CN218585971U - 芯片封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种芯片封装结构。该芯片封装结构包括封装体、芯片组件及散热组件，所述芯片组件包括被设置于所述封装体的芯片和设置于所述芯片的焊盘；所述散热组件包括被嵌设于所述封装体的散热扣器件，所述散热扣器件包括与所述焊盘连接的键合层，且所述键合层的尺寸与所述焊盘的尺寸的比值大于百分之七十。本实用新型的芯片封装结构通过散热组件对芯片组件进行散热，散热效果好。

Description

芯片封装结构

技术领域

本实用新型涉及芯片封装技术领域，特别是涉及一种芯片封装结构。

背景技术

随着半导体工业的发展，半导体产品逐渐往小型化发展。目前现有的芯片封装结构，往往会在注塑后，在芯片上方包覆无机包封层。但是此种封装方式，大大削弱了芯片的散热能力。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种芯片封装结构，该芯片封装结构通过散热组件对芯片组件进行散热，散热效果好。

一种芯片封装结构，包括：

封装体；

芯片组件，所述芯片组件包括被设置于所述封装体的芯片和设置于所述芯片的焊盘；

散热组件，所述散热组件包括被嵌设于所述封装体的散热扣器件，所述散热扣器件包括与所述焊盘连接的键合层，且所述键合层的尺寸与所述焊盘的尺寸的比值大于百分之七十。

上述实施例中，散热扣器件的键合层通过与焊盘连接，进而对芯片进行散热。由于键合层的尺寸与焊盘的尺寸的比值大于百分之七十，键合层对焊盘的占用比例较大，散热效果更佳。

在其中一个实施例中，所述焊盘的边线与所述键合层的边线之间的间距为1mm～4mm。

如此设置，焊盘的边线与键合层的边线之间的间距为1mm～4mm，避免出现间距过大，导致的空间利用率较低的问题；或者间距过小，导致出现爬电现象，使得焊盘与键合层之间的封装体表面有轻微放电现象，造成封装体的表面呈树枝状或树叶的经络状放电痕迹，一般这种放电痕迹不是连通两极的，放电一般不是连续的。如果爬电时间长，则会造成绝缘下降，更严重会造成绝缘击穿，引发安全事故。

在其中一个实施例中，所述散热扣器件的顶面高于所述封装体的顶面。

如此设置，由于散热扣器件的顶面高于封装体的顶面，使得散热扣器件凸出封装体的顶面，方便对散热扣器件进行查找，再者，便于在散热扣器件上方装设拓展的散热器等结构，散热效果更佳。

在其中一个实施例中，所述散热扣器件包括凸出于所述封装体的顶面的第一金属层、与所述键合层连接的第二金属层及设置于所述第一金属层与所述第二金属层之间的绝缘导热层。

如此设置，第一金属层和第二金属层在对芯片起到一定的散热作用的同时，还对芯片起到一定的电磁屏蔽作用；绝缘导热层设置在第一金属层和第二金属层之间起到导热和绝缘的作用，同时可避免位于顶层的第一金属层出现漏电现象。

在其中一个实施例中，所述芯片封装结构进一步包括散热结构，所述散热结构被装设于所述第一金属层。

如此设置，通过将散热结构装设在第一金属层上，可以进一步对芯片进行散热，散热效果更佳。

在其中一个实施例中，所述第一金属层和所述第二金属层均由铜材质制成，所述绝缘导热层为陶瓷件。

如此设置，第一金属层和第二金属层均采用铜材质制成，散热效果好，陶瓷件可起到绝缘和一定的导热作用。

在其中一个实施例中，所述散热组件进一步包括引线框架，所述芯片通过锡膏与所述引线框架键合连接，所述焊盘的一面与所述芯片连接，所述焊盘的另一面通过锡膏或烧结与所述键合层键合连接。

如此设置，芯片通过锡膏与引线框架键合连接，焊盘的一面与芯片连接，焊盘的另一面与键合层连接，引线框架用于从芯片的底部进行散热，散热扣器件用于从芯片的顶部进行散热，以实现对芯片的双面散热，散热效果更佳。

在其中一个实施例中，所述第二金属层具有连接部和自所述连接部弯折延伸的抵接部，所述连接部分别连接所述绝缘导热层和所述键合层，所述抵接部与所述引线框架抵接。

如此设置，抵接部自连接部弯折延伸至引线框架处，起到一定的导热作用。

在其中一个实施例中，所述绝缘导热层的外周缘尺寸大于所述第一金属层的外周缘尺寸，且所述绝缘导热层的外周缘尺寸大于所述连接部的外周缘尺寸。

如此设置，绝缘导热层的外周缘尺寸大于第一金属层的外周缘尺寸，说明绝缘导热层的外周缘凸出于第一金属层的外周缘，且绝缘导热层的外周缘凸出于连接部的外周缘，绝缘导热层如此设置，可在防止漏电的基础上，进一步防止水汽入侵芯片，以至于损伤芯片。

在其中一个实施例中，所述引线框架为铜材料制件或铝材料制件。

如此设置，可提升对芯片的散热效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例芯片封装结构的立体结构示意图；

图2为上述实施例芯片封装结构的俯视图；

图3为图2的A-A处剖视图；

图4为图3的圆圈A处放大图。

附图标记：

1、封装体；2、芯片组件；21、芯片；22、焊盘；3、散热组件；31、散热扣器件；311、第一金属层；312、第二金属层；3121、连接部；3122、抵接部；313、绝缘导热层；314、键合层；32、第一引线框架；33、第二引线框架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

本文中附图所示的结构尺寸并不代表实际的尺寸，实际生产时可能根据需要而调整。本文中使用的方位词“上”、“下”、“左”、“右”等指代的是图中的方位，除非明确表示，否则不应视为对产品在实际使用时的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图4，本实用新型提供一种芯片21封装结构，该芯片21封装结构通过散热组件3对芯片组件2进行散热，散热效果好。

如图1至图4所示，具体地，该芯片21封装结构，包括封装体1、芯片组件2及散热组件3，芯片组件2包括被设置于封装体1的芯片21和设置于芯片21的焊盘22；散热组件3包括被嵌设于封装体1的散热扣器件31，散热扣器件31包括与焊盘22连接的键合层314，且键合层314的尺寸与焊盘22的尺寸的比值大于百分之七十。

目前现有的芯片封装结构，往往会在注塑后，在芯片上方包覆无机包封层。但是此种封装方式，由于封住了导热铜片，大大削弱了芯片的散热能力。而如果直接将导热铜片裸露在封装体外，虽会大大提高散热效果，但是在有漏电或者腐蚀的环境中工作时，则会损伤该封装结构，减少了该封装结构的使用寿命。

本实施例中，散热扣器件31的键合层314通过与焊盘22连接，进而对芯片21的上表面进行散热，散热效果好。由于键合层314的尺寸与焊盘22的尺寸的比值大于百分之七十，键合层314对焊盘22的占用比例较大，对焊盘22的面积利用率也更大，如此设置使得散热效果更佳。需要说明的是，本实施例的封装体1通过注塑的方式包覆芯片组件2和散热组件3，使得封装体1的一体化程度高，提升了整体的稳定性。此外，键合层314为铜材料制件，方便与焊盘22键合在一起，以形成一体化结构。

在一些实施例中，焊盘22的边线与键合层314的边线之间的间距为1mm～4mm。

如此设置，焊盘22的边线与键合层314的边线之间的间距为1mm～4mm，避免出现焊盘22的边线与键合层314的边线之间的间距过大，导致的空间利用率较低的问题；或者焊盘22的边线与键合层314的边线之间的间距过小，导致出现爬电现象。爬电现象可能会使得焊盘22与键合层314之间的封装体1表面有轻微放电现象，造成封装体1的表面呈树枝状或树叶的经络状放电痕迹。且如果爬电时间长，则会造成绝缘下降，更严重会造成绝缘击穿，引发安全事故。

进一步地，本实施例中，焊盘22与键合层314之间的间距优选为2mm，且由于焊盘22与键合层314之间的间距不能过小，否则会导致出现爬电现象。换言之，键合层314相对焊盘22的占用比例不能无限大，键合层314的尺寸与焊盘22的尺寸的比值，优选的范围为大于百分之七十且小于百分之八十五，如此可兼顾芯片组件2的爬电问题及面积利用率。

本实施例中，散热扣器件31的顶面高于封装体1的顶面。如此设置，由于散热扣器件31的顶面高于封装体1的顶面，使得散热扣器件31凸出封装体1的顶面，方便对散热扣器件31进行查找，此外，便于在散热扣器件31上方装设拓展的散热器等结构，进一步地提升散热效果。

作为可替换的实施方式，散热扣器件31的顶面也可与封装体1的顶面齐平设置，如此设置同样可在散热扣器件31上方装设拓展的散热器等结构，以提升对芯片组件2的散热效果。

具体来说，散热扣器件31包括凸出于封装体1的顶面的第一金属层311、与键合层314连接的第二金属层312及设置于第一金属层311与第二金属层312之间的绝缘导热层313。

如此设置，第一金属层311和第二金属层312在对芯片21起到一定的散热作用的同时，还对芯片21起到一定的电磁屏蔽作用；绝缘导热层313设置在第一金属层311和第二金属层312之间起到一定的导热和绝缘的作用，同时可避免位于顶层的第一金属层311出现漏电现象。

较佳地，芯片21封装结构进一步包括散热结构(图未示)，散热结构被装设于第一金属层311。如此设置，通过将散热结构装设在第一金属层311上，可以进一步对芯片21进行散热，散热效果更佳。需要说明的是，本实施例的散热结构可以为散热器或者液冷板等散热结构，只要满足能够对芯片组件2起到散热效果即可。

具体地，第一金属层311和第二金属层312均由铜材质制成，绝缘导热层313为陶瓷件。如此设置，第一金属层311和第二金属层312均采用铜材质制成，散热效果好，陶瓷件可起到绝缘和一定的导热作用。

较佳地，散热组件3进一步包括引线框架，芯片21通过锡膏与引线框架键合连接，焊盘22的一面与芯片21连接，焊盘22的另一面通过锡膏或烧结与键合层314键合连接。如此设置，芯片21通过锡膏与引线框架键合连接，焊盘22的一面与芯片21连接用于将芯片21处的热量传递至键合层314处，焊盘22的另一面与键合层314连接用于通过散热扣器件31对芯片21进行整体散热，具体地，引线框架用于从芯片21的底部进行散热，散热扣器件31用于从芯片21的顶部进行散热，以实现对芯片21的双面散热，散热效果更佳。

在一些实施例中，第二金属层312具有连接部3121和自连接部3121弯折延伸的抵接部3122，连接部3121分别连接绝缘导热层313和键合层314，抵接部3122与引线框架抵接。如此设置，抵接部3122自连接部3121弯折延伸至引线框架处，起到一定的导热作用。

此外，本实施例中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

具体来说，引线框架包括被包覆于封装体1的第一引线框架32和第二引线框架33，芯片21通过锡膏与第一引线框架32键合连接，抵接部3122自连接部3121弯折延伸至第二引线框架33处，第一引线框架32和第二引线框架33并列设置，分别对芯片21进行散热，散热效果极佳。

在一些实施例中，绝缘导热层313的外周缘尺寸大于第一金属层311的外周缘尺寸，且绝缘导热层313的外周缘尺寸大于连接部3121的外周缘尺寸。如此设置，绝缘导热层313的外周缘尺寸大于第一金属层311的外周缘尺寸，说明绝缘导热层313的外周缘凸出于第一金属层311的外周缘，且绝缘导热层313的外周缘凸出于连接部3121的外周缘，绝缘导热层313如此设置，不仅可对第一金属层311和第二金属层312进行绝缘，进而防止暴露在外的第一金属层311漏电，还可进一步防止水汽由第一金属层311与封装体1之间的缝隙入侵至芯片21，以至于损伤芯片21。

在一些实施例中，引线框架为铜材料制件或铝材料制件。如此设置，可提升对芯片21的散热效果。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种芯片封装结构，其特征在于，包括：

封装体；

芯片组件，所述芯片组件包括被设置于所述封装体的芯片和设置于所述芯片的焊盘；

散热组件，所述散热组件包括被嵌设于所述封装体的散热扣器件，所述散热扣器件包括与所述焊盘连接的键合层，且所述键合层的尺寸与所述焊盘的尺寸的比值大于百分之七十。

2.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述焊盘的边线与所述键合层的边线之间的间距为1mm～4mm。

3.根据权利要求1或2所述的芯片封装结构，其特征在于，所述散热扣器件的顶面高于所述封装体的顶面。

4.根据权利要求3所述的芯片封装结构，其特征在于，所述散热扣器件包括凸出于所述封装体的顶面的第一金属层、与所述键合层连接的第二金属层及设置于所述第一金属层与所述第二金属层之间的绝缘导热层。

5.根据权利要求4所述的芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构进一步包括散热结构，所述散热结构被装设于所述第一金属层。

6.根据权利要求4所述的芯片封装结构，其特征在于，所述第一金属层和所述第二金属层均由铜材质制成，所述绝缘导热层为陶瓷件。

7.根据权利要求4所述的芯片封装结构，其特征在于，所述散热组件进一步包括引线框架，所述芯片通过锡膏与所述引线框架键合连接，所述焊盘的一面与所述芯片连接，所述焊盘的另一面通过锡膏或烧结与所述键合层键合连接。

8.根据权利要求7所述的芯片封装结构，其特征在于，所述第二金属层具有连接部和自所述连接部弯折延伸的抵接部，所述连接部分别连接所述绝缘导热层和所述键合层，所述抵接部与所述引线框架抵接。

9.根据权利要求8所述的芯片封装结构，其特征在于，所述绝缘导热层的外周缘尺寸大于所述第一金属层的外周缘尺寸，且所述绝缘导热层的外周缘尺寸大于所述连接部的外周缘尺寸。

10.根据权利要求7所述的芯片封装结构，其特征在于，所述引线框架为铜材料制件或铝材料制件。

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