场效晶体管(Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)、绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)等。
综上所述，本发明承载件，藉由于本体中形成导热系数较高的导热体，而能有效的将电子组件运作时所产生的热能导离电子组件，得有效地避免热能累积、防止电子组件受运作时产生的热能的危害，遂延长电子组件的寿命。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (14)

1.一种封装结构，其特征在于，包括：
本体，其具有相对的第一表面及第二表面；
导电部，其形成于该本体的第一表面上；
多个导热体，其贯穿该本体并连通该第一表面与第二表面，其中，该导热体未与该导电部接触；以及
导热凸块，其形成于该本体的第一表面上，并连接部分该导热体，其中，该导热凸块未电性连接该导电部；以及
电子组件，其设置于该本体的第一表面上并电性连接该导电部，且导热连接于该导热体，该电子组件为半导体芯片。
2.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，该导电部包括：
线路，其形成于该本体第一表面上；以及
多个电极垫，其形成于该本体第一表面上，并与该线路电性连接。
3.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，该封装结构还包括散热体，其形成于该本体的第二表面上，并连接该导热体。
4.如权利要求3所述的封装结构，其特征在于，该散热体为金属层或散热鳍片。
5.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，该导热体的热传导系数大于170W/m·K。
6.如权利要求5所述的封装结构，其特征在于，该导热体的热传导系数大于237W/m·K。
7.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，任意两个该导热体的间距大于300微米。
8.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，以该第一表面扣除该导电部所占面积的总表面积计，多个该导热体外露于该第一表面的端面的总表面积大于10％。
9.如权利要求8所述的封装结构，其特征在于，以该第一表面扣除该导电部所占面积的总表面积计，多个该导热体外露于该第一表面的端面的总表面积为10至50％。
10.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，该导热体外露于该第一表面的端面的长、宽或直径的尺寸大于100微米。
11.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，该导热体外露于该第一表面的端面的形状为不规则者，该端面的形心至边缘的距离大于50微米。
12.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，该导热体为导热柱或导热通孔。
13.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，该本体的材质为陶瓷。
14.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，该导热体的材质为金属。
CN201410208427.0A 2014-04-16 2014-05-16 具有承载件的封装结构 Active CN105006459B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW103113819 2014-04-16
TW103113819A TWI543315B (zh) 2014-04-16 2014-04-16 A carrier and a package structure having the carrier

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105006459A CN105006459A (zh) 2015-10-28
CN105006459B true CN105006459B (zh) 2019-01-22

Family

ID=54323244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410208427.0A Active CN105006459B (zh) 2014-04-16 2014-05-16 具有承载件的封装结构

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9768092B2 (zh)
CN (1) CN105006459B (zh)
TW (1) TWI543315B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017079226A (ja) * 2015-10-19 2017-04-27 富士通株式会社 ヒートシンクおよび電子機器
TWI678782B (zh) * 2017-08-18 2019-12-01 財團法人工業技術研究院 半導體封裝重佈線層結構
US10622326B2 (en) 2017-08-18 2020-04-14 Industrial Technology Research Institute Chip package structure
US10249567B2 (en) 2017-08-18 2019-04-02 Industrial Technology Research Institute Redistribution layer structure of semiconductor package
CN110890455B (zh) 2019-11-29 2024-05-17 京东方科技集团股份有限公司 压电传感器及其制备方法、显示装置
TWI769932B (zh) * 2021-10-03 2022-07-01 郭明騰 光源模組
TWI769090B (zh) * 2021-10-03 2022-06-21 郭明騰 光源模組

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102044535A (zh) * 2009-10-26 2011-05-04 佛山市国星光电股份有限公司 一种户外显示屏用的smd led器件及其显示模组

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4897338A (en) * 1987-08-03 1990-01-30 Allied-Signal Inc. Method for the manufacture of multilayer printed circuit boards
JP3004578B2 (ja) * 1995-05-12 2000-01-31 財団法人工業技術研究院 熱放散増強のための多熱導伝路とパッケージ統合性及び信頼性向上のための縁の周りを囲むキャップからなる集積回路パッケージ
US5687062A (en) * 1996-02-20 1997-11-11 Heat Technology, Inc. High-thermal conductivity circuit board
US5856911A (en) * 1996-11-12 1999-01-05 National Semiconductor Corporation Attachment assembly for integrated circuits
US5870286A (en) * 1997-08-20 1999-02-09 International Business Machines Corporation Heat sink assembly for cooling electronic modules
JP3817453B2 (ja) * 2001-09-25 2006-09-06 新光電気工業株式会社 半導体装置
US7485489B2 (en) * 2002-06-19 2009-02-03 Bjoersell Sten Electronics circuit manufacture
US20040007376A1 (en) * 2002-07-09 2004-01-15 Eric Urdahl Integrated thermal vias
EP1394857A3 (en) * 2002-08-28 2004-04-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device
US6920046B2 (en) * 2003-06-25 2005-07-19 Eaton Corporation Dissipating heat in an array of circuit components
CN1906515A (zh) * 2003-12-01 2007-01-31 波科海姆技术公共有限公司 用于光学装置的支承结构
FI20040592A7 (fi) * 2004-04-27 2005-10-28 Imbera Electronics Oy Lämmön johtaminen upotetusta komponentista
US7148554B2 (en) * 2004-12-16 2006-12-12 Delphi Technologies, Inc. Discrete electronic component arrangement including anchoring, thermally conductive pad
US7714451B2 (en) * 2005-02-18 2010-05-11 Stats Chippac Ltd. Semiconductor package system with thermal die bonding
JP5061236B2 (ja) * 2008-04-18 2012-10-31 旭硝子株式会社 発光ダイオードパッケージ及び発光素子搭載用基板
CN103050602B (zh) * 2011-10-11 2016-04-06 光宝电子(广州)有限公司 发光装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102044535A (zh) * 2009-10-26 2011-05-04 佛山市国星光电股份有限公司 一种户外显示屏用的smd led器件及其显示模组

Also Published As

Publication number Publication date
US9768092B2 (en) 2017-09-19
US20150305201A1 (en) 2015-10-22
TWI543315B (zh) 2016-07-21
CN105006459A (zh) 2015-10-28
TW201541583A (zh) 2015-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105006459B (zh) 具有承载件的封装结构
US7517114B2 (en) Lighting devices
TW201123387A (en) Thermal-electric separated metal PCB with a chip carrier.
US20180240730A1 (en) Semiconductor device with heat dissipation and method of making same
CN102109116A (zh) Led光模组和led芯片
CN107887352B (zh) 便于散热的整流器件
TW200903834A (en) High heat-dissipation light emitting diode device
CN106449402A (zh) 一种具体石墨烯散热结构的功率器件的制造方法
CN110112263A (zh) 一种大功率led封装用基板、基板制作方法及其封装结构
CN208028049U (zh) 功率半导体分立器件散热结构及电气装置
CN103247742B (zh) 一种led散热基板及其制造方法
JP2019047094A (ja) 半導体装置
CN106505051A (zh) 一种具有石墨烯的功率器件
CN204103245U (zh) 一种医疗用高功率半导体激光器
CN202197447U (zh) 具有led的金属基板结构
CN203812872U (zh) 双列直插封装的框架
TWM406259U (en) Package substrate of light emitting diode having a double-sided DLC film
CN219959039U (zh) 一种提高基于cob封装的大功率led芯片散热的装置
TWI769761B (zh) 絕緣導熱基材
TWI771259B (zh) 絕緣導熱基材
CN212625630U (zh) 一种高性能二极管封装装置
CN202282342U (zh) 散热装置
CN207474444U (zh) 一种具有散热组件的二极管
CN208489183U (zh) 一种散热器以及igbt模块
TWI722560B (zh) 直接導出電子元件熱能的封裝結構

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant