CN101908528A - 电子封装结构及其载板 - Google Patents

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Abstract

一种电子封装结构及其载板，通过将需散热裸晶组件直接设置于散热件上并可选择性结合二、三层级的封装而可同时完成电路卡的封装；并且散热件的尺寸大于其上基板的尺寸，因此可有效提高散热面积。在本发明的电子封装结构中，晶粒可直接透过散热件进行散热，晶粒与散热件之间最多仅有黏着材料，与以往晶粒必须依序由IC封装体、IC封装体与印刷电路板的黏着层以及印刷电路板散出热量相比较，本发明可有效解决散热问题。

Description

电子封装结构及其载板
技术领域
本发明涉及一种电子封装技术，特别是一种电子封装结构及其载板。
背景技术
由于使用者对于系统的高速化、多功能化要求，使得半导体组件的封装密度越来越高，因而其单位体积或面积的发热密度也随之增高。半导体集成电路组件发热密度越高，组件接合温度亦随之增高，造成系统可靠度降低，组件寿命因而缩短。在封装上，高速性与高发热的矛盾被视为重要课题，其解决方法也与层级分割有着深切关系。因此，在封装中使其散热问题获得解决将是一个十分重要的课题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明目的之一为提供一种电子封装结构及其载板，通过将需散热裸晶组件直接设置于散热件上并可选择性结合二、三层级的封装而同时完成电路卡的封装。
本发明目的之一为提供一种电子封装结构及其载板，其散热件的尺寸大于其上基板的尺寸，故可有效提高散热面积。
为了达到上述目的，本发明一实施例的电子封装结构包括：散热件；至少一个基板，其设置于散热件上；至少一个晶粒，其设置于散热件上；封装构件，其覆盖晶粒；被动组件，其设置于基板上。其中，散热件尺寸大于基板尺寸；基板上具有至少一个电路层；以及基板具有与电路层电性连接的外部电性连接部，作为电子封装结构对外电性连接之用。散热件在其内部具有真空腔体，并且其材料为金属或高导热材料。散热件上的晶粒与电路层电性连接。
本发明另一实施例的一种电子封装载板结构包括：散热件，在其内部具有真空腔体并且其材料为金属或高导热材料；以及至少一个基板，其设置于散热件上。其中，散热件尺寸大于基板尺寸；基板上具有至少一个电路层；散热件用于在其上设置至少一个晶粒并与电路层电性连接；以及基板具有与电路层电性连接的外部电性连接部，作为对外电性连接之用。
附图说明
图1所示为根据本发明一实施例的示意图。
图2所示为根据本发明一实施例的示意图。
图3所示为根据本发明一实施例的示意图。
图4所示为根据本发明一实施例的示意图。
主要组件符号说明
10    散热件
12    真空腔体
14    散热鳍片
20    基板
22    金手指
30    晶粒
40    封装构件
50    被动组件
具体实施方式
请参照图1，在本实施例中，电子封装结构包括：散热件10；至少一个基板20，其设置于散热件10上；至少一个晶粒30，其设置于散热件10上；封装构件40，其覆盖晶粒30；散热件10在其内部具有真空腔体，并且其材料为金属或高导热材料，并可在金属材料上形成高导热绝缘层，如钻石薄膜、氧化铝、氮化铝、石墨、氧化硅、氮化硅、氮化硼等，以运用在需电热分离的电子组件，如聚光型太阳能基板。散热件10的尺寸大于基板20的尺寸。基板20上具有至少一个电路层(图上未示)以及具有与电路层电性连接的外部电性连接部(图上未示)，作为电子封装结构对外电性连接之用。散热件10上的晶粒30利用金属引线(图上未标)或金属凸块(Bump)与电路层电性连接。散热件10可为在其内部具有真空腔体的均温板(Vapor Chamber)或导热管(Heat Pipe)。
在一实施例中，可选择设置至少一个被动组件50在基板20上并与电路层电性连接。
首先，在本发明中，由于散热件10的尺寸大于基板20的尺寸，因此散热件10具有足够暴露于外的散热面积。相对于设置于散热件10上的晶粒30，散热件10可提供更优的散热效果。
在一实施例中，散热件10还包括毛细结构(图上未示)设置于真空腔体12内壁；以及液体(图上未示)容置于真空腔体12内。如此，散热件10为均温板或热导管结构。均温板或热导管是一个内壁具有毛细微结构的真空腔体。当热由热源(晶粒30设置处)传导至蒸发区时，真空腔体12内的热超导介质(如液体)的蒸发热快速均匀散布到低温处冷凝，再由腔体内的毛细结构回流至热源。此操作在腔体内周而复始的进行，为均温板或热导管的操作原理。晶粒30设置于散热件10(均温板或热导管)上，晶粒30所产生的热源可均匀快速的移出或传给额外散热装置，如与散热件10接触的散热鳍片14，如图4所示。在一实施例中，散热鳍片并不限于设置于散热件10的下方，也可与基板20设置于同侧或设置于上下两侧。同理，基板20并不限定设置于散热件10的上方，也可设置于散热件10的下方或是设置于上下两侧。
请参照图2，在一实施例中，基板20可具有至少一个开口暴露出散热件10，并将晶粒设置于开口内的散热件10上。在本实施例中，封装构件40利用封装材料，如环氧树脂等，覆盖晶粒30与金属导线。在一实施例中，封装构件40还可为盖状物，以覆盖晶粒30与金属导线。
在本发明中，基板20可为铜箔基板、绝缘材料基板、玻璃纤维基板、陶瓷基板、一璃纤维预浸布、高分子材料基板或软性基板。基板20或晶粒30可利用黏着层或黏着材料(图上未示)设置于散热件10上。基板20可为多层板结构。
请参照图3，在本实施例中，基板20具有外部连接点22，例如金手指，此外部连接点22与基板20的电路层电性连接，并作为电子封装结构对外电性连接之用。在一实施例中，可设置连接器与外部连接点22电性连接，可完成电路卡。此电路卡即可用作第4层级的封装而插设于主机板等大型印刷电路板的连接器群。于图3中并未绘示出封装构件，可想见的是封装构件，如封装材料，可设置于晶粒30上并覆盖金属导线。另外，基板20的外部连接点22并不限制设置于电子封装结构的边缘处，可依不同需求设计。
在本发明中，如图3所示，电子封装载板结构包括：散热件10，其具有真空腔体12于其内，并且其材料为金属或高导热材料或在金属材料上形成高导热绝缘层；以及至少一个基板20，其设置于散热件10上。其中，散热件10的尺寸大于基板20的尺寸；基板20上具有至少一个电路层(图上未示)；散热件10用于设置至少一个晶粒30于其上并与电路层电性连接；以及基板20具有与电路层电性连接的外部电性连接部22，作为对外电性连接之用。
接续上述说明，由于基板20的尺寸小于散热件10的尺寸，因此可将晶粒30等发热组件直接设置于其上。另外，本发明的散热件10具有大面积的散热区域。在一实施例中，散热件10上的基板20可因应需求设计成各式形状，例如封闭开口。晶粒30或发热组件依照需求可设置于开口内部或外部。
本发明电子封装载板结构包括散热件10，其具有真空腔体12于其内，并且其材料为金属或高导热材料或在金属材料上形成高导热绝缘层。在一实施例中，散热件10包括毛细结构设置于真空腔体12内壁；以及液体容置于真空腔体12内。如此，散热件10可提供良好的均温效果，有效避免热源集中于固定位置而造成组件损伤。在一实施例中，可设置散热鳍片14于该散热件10表面，如此由热源散出的热量可迅速被移出。基板20可为铜箔基板、绝缘材料基板、玻璃纤维基板、陶瓷基板、玻璃纤维预浸布、高分子材料基板或软性基板。基板20或晶粒30可用黏着层或黏着材料设置于散热件10上。
综合上述，本发明通过将需散热裸晶组件直接设置于散热件上并可结合二、三层级的封装而可同时完成电路卡的封装；并且散热件的尺寸大于其上基板的尺寸，故可有效提高散热面积。在本发明电子封装结构中，晶粒可直接透过散热件进行散热，晶粒与散热件间最多仅有一黏着材料，可有效解决以往晶粒必须依序由封装体、封装体与基板的黏着层以及基板散出。
以上所述的实施例仅为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使本领域技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，而不能以此限定本发明，即凡是依本发明所公开的精神所作的等效变化或修饰，仍应涵盖在本发明的权利要求。

Claims (10)

1.一种电子封装结构，包括：
一散热件，其具有一真空腔体于其内，并且其材料为金属或高导热材料；
至少一个基板，其设置于所述散热件上，其中
所述散热件的尺寸大于所述基板的尺寸；
所述基板上具有至少一个电路层；以及
所述基板具有与所述电路层电性连接的一外部电性连接部，作为所述电子封装结构对外电性连接之用；
至少一个晶粒，其设置于所述散热件上并与所述电路层电性连接；以及
一封装构件，其覆盖所述晶粒。
2.如权利要求1所述的电子封装结构，还包含至少一个被动组件，设置于所述基板上并与所述电路层电性连接。
3.如权利要求1所述的电子封装结构，其中所述基板具有至少一个开口暴露出所述散热件，并且所述晶粒设置于该开口内。
4.如权利要求1所述的电子封装结构，还包含一散热鳍片设置于所述散热件。
5.如权利要求1所述的电子封装载板结构，其中所述散热件还包含一毛细结构设置于所述真空腔体内壁；以及一液体容置于所述真空腔体内。
6.一种电子封装载板结构，包含：
一散热件，其具有一真空腔体于其内，并且其材料为金属或高导热材料；以及
至少一个基板，其设置于所述散热件上，其中
所述散热件的尺寸大于所述基板的尺寸；
所述基板上具有至少一个电路层；
所述散热件用于设置至少一个晶粒于其上，并与所述电路层电性连接；以及
所述基板具有与该电路层电性连接的一外部电性连接部，作为对外电性连接之用。
7.如权利要求6所述的电子封装载板结构，其中所述基板为一铜箔基板、一绝缘材料基板、一玻璃纤维基板、一陶瓷基板、一玻璃纤维预浸布、一高分子材料基板或一软性基板。
8.如权利要求6所述的电子封装载板结构，其中所述基板具有至少一个开口暴露出所述散热件，并且所述晶粒设置于该开口内。
9.如权利要求6所述的电子封装载板结构，还包含一散热鳍片设置于所述散热件。
10.如权利要求6所述的电子封装载板结构，其中所述散热件还包含一毛细结构设置于所述真空腔体内壁；以及一液体容置于所述真空腔体内。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102751270A (zh) * 2011-04-18 2012-10-24 浙江中博光电科技有限公司 具有led的金属基板结构
CN105578716A (zh) * 2015-12-30 2016-05-11 联想(北京)有限公司 Pcb板、pcb板的制备方法和电子设备
CN110510686A (zh) * 2018-10-29 2019-11-29 山东大学 一种均温板及其海水淡化系统

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