CN103021973A - 一种集成电路气密性封装散热结构 - Google Patents

一种集成电路气密性封装散热结构 Download PDF

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CN103021973A CN2012105350055A CN201210535005A CN103021973A CN 103021973 A CN103021973 A CN 103021973A CN 2012105350055 A CN2012105350055 A CN 2012105350055A CN 201210535005 A CN201210535005 A CN 201210535005A CN 103021973 A CN103021973 A CN 103021973A
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丁荣峥
李欣燕
高娜燕
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Abstract

本发明涉及一种集成电路气密性封存装散热结构，包括外壳或基板和倒扣焊芯片，所述倒扣焊芯片用软焊料与热沉焊接在一起，热沉的一周与焊框通过钎焊料钎焊在一起；再将焊框与外壳或基板上的密封环焊接在一起，形成气密性封装。所述焊框上可设有一圈凹槽，形成缓冲环，围绕热沉一周。其优点是：本发明在不改变现有封装结构和材料，利用现有组装焊接设备和工艺的情况下，解决了倒扣焊（FC）封装气密性和散热问题。

Description

一种集成电路气密性封装散热结构
技术领域
本发明涉集成电路封装结构，具体地说是一种气密性高可靠陶瓷封装的倒扣焊（FC）芯片的散热结构，属于电子制造技术领域。
背景技术
半导体集成电路芯片倒扣焊在外壳或基板的焊盘/凸点上，对于功耗大的电路仅仅通过外壳或基板的热传导，以及芯片向四周空气对流、辐射来散热是不够的，尤其空封结构的气密性高功率密度集成电路，常常会带来芯片温升过高而导致电性能下降甚至功能失效。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，解决倒扣焊封装气密性与散热问题，提出一种集成电路散热结构，为空封结构的气密性倒扣焊（FC）高可靠陶瓷封装。
按照本发明提供的技术方案，所述的集成电路气密性封装散热结构包括外壳或基板和倒扣焊芯片，所述倒扣焊芯片用软焊料与热沉焊接在一起，热沉的一周与焊框通过钎焊料钎焊在一起；再将焊框与外壳或基板上的密封环焊接在一起，形成气密性封装。
所述焊框上可设有一圈凹槽，形成缓冲环，围绕热沉一周。
所述焊框与外壳或基板上的密封环用激光焊接、平行缝焊方式焊接在一起。
本发明具有以下优点：
1、本发明使高功率密度集成电路倒扣焊封装实现了气密性密封；
2、本发明未改变集成电路封装结构，与现有散热方式完全兼容；
3、本发明不改变现有封装结构，利用现有组装设备和工艺即可实现气密性和优异散热。
附图说明
图1是气密性倒扣焊陶瓷封装散热结构的1/4剖面图。
图2是实施例1的1.00mm节距气密性FC-CCGA1144封装外形示意图。
图3是实施例2的1.00mm节距气密性FC-CCGA1760封装外形示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明所述的散热结构采用与外壳/基板热膨胀基数相配的高导热金属热沉1，与可伐等材料制成的焊框7通过钎焊料3钎焊在一起；热沉1用软焊料4与金属化处理的倒扣焊芯片5焊接在一起；最后再用激光焊接、平行缝焊等方式将焊框7与外壳或基板6上的密封环2焊接在一起，形成气密性封装，热沉1并可将芯片热高效地向冷板等导出，形成优异的热通道。焊框2上可设置一圈凹槽，形成缓冲环8，围绕热沉1一周。
本发明的集成电路气密性封接散热结构，其热沉1与外壳或基板6为匹配封接结构；对小尺寸倒扣焊芯片不带缓冲环8，大尺寸倒扣焊芯片则带缓冲环8；热沉1对内直接与芯片5粘接或焊接，再密封；热沉1对外可直接与冷板等粘接或焊接。
本发明不改变现有封装材料和工艺，以及组装焊接设备，解决高功率密度集成电路倒扣焊封装的气密性和散热。
如图2所示，为本发明实施例1的1.00mm节距气密性FC-CCGA1144封装外形。高温共烧氧化铝陶瓷外壳/基板上的密封环2钎焊有焊框7，芯片5通过SAC305等低温软焊料4与热沉1焊接，热沉1通过平行缝焊与焊框7焊接，然后再利用回流焊工艺在外壳/基板上植上1144根（34×34阵列）2.00mm长的φ0.50mm的焊料柱，电路即完成。
如图3所示，为本发明实施例2的1.00mm节距气密性FC-CCGA1760封装外形。高温共烧氧化铝陶瓷外壳/基板上的密封环2钎焊有焊框7，芯片5通过SAC305等低温软焊料4与热沉1焊接，热沉1通过平行缝焊与焊框7焊接，然后再利用回流焊工艺在外壳/基板上植上1760根（42×42阵列）2.00mm长的φ0.50mm的焊料柱，电路即完成。
综上所述，本发明提供的散热结构为大尺寸芯片、高功率密度倒扣焊封装提供了气密结构；倒扣焊芯片与热沉直接焊接，并直接与冷板等接触，导热优异。

Claims (3)

1. 一种集成电路气密性封装散热结构，包括外壳或基板（6）和倒扣焊芯片（5），其特征是：所述倒扣焊芯片（5）用软焊料（4）与热沉（1）焊接在一起，热沉（1）的一周与焊框（7）通过钎焊料（3）钎焊在一起；再将焊框（7）与外壳或基板（6）上的密封环（2）焊接在一起，形成气密性封装。
2.如权利要求1所述集成电路气密性封装散热结构，其特征是，所述焊框（2）上设有一圈凹槽，形成缓冲环（8），围绕热沉（1）一周。
3.如权利要求1所述集成电路气密性封装散热结构，其特征是，所述焊框（7）与外壳或基板（6）上的密封环（2）用激光焊接、平行缝焊方式焊接在一起。
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