一種散熱片導熱脂分配方法
2023-07-21 00:07:01
一種散熱片導熱脂分配方法
【專利摘要】本發明提供了一種散熱片導熱脂分配方法，包括：設計並製造具有鋼片外框和開孔的剛片；將鋼片外框罩布置在基板的四周，使得剛片與矽片對準且接觸矽片表面。執行導熱脂印刷，其中將導熱脂通過鋼片的開孔沉積到矽片表面；執行脫模以便將剛片與矽片分離；執行塗粘結膠和加蓋，其中在基板上塗粘結膠，然後在基板上加與導熱脂接觸的散熱片，並固化粘結膠以通過粘結膠將散熱片固定至基板。
【專利說明】一種散熱片導熱脂分配方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及集成電路封裝領域，更具體地說，本發明涉及一種散熱片導熱脂分配方法。
【背景技術】
[0002]在倒裝晶片生產中，大功率晶片表面需要粘結散熱片來提供散熱途徑，增加散熱面積。導熱脂的塗覆能夠使矽片通過導熱脂緊密地與散熱片接觸，產生的熱量能及時傳導至散熱片，實現晶片的良好散熱。
[0003]圖2示意性地示出了晶片封裝整體結構。矽片布置在基板上，矽片和基板之間填充了底部填充膠，並且散熱片布置在矽片上，其中散熱片與矽片之間填充了導熱脂，而且散熱片的端部通過粘結膠接合至基板。
[0004]但是，如果導熱脂分布不均或用量不足，則導熱脂與矽片或散熱片彼此間未能形成相互接觸或相互作用，從而無法起到應有的導熱作用；這時，晶片產生的熱量來不及散除，將導致晶片溫度升高，嚴重影響其壽命及可靠性。
[0005]常規的導熱脂採用點膠機點塗的方法，在晶片上用劃線的方式進行分配，需要專用設備生產，調整周期長，需要進行相關工藝試驗確定劃線的各項參數，確保導熱脂用量適宜。因此，常規的點膠機點塗的方法適用於大批量生產。
[0006]現有技術的上述方法具有這樣的缺點:1)需要購置專用的點膠設備，投入成本高；
2)生產工藝參數調整複雜、調整時間長。
【發明內容】
[0007]本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在上述缺陷，提供一種能夠提高封裝樣片的生產效率並節約成本的散熱片導熱脂分配方法。
[0008]根據本發明，提供了一種散熱片導熱脂分配方法，其包括:
[0009]第一步驟:設計並製造具有鋼片外框和開孔的剛片；
[0010]第二步驟:將鋼片外框罩在布置在基板的四周，使得剛片與矽片對準且接觸矽片表面；
[0011]第三步驟:執行導熱脂印刷，其中將導熱脂通過鋼片的開孔沉積到矽片表面；
[0012]第四步驟:執行脫模以便將剛片與矽片分離；
[0013]第五步驟:執行塗粘結膠和加蓋，其中在基板上塗粘結膠，然後在基板上加導熱脂接觸的散熱片，並固化粘結膠以通過粘結膠將散熱片固定至基板。
[0014]優選地，使得剛片的所有開孔的體積之和等於散熱片與矽片之間的空間體積。
[0015]優選地，鋼片主體和鋼片外框一體式結構，而且在鋼片主體中形成開孔。
[0016]優選地，採用手工執行第二步驟、第三步驟和第四步驟。
[0017]優選地，第四步驟中將鋼片整體垂直向上提起，以便將剛片與矽片分離。
[0018]優選地，鋼片主體中形成有3X3的矩陣形式的矩形開孔，矩形開孔在鋼片主體上均勻布置，而且矩形開孔沿鋼片主體的長度方向上的尺寸為鋼片主體的長度的四分之一，矩形開孔沿鋼片主體的寬度方向上的尺寸為鋼片主體的寬度的四分之一，矩形開孔的深度為矽片與散熱片間距的16/9。
[0019]優選地，鋼片主體中形成均勻布置的圓形開孔、橢圓型開孔或多邊形開孔。
[0020]本發明針對晶片封裝採用鋼片印刷的方式實現了能夠精確控制導熱脂用量的導熱脂分配。而且，鋼片印刷的方式使得所述導熱脂分配可以實現手工分配，並能夠在手工分配的情況下精確控制導熱脂用量，並使其快速實現均勻分配。本發明提高了晶片生產的效率，降低研發周期和成本；而且，本發明尤其適合於諸如樣片封裝之類的小排量封裝。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]結合附圖，並通過參考下面的詳細描述，將會更容易地對本發明有更完整的理解並且更容易地理解其伴隨的優點和特徵，其中:
[0022]圖1示意性地示出了根據本發明優選實施例的散熱片導熱脂分配方法的流程圖。
[0023]圖2示意性地示出了晶片封裝整體結構。
[0024]圖3示意性地示出了根據本發明優選實施例的散熱片導熱脂分配方法採用的鋼片正面結構圖。
[0025]圖4示意性地示出了根據本發明優選實施例的散熱片導熱脂分配方法採用的鋼片截面結構圖。
[0026]需要說明的是，附圖用於說明本發明，而非限制本發明。注意，表示結構的附圖可能並非按比例繪製。並且，附圖中，相同或者類似的元件標有相同或者類似的標號。
【具體實施方式】
[0027]為了使本發明的內容更加清楚和易懂，下面結合具體實施例和附圖對本發明的內容進行詳細描述。
[0028]本發明針對現有技術的上述缺點，採用小鋼片印刷的方式，進行導熱脂的快速、精確分配，保證晶片整體導熱性的同時提高樣片生產效率，降低研發周期、成本。而且，本發明能夠進行手工印刷，消除了成本高昂的專用點膠設備的必要性。
[0029]下面將具體描述本發明的優選實施例。
[0030]圖1示意性地示出了根據本發明優選實施例的散熱片導熱脂分配方法的流程圖。
[0031]具體地說，如圖1所示，根據本發明優選實施例的散熱片導熱脂分配方法包括:
[0032]第一步驟S1:設計並製造具有鋼片外框和開孔的剛片；
[0033]優選地，鋼片主體100和鋼片外框200 —體式結構(即，鋼片主體和鋼片外框整體形成，從而構成一個整體)，而且鋼片主體100中形成有開孔10，如圖3和圖4所示。
[0034]第二步驟S2:將鋼片外框罩在布置在基板上的矽片的四周，使得剛片與矽片對準且接觸(例如，緊貼)矽片表面；優選地，採用手工執行第二步驟S2 ；
[0035]第三步驟S3:執行導熱脂印刷，其中例如採用刮刀將導熱脂通過鋼片的開孔沉積到矽片表面；優選地，採用手工執行第三步驟S3 ；
[0036]第四步驟S4:執行脫模以便將剛片與矽片分離，例如其中將鋼片整體垂直向上提起，將剛片與矽片分離；優選地，採用手工執行第四步驟S4 ；[0037]第五步驟S5:執行塗粘結膠和加蓋，其中正常進行下一工序，即在基板上塗粘結膠，然後在基板上加導熱脂接觸的散熱片，並固化粘結膠以通過粘結膠將散熱片固定至基板，形成圖2所示的結構。
[0038]更具體地說，優選地，保證印刷後導熱脂充分填充散熱片與矽片之間的空間，對於第一步驟SI中的剛片的開孔設計，使得剛片的所有開孔的體積之和等於散熱片與矽片之間的空間體積。
[0039]其中，例如，優選地，對於第一步驟SI中的剛片的開孔設計:
[0040]圖3示意性地示出了根據本發明優選實施例的散熱片導熱脂分配方法採用的鋼片正面結構圖。圖4示意性地示出了根據本發明優選實施例的散熱片導熱脂分配方法採用的鋼片截面結構圖。如圖3和圖4 (圖4左邊的豎直虛線表示外框的輪廓線)所示，X、Y分別為鋼片中心部分(鋼片主體100)的四個周邊中相鄰兩邊的長度，即為鋼片主體100表面長、寬，鋼片主體100中設計9個開窗(3X3的矩陣形式的矩形開孔10)，矩形開孔10在鋼片主體上均勻布置。以鋼片長邊為例:長邊總長度為X，對應開窗(開孔10)長度為1/4Χ，各開窗間距及開窗與鋼片邊緣距均為1/16Χ，另一邊同樣。
[0041]單個開孔10的面積為1/16ΧΥ，開孔總面積為9/16ΧΥ，即開孔面積與矽片表面積比為9/16。假設矽片與散熱片間距(即，圖1中導熱脂的厚度)為H，其間全部填充導熱脂，為保證印刷後充分填充，鋼片厚度應為16/9Η，約為1.78Η。
[0042]雖然示出了開孔為矩形的示例，但是顯然還可以採用其它形狀的開孔，例如圓形、橢圓型、多邊形等。
[0043]例如，鋼片為不鏽鋼材料製成的。
[0044]因此，以上實施例針對矽片長方形外表面結構，設計、製作專用的不鏽鋼印刷小鋼片，其中鋼片主體和鋼片外框一體式結構，易於準確定位。將鋼片外框罩在矽片上方，鋼片外框與基板緊貼，剛片自動與矽片表面對準，採用刮刀將導熱脂印刷在矽片上，由於鋼片開口面積和鋼片的厚度可經計算確定，因此，可以精確控制導熱脂的用量，使其充分填充，最大限度的發揮其導熱性。
[0045]由此，本發明針對晶片封裝採用鋼片印刷的方式實現了能夠精確控制導熱脂用量的導熱脂分配。而且，鋼片印刷的方式使得所述導熱脂分配可以實現手工分配，並能夠在手工分配的情況下精確控制導熱脂用量，並使其快速實現均勻分配。本發明提高了晶片生產的效率，降低研發周期和成本；而且，本發明尤其適合於諸如樣片封裝之類的小排量封裝。
[0046]此外，需要說明的是，除非特別指出，否則說明書中的術語「第一」、「第二」、「第三」等描述僅僅用於區分說明書中的各個組件、元素、步驟等，而不是用於表示各個組件、元素、步驟之間的邏輯關係或者順序關係等。
[0047]可以理解的是，雖然本發明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例並非用以限定本發明。對於任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發明技術方案範圍情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發明技術方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬於本發明技術方案保護的範圍內。
【權利要求】
1.一種散熱片導熱脂分配方法，其特徵在於包括: 第一步驟:設計並製造具有鋼片外框和開孔的剛片； 第二步驟:將鋼片外框罩在布置在基板的四周，使得剛片與矽片對準且接觸矽片表面； 第三步驟:執行導熱脂印刷，其中將導熱脂通過鋼片的開孔沉積到矽片表面； 第四步驟:執行脫模以便將剛片與矽片分離； 第五步驟:執行塗粘結膠和加蓋，其中在基板上塗粘結膠，然後在基板上加導熱脂接觸的散熱片，並固化粘結膠以通過粘結膠將散熱片固定至基板。
2.根據權利要求1所述的散熱片導熱脂分配方法，其特徵在於，使得剛片的所有開孔的體積之和等於散熱片與矽片之間的空間體積。
3.根據權利要求1或2所述的散熱片導熱脂分配方法，其特徵在於，鋼片主體和鋼片外框一體式結構，而且在鋼片主體中形成開孔。
4.根據權利要求1或2所述的散熱片導熱脂分配方法，其特徵在於，採用手工執行第二步驟、第三步驟和第四步驟。
5.根據權利要求1或2所述的散熱片導熱脂分配方法，其特徵在於，第四步驟中將鋼片整體垂直向上提起，以便將剛片與矽片分離。
6.根據權利要求3所述的散熱片導熱脂分配方法，其特徵在於，鋼片主體中形成有3X3的矩陣形式的矩形開孔，矩形開孔在鋼片主體上均勻布置，而且矩形開孔沿鋼片主體的長度方向上的尺寸為鋼片主體的長度的四分之一，矩形開孔沿鋼片主體的寬度方向上的尺寸為鋼片主體的寬度的四分之一，矩形開孔的深度為矽片與散熱片間距的16/9。
7.根據權利要求1或2所述的散熱片導熱脂分配方法，其特徵在於，鋼片主體中形成均勻布置的圓形開孔、橢圓型開孔或多邊形開孔。
【文檔編號】B05C11/10GK103779236SQ201410055506
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年2月19日 優先權日:2014年2月19日
【發明者】孫忠新, 吳小龍, 張暉, 劉曉陽, 王彥橋, 高鋒, 朱敏 申請人:無錫江南計算技術研究所