TW201419466A - 半導體封裝件之製法 - Google Patents

Abstract

一種半導體封裝件之製法，係包括提供一具有散熱部、與該散熱部結合之支撐部及與該支撐部結合之結合部的散熱結構；接著，將該結合部結合至已承載有半導體元件之承載件上，使該承載件與散熱部間形成容置空間，而令該半導體元件收納於該容置空間中；之後形成封裝膠體於該容置空間中，以由該封裝膠體包覆該半導體元件，俾藉由該複數支撐部之設計，使該散熱結構與封裝用之模具間的結合更為緊密，以於形成該封裝膠體時，該散熱結構不會溢膠至該散熱部外側。

Description

半導體封裝件之製法

本發明係有關一種半導體封裝件之製法，尤指一種具散熱結構的半導體封裝件之製法。

電子產品向輕薄短小高密度，伴隨著半導體製程技術的進步，愈來愈多的電子元件整合於其晶片內。然而，該些電子元件在運作時所產生的熱，常因為封裝膠體之導熱性不佳，導致熱能無法有效排出，進而降低電子元件壽命，因而造成晶片的散熱成為封裝件之重要設計因素。因此，為使晶片運作時產生之熱能快速由晶片排出至環境中，通常會於晶片上方設置一散熱片，以使晶片所產生之熱能夠經由散熱片傳遞至外部環境中。

習知製法中，係在封裝的製程中使用轉移成形(transfer molding)之方法，以於晶片上方設置一散熱片，如第1A至1D圖所述之習知半導體封裝件1之製法。

如第1A圖所示，設置一散熱片11於一模具10中之一側，該散熱片11係由物理性接觸設置於該模具10之表面上。

如第1B圖所示，將設有複數半導體元件121之基板12置於該模具10中之另一側(即上部101)，使該半導體元件121位於該基板12與該散熱片11之間。該半導體元件121以複數銲線120電性連接該基板12。

接著，如第1C圖所示，形成封裝膠體13於該模具10 之模穴100中，使該封裝膠體13包覆該半導體元件121。

如第1D圖所示，脫模並進行切單製程(即沿切割路徑S進行切割)，以形成複數半導體封裝件1。

惟，於習知製程中，該散熱片11與模具10間並非緊密貼合狀態，故於形成該封裝膠體13時，該封裝膠體13會因毛細現象經由該散熱片11側面流至該散熱片11外表面，即發生溢膠或溢脂(resin bleed)之現象，致使脫模後，該封裝膠體13’殘留於該散熱片11之外表面上，如第1D’圖所示，因而形成品質不良之半導體封裝件1’。

因此，如何克服習知技術中之問題，實已成目前亟欲解決的課題。

鑑於上述習知技術之缺失，本發明係提供一種半導體封裝件之製法，係包括：提供一散熱結構，該散熱結構具有散熱部、與該散熱部結合之支撐部及與該支撐部結合之結合部，且該支撐部係為形變體；結合一其上承載有半導體元件之承載件至該散熱結構之結合部上，使該承載件與該散熱部之間形成一容置空間，而令該半導體元件收納於該容置空間中；以及形成封裝膠體於該容置空間中，以由該封裝膠體包覆該半導體元件。

前述之製法中，復包括於形成該封裝膠體後，移除該結合部及支撐部。

前述之製法中，該散熱部具有溝槽。

前述之製法中，該散熱部之尺寸係小於或等於該結合 部之尺寸。

前述之製法中，係於模具中形成該封裝膠體，該模具係具有夾持部，以夾固該承載件與該結合部，且該模具復具有一模穴，該模穴之高度係小於該散熱結構之高度。

前述之製法中，該模具係具有複數透孔，於形成該封裝膠體時，藉抽氣方式經該透孔吸附該散熱結構之散熱部。

另外，前述之製法中，該結合部具有第一定位部，且該承載件具有對應該第一定位部之第二定位部。

由上可知，本發明之半導體封裝件之製法中，藉由該支撐部係為形變體之設計，使該散熱部與封裝用之模具間之結合更為緊密，以於注入該封裝膠體時，該散熱結構不會溢膠至該散熱部外側上。

以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。

須知，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之如「上」、「下」、「左」、「右」、「底」、「第一」、 「第二」及「一」等之用語，亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本發明可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施之範疇。

第2A至2E圖係為本發明之半導體封裝件2之製法的剖面示意圖。

如第2A及2A’圖所示，其中，第2A’圖係為第2A圖之上視圖，提供一體成形之一散熱結構21，其具有一散熱部211、結合於該散熱部211之複數支撐部212及結合於該複數支撐部212之結合部213。

於本實施例中，該散熱部211之上側可依需求具有環繞周圍之溝槽211a，且該散熱結構21具有四個支撐部212，又該結合部213係為環形片並具有第一定位部2130(如定位孔或其它構造)。於其它實施例中，該散熱結構21可分別組設該散熱部211、複數支撐部212及結合部213(即非一體成形)，且該散熱結構21可具有更多個支撐部212。

再者，該散熱部211之尺寸A(如長寬範圍)係小於該結合部213外圍構形之尺寸B(如長寬範圍)，如第2A’圖所示；而於其它實施例中，該散熱部211之尺寸可等於該結合部213外圍構形之尺寸。

又，該些支撐部212係為形變體，該形變體係指受外力後外觀發生改變，即經壓迫後形狀或結構改變，故本發明之製法中對於該形變體之材質或結構並無特殊限制，凡 能達成形變之目的均可。於本實施例中，該支撐部212可為具可撓性、可彎曲性之緩衝結構。亦或，如第2A”圖所示之散熱結構21’，該支撐部212’可為螺旋狀、波浪狀、S形之曲線結構。

另外，該散熱結構21係定義出由該散熱部211至該結合部213之高度L。

如第2B圖所示，係接續第2A圖之製程，將該散熱結構21之結合部213藉由例如膠材(圖略)結合至一承載件22，使該承載件22與該散熱部211之間形成一容置空間20，且該承載件22上具有複數半導體元件221，使該些半導體元件221位於該容置空間20中。

於本實施例中，該承載件22係為導線架。於其它實施例中，該承載件22亦可為封裝基板。

再者，各該半導體元件221藉由複數銲線220電性連接該承載件22。於其它實施例中，該半導體元件221與該承載件22亦可藉由導電凸塊進行電性連接，如覆晶方式。

又，該承載件22之外圍具有對應該第一定位部2130之第二定位部222(如定位孔或其它構造)，以藉由該第一定位部2130與該第二定位部222供該承載件22與散熱結構21進行對位，俾利於兩者間之固定作業。

另外，如第2B’圖所示，於封裝前，可先形成預封裝體23a於該承載件22底側。

如第2C圖所示，係接續第2B圖之製程，將該散熱結構21與承載件22之結合結構置入一模具30中。

於本實施例中，該模具30係具有一上模301及一下模302，且該上模301及下模302構成一模穴30a，以作為後續填入封裝材之空間。當該模具30閉合時，該模穴30a的高度H係小於該散熱結構21定義之高度L，但藉由該些支撐部212為形變體而經該上模301壓迫以彎曲形變後，使該散熱結構21與承載件22之結合結構得以置於該模具30內，且該上模301向下壓迫至該散熱部211上，致使該散熱部211與該上模301緊密貼合。

再者，該上模301具有夾持部300，以夾固該承載件22與該結合部213之左、右兩側。具體地，該模穴30a的高度H係為該夾持部300與該上模301之間的距離。

又，該上模301具有對應該第一與第二定位部2130、222之第三定位部303(如柱體或其它構造)，以藉由該第三定位部303卡合該第一與第二定位部2130,222，使該散熱結構21與承載件22準確定位於該模穴30a中。

另外，如第2C’圖所示，可於該上模301’上形成有複數透孔310，以於該上模301’與下模302壓合後將該模具30’抽真空，亦即該透孔310係為抽氣狀態時以吸附該散熱結構21之散熱部211，俾強化該散熱部211與該上模301間之密合。

如第2D圖所示，係接續第2C圖之製程，將封裝膠體23填入該模穴30a及容置空間20中，使該封裝膠體23包覆該半導體元件221。

再者，於另一實施例中，如第2C’圖所示，於形成該 封裝膠體23時，該透孔310係為藉抽氣方式吸附該散熱部211。

本發明之製法，主要藉由該支撐部212係為形變體之設計，使該散熱部211與該上模301能緊密壓合，以令該散熱部211與該上模301間不會形成空隙，故當形成該封裝膠體23時，該封裝膠體23不會流至該散熱部211外表面，俾有效防止溢膠現象之發生。

再者，即使該封裝膠體23流至該散熱部211側面，該封裝膠體13仍不會流至該散熱片11外表面。

又，藉由該模具30內呈真空狀態，能強化該散熱部211與該上模301間之密合，以進一步防止發生溢膠。

如第2E圖所示，移除該模具30，再進行切單作業以製成複數個半導體封裝件2，且能一併移除該結合部213及複數支撐部212。

於本實施例中，若該封裝膠體23因其它因素而欲流至該散熱部211之外表面，係藉由該溝槽211a之設計，使該溢膠流至該溝槽211a內，而無法進一步擴散，且於切單作業時，可將該溝槽211a及其內之膠體一併移除，故該半導體封裝件2之散熱部211上仍不會殘留該封裝膠體23。因此，該溝槽211a亦能作為切割路徑之邊緣，以利於切割作業。

綜上所述，本發明之半導體封裝件之製法中，藉由該散熱結構中之支撐部，能提供該散熱部與該模具之緊密結合，以克服習知製程溢膠之缺點。

再者，該些支撐部能依模具空間改變封裝前之半導體封裝件之高度，因此本發明之製法適用於各種機型之封裝設備，使本發明之製法實具廣泛且靈活之應用性。

上述實施例係用以例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修改。因此本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。

1、1’、2‧‧‧半導體封裝件

10、30、30’‧‧‧模具

100、30a‧‧‧模穴

101‧‧‧上部

11‧‧‧散熱片

12‧‧‧基板

120、220‧‧‧銲線

121、221‧‧‧半導體元件

13、13’、23‧‧‧封裝膠體

20‧‧‧容置空間

21、21’‧‧‧散熱結構

211‧‧‧散熱部

211a‧‧‧溝槽

212、212’‧‧‧支撐部

213、213’‧‧‧結合部

2130‧‧‧第一定位部

22‧‧‧承載件

222‧‧‧第二定位部

23a‧‧‧預封裝體

30、30’‧‧‧模具

300‧‧‧夾持部

301、301’‧‧‧上模

302‧‧‧下模

303‧‧‧第三定位部

310‧‧‧透孔

A、B‧‧‧尺寸

L、H‧‧‧高度

S‧‧‧切割路徑

第1A至1D圖係為習知半導體封裝件之製法的剖面示意圖；其中，第1D’圖係為第1D圖之實際狀態；以及第2A至2E圖係為本發明半導體封裝件之製法的剖面示意圖，其中，第2A’圖係為第2A圖之上視圖，第2A”圖係為第2A圖之另一實施例，第2B’圖係為第2B圖之另一實施例，第2C’圖係為第2C圖之另一實施例。

20‧‧‧容置空間

21‧‧‧散熱結構

211‧‧‧散熱部

212‧‧‧支撐部

213‧‧‧結合部

22‧‧‧承載件

221‧‧‧半導體元件

23‧‧‧封裝膠體

30‧‧‧模具

30a‧‧‧模穴

Claims (10)

1. 一種半導體封裝件之製法，係包括：提供一散熱結構，該散熱結構具有散熱部、與該散熱部結合之支撐部及與該支撐部結合之結合部，且該支撐部係為形變體；結合一其上承載有半導體元件之承載件至該散熱結構之結合部上，使該承載件與該散熱部之間形成一容置空間，而令該半導體元件收納於該容置空間中；以及形成封裝膠體於該容置空間中，以由該封裝膠體包覆該半導體元件。
2. 如申請專利範圍第1項所述之半導體封裝件之製法，復包括於形成該封裝膠體後，移除該結合部及支撐部。
3. 如申請專利範圍第1項所述之半導體封裝件之製法，其中，該散熱部具有溝槽。
4. 如申請專利範圍第1項所述之半導體封裝件之製法，其中，該散熱部之尺寸係小於該結合部之尺寸。
5. 如申請專利範圍第1項所述之半導體封裝件之製法，其中，該散熱部之尺寸係等於該結合部之尺寸。
6. 如申請專利範圍第1項所述之半導體封裝件之製法，其中，係於模具中形成該封裝膠體。
7. 如申請專利範圍第6項所述之半導體封裝件之製法，其中，該模具係具有夾持部，以夾固該承載件與該結合部。
8. 如申請專利範圍第6項所述之半導體封裝件之製法，其中，該模具係具有一模穴，該模穴之高度係小於該散熱結構之高度。
9. 如申請專利範圍第6項所述之半導體封裝件之製法，其中，該模具係具有複數透孔，於形成該封裝膠體時，藉抽氣方式經該透孔吸附該散熱結構之散熱部。
10. 如申請專利範圍第1項所述之半導體封裝件之製法，其中，該結合部具有第一定位部，且該承載件具有對應該第一定位部之第二定位部。