CN106158783B - 具有防溢胶结构的散热片装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有防溢胶结构的散热片装置，包括一主体单元、一挡胶单元及一盛胶单元。该主体单元包括一间隔的设置于该基板上并具有一第一上表面的第一主体、一框围于该第一主体周缘外侧并具有一第二上表面的第二主体，及一自该第二主体的外缘向该基板方向延伸并与该基板接触的支撑体，该第一上表面与该基板的距离大于该第二上表面与该基板的距离。该挡胶单元包含一自该第一上表面的外缘向相反于该基板方向凸伸的挡胶凸垣。该盛胶单元包含一自该第二上表面的内缘向该基板方向凹陷的溢料井。本发明中溢料井能够辅助挡胶凸垣阻挡封装胶料，避免封装胶料进入第一主体的第一上表面。本发明还具有提高产品合格率、结构更加稳固、增加黏贴力等优点。

Description

具有防溢胶结构的散热片装置

技术领域

本发明是有关于一种散热片装置，特别是指一种具有防溢胶结构的散热片装置。

背景技术

电子产品已经和我们的专业工作、日常生活，以及休闲娱乐紧密的结合在一起，加上日新月异的半导体科技，使得电子产品的功能越来越强大。但是强大的运算功能导致该芯片运行时所产生的热量较多，如何避免续集太多热量而将芯片烧毁，通常会于该芯片上方装设散热片将热量导出，以维持该芯片正常的运作。

参阅图1、图2，为一种用于芯片封装的散热片1，包含一散热体11及一自该散热体11周缘向外且向下延伸的支撑体12，该支撑体12可与一基板13的表面相连接，而使该散热体11与该基板13表面形成一容置一芯片14及电连接该芯片14与该基板13的金线15的空间，该支撑体12具有多个灌胶孔121。

当上述的散热片1使用一黏着剂16进行散热片封装制程时，该黏着剂16会经由该灌胶孔121进入该空间中将该芯片14与该多个金线15密封起来，且该黏着剂16还凝固于该支撑体12外侧将该散热片1钳压于该基板13上，以使该芯片14运行时所产生的热量可以借由该散热体11传导至外界。

但是在半导体灌胶制程中容易因为胶量控制不准确或是胶型模具位置有误差，导致该黏着剂16溢出于该散热体11的上表面上，造成该散热体11的上表面出现残胶17，该残胶17会对该散热片1造成以下缺点：

1、不符产品规范：

溢出在该散热体11上表面的黏着剂16会凝固成固体，形成沾黏于IC芯片上的脏东西，不仅有碍观瞻还会不符合产品规范而将其电子产品丢弃。

2、影响后续制程：

当IC封装完成时，厂商会于该散热体11的表面进行雷射打印的制程，以提供客户其电子产品的信息，当该散热体11上表面沾黏了杂物时，将会影响雷射打印等多道后续半导体制程。

3、影响散热效果：

该散热片1的功效就是将该芯片14运行时所产生的热量传导出去，该散热体11上表面与空气的接触面积越大，散热的效果越好，当半导体封装制程发生问体而导致该散热体11表面上沾黏了残胶，将会影响电子产品的散热效果。

由于传统用于芯片封装的散热片容易于散热片的表面发生残胶，而导致半导体产品不符合产品规范予以丢弃，如何在半导体封装制程作业时避免该散热片的表面发生残胶，以提升半导体产品的良率，便成为相关业者亟需努力的目标。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种具有防溢胶结构的散热片装置，适用于黏贴在一基板上，并包括一主体单元、一挡胶单元，及一盛胶单元。

该主体单元包括一间隔的设置于该基板上并具有一第一上表面与一第一下表面的第一主体、一框围于该第一主体周缘并具有一第二上表面与一第二下表面的第二主体，及一自该第二主体的外缘向该基板方向延伸并与该基板接触的支撑体，该第一上表面与该基板之间的距离大于该第二上表面与该基板之间的距离；第一主体还具有一于该第一下表面的周缘向相反于该基板方向凹陷的凹槽；第二主体还具有一于该第二下表面的内缘向该基板方向凸伸的凸垣；主体单元还包括一借于该第二主体与该支撑体中并具有一第三上表面与一第三下表面的第三主体，该第二上表面与该基板之间的距离大于该第三上表面与该基板之间的距离。

该挡胶单元包括一自该第一上表面的外缘向相反于该基板方向凸伸的挡胶凸垣。盛胶单元包括一自该第二上表面的内缘向该基板方向凹陷的溢料井。该第一上表面、第一下表面之间的距离、该挡胶凸垣的表面与该凹槽的底面之间的距离、该溢料井的底面与该凸垣的表面之间的距离，该第二上表面、第二下表面的之间距离，及该第三上表面、第三下表面之间的距离均相同。

进一步地，上述的第三主体的外周缘呈方形，该支撑体具有多个自该第三主体周缘的角落向该基板方向延伸的支撑部，及多个分别连接于该支撑部并抵触该基板的支撑座。

进一步地，上述的第一主体的周缘呈圆型，该第二主体的周缘呈圆型。

进一步地，上述的具有防溢胶结构的散热片装置还包括一导胶单元，包括多个设置于该第三主体中并贯穿该第三上表面与该第三下表面的第一灌注孔，及多个贯穿该第三主体的角落、该支撑部，及该支撑座的第二灌注孔。

进一步地，上述的导胶单元还包括多个自该第三主体的侧边向该第一主体方向凹陷的侧边凹槽。

进一步地，上述的挡胶凸垣的外周缘与内周缘的距离大于0.7mm，且该溢料井的底面与该第二上表面的距离大于0.01mm。

本发明具有的优点在于：

本发明的优点在于半导体封装制程中使用一封装胶料将该散热片装置黏贴于该基板上，该封装胶料不仅可经由该第一灌注孔、第二灌注孔进入该主体单元与该基板中的空间中并将芯片与导线(金线或铜线)封装起来，该封装胶料还会在该第二主体、第三主体的外侧凝固并将该散热片装置黏贴于该基板上。此外，当该封装胶料灌注到该第二主体上方时，该溢料井可以提供该封装胶料更多的盛装空间来缓冲灌胶时的力道，以辅助该挡胶凸垣更确实的阻挡该封装胶料，避免该封装胶料进入该第一主体的第一上表面。

附图说明

图1是一装置立体示意图，说明现有散热片的立体态样；

图2是一侧视示意图，说明现有散热片使用一黏着剂黏贴于一基板的态样；

图3是一装置示意图，说明本发明具有防溢胶结构的散热片装置的一较佳实施例；及

图4是一局部剖视图，说明该较佳实施例使用一封装胶料黏贴于该基板的上方。

图中：

21 封装胶料；

22 基板；

23 芯片；

24 导线；

3 主体单元；

31 第一主体；

311 第一上表面；

312 第一下表面；

313 凹槽；

32 第二主体；

321 第二上表面；

322 第二下表面；

323 凸垣；

33 支撑体；

331 支撑部；

332 支撑座；

34 第三主体；

341 第三上表面；

342 第三下表面；

4 挡胶单元；

41 挡胶凸垣；

5 盛胶单元；

51 溢料井；

6 导胶单元；

61 第一灌注孔；

62 第二灌注孔；

63 侧边凹槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参阅图3、图4，为本发明具有防溢胶结构的散热片装置的较佳实施例，通常使用在塑料球状数组封装(Plastic Ball Grid Array Package, PBGA)、球栅数组封装(BallGrid Array, BGA)，及芯片尺寸封装(Chip Scale Package, CSP)等半导体封装技术中，并适用于使用一封装胶料21黏贴在一基板22上方。该散热片装置包含一主体单元3、一挡胶单元4、一盛胶单元5及一导胶单元6。

该主体单元3包括一间隔的设置于该基板22上并具有一第一上表面311与一第一下表面312的第一主体31、一框围于该第一主体31周缘并具有一第二上表面321与一第二下表面322的第二主体32、一自该第二主体32的外缘向该基板22方向延伸并与该基板22的上表面接触的支撑体33，及一借于该第二主体32与该支撑体33中并具有一第三上表面341与一第三下表面342的第三主体34，该第一上表面311与该基板22的距离大于该第二上表面321与该基板22的距离，该第二上表面321与该基板22的距离大于该第三上表面341与该基板22的距离。

该挡胶单元4包括一自该第一上表面311的外缘向相反于该基板22方向凸伸的挡胶凸垣41。该盛胶单元5包括一自该第二上表面321的内缘向该基板22方向凹陷的溢料井51。

由于本发明的散热片装置适用于以该封装胶料21覆盖于该基板22上层表面及该部分主体单元3的上表面外缘的半导体封装制程，以使该主体单元3与该基板22相互黏贴在一起。当进行半导体散热片灌胶作业时，会使用一模具(图中未式出)设置于该主体单元3的外侧并将该封装胶料21注入该模具中，该封装胶料21是注入该第二主体32、该第三主体34、该支撑体33，及该基板22的上方空间，静置一段时间等待该封装胶料21凝固后再将该模具移开，该封装胶料21即可将该主体单元3稳固地压制于该基板22，使该主体单元3与该基板22黏贴在一起。

值得一提的是，该主体单元3主要的功能是将该基板22上的芯片23运行时产生的热量传导出去来达到散热的功能，而该第一主体31的第一上表面311为散热面，必须与空气大面积的接触以获取最大的散热面积。此外，当完成散热片黏贴制程后，通常会于该第一上表面311上进行雷射印刷，将该半导体组件的信息对外显示，因此，该第一上表面311灌胶作业时必须保持洁净的平整面不可残留多于杂质。

早期为了避免该第一上表面311于灌胶制程时残留着该封装胶料21，会将该模具与该第一上表面311的周缘相互抵触，以阻挡该封装胶料21进入该第一上表面311。但是电子产品量产时灌胶机台的作业量较大，常导致灌胶作业时该封装胶料21会经由该模具与该主体单元3中的接触缝隙中溢出，并残留于该第一上表面311上。

有鉴于此，本发明于该第一上表面311的周缘设置了凸伸于该第一主体31的挡胶凸垣41，可加强与该模具抵固的力道以更有效的挡住该封装胶料21，使该封装胶料21不会经由该模具与该主体单元3的缝隙溢出而进入该第一上表面311，此外，本发明还于该挡胶凸垣41周缘外侧的该第二上表面321内缘设置了自该基板22方向凹陷的溢料井51，用以于该封装胶料21注入该模具时提供更多的盛装空间来缓冲灌胶时的力道，来辅助该挡胶凸垣41更确实的阻挡该封装胶料21进入该第一上表面311。

较佳地，该挡胶凸垣41的外周缘与内周缘的距离大于0.7mm，用以加大与该模具抵固的面积，能更有效的阻挡该封装胶料21，该溢料井51的底面与该第二上表面321的距离大于0.01mm，用以盛装该封装胶料21来缓冲灌胶时的力道，实际实施时，该挡胶凸垣41及该溢料井51可以依据该封装胶料21的材质与半导体封装制程的条件来加以设定，不应以此为限。

在该较佳实施例中，该第一主体31的周缘概成圆型，该第二主体32的周缘概成圆型，该第三主体34的外周缘概呈方形，该支撑体33具有多个自该第三主体32周缘的角落向该基板方向延伸的支撑部331，及多个分别连接于该支撑部331并抵触该基板22的支撑座332。

由于目前的散热片通常设计较薄，相较于现有的散热片，本发明于该第一主体31与该第三主体34中间增加了较宽的第二主体32，使该散热片装置的整体结构强度更加稳固，可以预防灌胶作业中该散热片装置发生弯曲，进而防止该主体单元3与模具间产生缝隙，有效的阻挡该封装胶料21不会进入该第一上表面311。

该导胶单元6包括多个设置于该第三主体34中并贯穿该第三上表面341与该第三下表面342的第一灌注孔61、多个贯穿该第三主体34的角落、该支撑部331与该支撑座332的第二灌注孔62，及多个自该第三主体34的侧边向该第一主体31方向凹陷的侧边凹槽63。

在进行半导体灌胶作业时，该封装胶料21会经由该多个第一灌注孔61、该多个第二灌注孔62，及该第三主体34周缘与该基板22间的缝隙进入该主体单元3与该基板22的空间中，并将该基板22上方的芯片23及多个导线24(金线或铜线)包覆起来以达到封装保护的功效，较佳地，灌注于该空间中的封装胶料21是使用高导热胶组合物，以将该芯片23所产生的热量传导至该主体单元3上。该侧边凹槽63可提供灌胶时该主体单元3与该基板22定位的功效，使该散热片装置准确的对准该基板22的相对位置并黏贴在一起，以符合半导体产品的规格范畴。

目前半导体封装中打线的技术已经进入微米的阶段，并且一颗IC中通常具有多层芯片23的封装设计，每层芯片23都有多条导线24与该基板22连接，导致该导线24的数量可能高达上万条，且每一条导线24非常细小，在如何避免灌胶时发生导线24偏移的状况，通常会使用较高流动性的胶(环氧树脂组成物)作为该封装胶料21的材料，由于此非本案重点所在，故于此不再多加赘述。

在此，本发明要叙明的是，该第一主体31还具有一相对于该挡胶凸垣41并于该第一下表面312的周缘向相反于该基板22方向凹陷的凹槽313，该第二主体32还具有一相对于该溢料井51并于该第二下表面322的内缘向该基板22方向凸伸的凸垣323，且该第一上表面311、第一下表面312的距离、该挡胶凸垣41的表面与该凹槽313的底面的距离、该溢料井51的底面与该凸垣323的表面的距离、该第二上表面321、第二下表面322的距离，及该第三上表面341、下表面342的距离相同。

本发明具有防溢胶结构的散热片装置是以冲压成型的技术来制造，在制造散热片时使用模具冲压不仅可在该散热片装置的上表面形成该第一上表面311、该挡胶凸垣41、该溢料井51、该第二上表面521，及该第三上表面341的结构，还于该散热片装置的下表面的相对于位置上，形成该第一下表面312、该凹槽313、该凸垣323、该第二下表面322，及该第三下表面342的结构，可以减少冲压成型时的压力设定，减少机台的耗电量，此外，在半导体封装制程时，还可以增加与该封装胶料21的黏贴面积以增加彼此间的黏贴力，使该散热片装置能紧紧的黏贴在该基板22与该芯片23的上方。

较佳地，该较佳实施例的散热片装置为表面镀铬的金属材质所制成，该镀铬的金属材质可以提升该散热片装置的强度及较佳的耐热性，并具有较佳的抗氧化效果，可以预防该散热片装置的表面发生锈蚀，以延长该散热片装置的使用寿命，实际实施时，也可以选择其它材质来做为该散热片装置的材料，不应以此为限。

由上述说明可知，本发明具有防溢胶结构的散热片装置确实包含以下优点：

1、避免残胶：

本发明的挡胶凸垣41可以有效的阻挡该封装胶料21，使该封装胶料21不会溢出该模具进入该第一上表面311，且该溢料井51可于注入该封装胶料41时提供更多的盛装空间来缓冲灌胶时的力道，以辅助该挡胶凸垣41更确实的阻挡该封装胶料21，避免该第一上表面311发生残胶。

2、提高产品合格率：

承上所述，当本发明的挡胶凸垣41及溢料井51能确实阻挡该封装胶料21，不仅可以美化半导体产品的外观，还能在后续的制程中于该第一上表面311上进行雷射印刷，避免产品不合乎规格而将其淘汰。

3、结构更加稳固：

与现有的散热片相比较，本发明于该第一主体31与该第三主体34中增设了较宽的第二主体32，使该散热片装置的整体结构强度更加稳固，可以避免灌胶作业中该主体单元3发生弯曲变形，进而防止该模具与该主体单元3间产生缝隙。

4、增加黏贴力：

本发明的散热片装置下表面上还形成有该第一下表面312、该凹槽313、该凸垣323、该第二下表面322，及该第三下表面342的结构，可以增加与该封装胶料21的黏贴面积以增加彼此间的黏贴力，使该散热片装置能紧紧的黏贴在该基板22与该芯片23的上方。

综上所述，本发明的具有防溢胶结构的散热片装置于散热片封装制程时，该封装胶料21不仅可经由该导胶单元6进入该主体单元3与该基板22的空间中将芯片23与导线24封装起来，该封装胶料21还会灌注于该第二主体32、第三主体34的外侧与该基板22上的空间以将该主体单元3与该基板22黏贴在一起。当该封装胶料21灌注于该第二主体32上方时，该溢料井51可提供该封装胶料21更多盛装的空间来缓冲灌胶时的力道，以辅助该挡胶凸垣41更确实的阻挡该封装胶料21，来避免该封装胶料21进入该第一上表面311，使黏贴有该散热片装置的半导体组件能够符合产品的规范，因此确实能够达到本发明的目的。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (6)

1.一种具有防溢胶结构的散热片装置，适用于黏贴在一基板上，其特征在于，包括：

一主体单元，包括一间隔的设置于该基板上并具有一第一上表面与一第一下表面的第一主体、一框围于该第一主体周缘并具有一第二上表面与一第二下表面的第二主体，及一自该第二主体的外缘向该基板方向延伸并与该基板接触的支撑体，该第一上表面与该基板的距离大于该第二上表面与该基板的距离；

该第一主体还具有一于该第一下表面的周缘向相反于该基板方向凹陷的凹槽；

该第二主体还具有一于该第二下表面的内缘向该基板方向凸伸的凸垣；

该主体单元还包括一借于该第二主体与该支撑体中并具有一第三上表面与一第三下表面的第三主体，该第二上表面与该基板之间的距离大于该第三上表面与该基板之间的距离；

一挡胶单元，包括一自该第一上表面的外缘向相反于该基板方向凸伸的挡胶凸垣；及

一盛胶单元，包括一自该第二上表面的内缘向该基板方向凹陷的溢料井；

该第一上表面、第一下表面之间的距离、该挡胶凸垣的表面与该凹槽的底面之间的距离、该溢料井的底面与该凸垣的表面之间的距离，该第二上表面、第二下表面之间的距离，及该第三上表面、第三下表面之间的距离均相同。

2.根据权利要求1所述具有防溢胶结构的散热片装置，其特征在于，其中，该第三主体的外周缘呈方形，该支撑体具有多个自该第三主体周缘的角落向该基板方向延伸的支撑部，及多个分别连接于该支撑部并抵触该基板的支撑座。

3.根据权利要求2所述具有防溢胶结构的散热片装置，其特征在于，其中，该第一主体的周缘呈圆型，该第二主体的周缘呈圆型。

4.根据权利要求3所述具有防溢胶结构的散热片装置，其特征在于，还包括一导胶单元，包括多个设置于该第三主体中并贯穿该第三上表面与该第三下表面的第一灌注孔，及多个贯穿该第三主体的角落、该支撑部，及该支撑座的第二灌注孔。

5.根据权利要求4所述具有防溢胶结构的散热片装置，其特征在于，其中，该导胶单元还包括多个自该第三主体的侧边向该第一主体方向凹陷的侧边凹槽。

6.根据权利要求5所述具有防溢胶结构的散热片装置，其特征在于，其中，该挡胶凸垣的外周缘与内周缘的距离大于0.7mm，且该溢料井的底面与该第二上表面的距离大于0.01mm。