四方形扁平無引腳封裝的內封外露散熱裝置改良結構的製作方法

2023-09-17 13:06:05

四方形扁平無引腳封裝的內封外露散熱裝置改良結構的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種四方形扁平無引腳封裝的內封外露散熱裝置改良結構，尤指為一種超薄型半導體晶片的封裝，主要包括有一電路板、半導體晶片及散熱蓋，先將固設於電路板上的半導體晶片利用連接導線接通電信，再利用散熱蓋固設於電路板上適當位置處後形成半導體晶片組，最後針對半導體晶片組的外部及散熱蓋的內部同步進行封裝，藉此除可提高其穩定性、運作良好性、簡化工藝步驟、提高產量、降低製造成本外，最重要是可以提高散熱性，更可有效使半導體晶片組的體積縮小以應用於更精細的電子產品上。
【專利說明】四方形扁平無引腳封裝的內封外露散熱裝置改良結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及四方形扁平無引腳封裝(Quad Flat No-lead Package,QFN)的內封外露散熱裝置改良結構，尤指一種半導體晶片的封裝。
【背景技術】
[0002]傳統半導體晶片的四方扁平無引腳封裝結構，如中國臺灣專利號第1393194「四方扁平無引腳封裝工藝」所示，主要提供具有多個凹槽的一導電層及位於該導電層上的一圖案化焊罩層，其中該圖案化焊罩層覆蓋該導電層的該些凹槽，該導電層具有相對的一第一表面及第二表面，且該些凹槽位於該第一表面；在該圖案化焊罩層上配置多個晶片，以使得該圖案化焊罩層位於該晶片及該導電層之間；通過多條焊線將該些晶片電性連接於該導電層；形成至少一封裝膠體以包覆該導電層、該圖案化焊罩層、該些晶片及該些焊線；移除部分該導電層以形成一圖案化導電層，其中移除部分該導電層以形成該圖案化導電層的方法包括從該第二表面蝕刻部分該導電層，以暴露出部分該圖案化焊罩層以及分割該封裝膠體及該圖案化導電層；
[0003]然後上述的工藝結構，其散熱點僅有圖案化導電層的第二表面(即未受封裝那一面)，在某些情況下這樣的散熱區塊是不足夠的，因此往往促使半導體的散熱不足而造成損壞，而為了有效解決此一問題，同時要兼顧體積的輕、薄及微體等效能，需要研發出一具有高散熱性、高穩定性、良好運作性、簡化工藝步驟、提高產量、降低製造成本及體積微小的四方形扁平無引腳封裝(QFN)的內封外露散熱裝置改良結構，以應用於更精細的電子產品上。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在於提供一種四方形扁平無引腳封裝的內封外露散熱裝置改良結構，藉以提高半導體晶片組的使用壽命。
[0005]為實現上述目的，本實用新型提供一種四方形扁平無引腳封裝(QFN)的內封外露散熱裝置改良結構，包括有:
[0006]—電路板，分有第一表面與第二表面；
[0007]—散熱蓋,呈Π狀且兩端延伸有連接杆，前後貫穿中空狀；
[0008]一套蓋黏著材，黏固散熱蓋；
[0009]一半導體晶片；
[0010]一連接導線，兩端分別焊接半導體晶片及電路板，以達成電信連結；
[0011]藉由上述構件而組合成半導體晶片組；
[0012]一封膠模具，封裝該半導體晶片組。
[0013]其中，該電路板內嵌設有電路。
[0014]其中，半導體晶片利用晶片黏著材而與電路板的第一表面相接合。
[0015]其中，該散熱蓋利用連接杆與套蓋黏著材而與電路板的第一表面相接合。[0016]其中，該散熱蓋的形狀為方形、圓形、矩形、多角形。
[0017]其中，該封膠模具包括有上模及下模。
[0018]本實用新型的四方形扁平無引腳封裝(QFN)的內封外露散熱裝置改良結構，尤指一種半導體晶片的封裝，主要利用電路增加半導體的電性連結，再利用散熱蓋的設置增加封裝時的便利性及增加封裝後的散熱性，藉以提高半導體晶片組的使用壽命並減少其損壞率。
[0019]本實用新型除藉以提高其封裝後半導體晶片電信穩定性、運作良好性、簡化工藝步驟、提高產量及降低製造成本外，其散熱蓋的設置，更可有效使封裝後的半導體晶片在體積縮小應用於更精細的電子產品上時具有更加的散熱效果，藉以提高半導體晶片組的散熱性以減少其損壞率。
[0020]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的四方形扁平無引腳封裝(QFN)的內封外露散熱裝置改良結構的半導體晶片組立體分解示意圖。
[0022]圖2為本實用新型的四方形扁平無引腳封裝(QFN)的內封外露散熱裝置改良結構的半導體晶片組未進行封裝前的組合立體透視示意圖。
[0023]圖3為本實用新型的四方形扁平無引腳封裝(QFN)的內封外露散熱裝置改良結構的半導體晶片組未進行封裝前的組合剖面示意圖。
[0024]圖4為本實用新型的四方形扁平無引腳封裝(QFN)的內封外露散熱裝置改良結構的半導體晶片組進行封裝過程中的組合剖面示意圖。
[0025]圖5為本實用新型的四方形扁平無引腳封裝(QFN)的內封外露散熱裝置改良結構的半導體晶片組封裝完成後的組合剖面示意圖。
[0026]圖6為本實用新型的四方形扁平無引腳封裝(QFN)的內封外露散熱裝置改良結構的半導體晶片組切割成單一晶片組的組合剖面示意圖。
[0027]圖7為本實用新型的四方形扁平無引腳封裝(QFN)的內封外露散熱裝置改良結構的半導體晶片組另一較佳實施例示意圖。
[0028]其中，附圖標記:
[0029]I電路板
[0030]11 電路
[0031]12第一表面
[0032]13第二表面
[0033]2套蓋黏著材
[0034]3晶片黏著材
[0035]4半導體晶片
[0036]41 第一面
[0037]42 第二面
[0038]5連接導線[0039]6散熱蓋
[0040]61連接杆
[0041]62封填內腔
[0042]63 頂端
[0043]64 空間
[0044]7半導體晶片組
[0045]8封膠模具
[0046]81 上模
[0047]82 下模
[0048]9封合樹脂
【具體實施方式】
[0049]請參閱圖1、圖2及圖3所示，主要包括有一電路板1，該電路板I內嵌設有電路11，該電路板I包括有一第一表面12及一第二表面13,在該電路板I的第一表面12上塗布有套蓋黏著材2，以供黏著散熱蓋6的連接杆61之用；
[0050]有一半導體晶片4,分有第一面41及第二面42,該第二面42利用晶片黏著材3而可被接合於電路板I的第一表面12上；
[0051]有一連接導線5，兩端分別焊設於半導體晶片4的第一面41及電路板I內嵌設的電路11上，利用該連接導線5而能使該半導體晶片4與電路板I達成電信連結；
[0052]有一散熱蓋6，概呈Π型，自Π型的兩底端延伸設有連接杆61，因此使得該散熱蓋形成「 Ω 」狀，該散熱蓋6的前後可貫穿具有一封填內腔62，而每個散熱蓋6都是單一的存在，且該散熱蓋的形狀可為方形、圓形、矩形、多角形等各種形態；
[0053]當半導體晶片4要進行封裝時，由於半導體晶片4是一種極易受汙染而損壞的晶片，因此需在呈無塵無汙染的環境中進行，此時先在電路板I中預先嵌設有一電路11，再於電路板I的第一表面12適當位置處分別塗布有套蓋黏著材2及晶片黏著材3，其中，在塗布套蓋黏著材2及晶片黏著材3時，都必須閃避掉電路11的範圍，因為該電路11的部份在後續將要進行連接導線5的電信連接之用；
[0054]當套蓋黏著材2及晶片黏著材3被塗布完畢後，便先將半導體晶片4的第二面42置於晶片黏著材3之上完成固定，然後於半導體晶片4的第一面42焊設連接導線5的一端，並將連接導線5的另一端焊設於電路板I的電路11上，以達成電信的連結；
[0055]當半導體晶片4完成固定及電信連結後，便將散熱蓋6置於電路板I之上，並將散熱蓋6的連接杆61的底面洽好置於套蓋黏著材2之上，以達到將散熱蓋6固定於電路板I之上的目地，此時，半導體晶片4、連接導線5及電路11皆被覆蓋於散熱蓋6之下但並未呈封閉狀態(因為該散熱蓋6呈前後導通狀態)；
[0056]當散熱蓋6被固設於電路板I之上且半導體晶片4亦被固設於電路板I的第一表面12上並利用連接導線5完成半導體晶片4與電路板I的電信連結後，如此便可構成連續且數量眾多的半導體晶片組7 (如圖2及圖3所示)；
[0057]請再參閱圖4、圖5及圖6所示，當半導體晶片組7被組合完成後，便將該半導體晶片組7置於封膠模具8的下模82中，然後再由上端將封膠模具8的上模81下壓於半導體晶片組7中散熱蓋的頂端63，同時施加壓力令散熱蓋6與電路板I間的接合更為緊密，此時，上模81與下模82的上下壓制會促使每個散熱蓋6之間因連接杆61所造成的空間64，在進行灌模封膠時，封合樹脂9將填充於該空間64與散熱蓋6的封填內腔62內，但由於封膠模具8的上模81與下模82分別緊密貼合著散熱蓋6的頂端63與電路板I的第二表面13，因此，在封膠完成後，該散熱蓋6的頂端與電路板I的第二表面13並不會有封合樹脂的存在，固能形成一個上下端皆具有散熱面的半導體晶片組7，然後再將半導體晶片組依照需求切割成單一個體或數個一組的個體，即完成此一體積小、高穩定性、高良率、封裝步驟簡化及高散熱性的半導體晶片組；
[0058]請參閱圖7，圖7為本發明四方形扁平無引腳封裝(QFN)的內封外露散熱裝置改良結構另一較佳實施例圖示，其差異在於置於散熱蓋6內的半導體晶片4，可利用晶片黏著材3使兩個以上的微機電晶片4在散熱蓋6的封填內腔62於可允許的空間內多個疊置，以達到提高單一半導體晶片組7的電性容量等效能；
[0059]綜上所述，本實用新型所為四方形扁平無引腳封裝(QFN)的內封外露散熱裝置改良結構，較之現有技術僅有一面散熱區塊的缺失，本實用新型能讓整個半導體晶片組7不僅在工藝上簡化許多，在原料的使用上亦較現有技術節略，封裝完成的良率亦相對提高，同時在散熱性上也是現有結構的兩倍以上。
[0060]當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員可根據本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本實用新型權利要求的保護範圍。
【權利要求】
1.一種四方形扁平無引腳封裝的內封外露散熱裝置改良結構，其特徵在於，包括有: 半導體晶片組，包括: 一電路板，分有第一表面與第二表面； 一散熱蓋，呈Π狀且兩端延伸有連接杆，前後貫穿中空狀； 一套蓋黏著材，黏固散熱蓋； 一半導體晶片；及 一連接導線，兩端分別焊接半導體晶片及電路板，以達成電信連結；以及 一封膠模具，封裝該半導體晶片組。
2.根據權利要求1所述的四方形扁平無引腳封裝的內封外露散熱裝置改良結構，其特徵在於，半導體晶片利用晶片黏著材而與電路板的第一表面相接合。
3.根據權利要求1所述的四方形扁平無引腳封裝的內封外露散熱裝置改良結構，其特徵在於，該散熱蓋利用連接杆與套蓋黏著材而與電路板的第一表面相接合。
4.根據權利要求1所述的四方形扁平無引腳封裝的內封外露散熱裝置改良結構，其特徵在於，該散熱蓋的形狀為方形、圓形、多角形。
5.根據權利要求1所述的四方形扁平無引腳封裝的內封外露散熱裝置改良結構，其特徵在於，該封膠模具包括有上模及下模。
【文檔編號】H01L23/367GK203631531SQ201320416511
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年7月12日 優先權日:2012年7月12日
【發明者】資重興 申請人:英屬維京群島商傑群科技有限公司