CN218996692U - 芯片封装结构 - Google Patents

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CN218996692U CN202223393428.6U CN202223393428U CN218996692U CN 218996692 U CN218996692 U CN 218996692U CN 202223393428 U CN202223393428 U CN 202223393428U CN 218996692 U CN218996692 U CN 218996692U
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董建
李成
陆洋
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Haiguang Integrated Circuit Design Beijing Co ltd
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Haiguang Integrated Circuit Design Beijing Co ltd
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Abstract

本实用新型提供一种芯片封装结构,其中芯片封装结构包括:散热盖、加固片、芯片、辅助电子器件和基板;加固片、芯片和辅助电子器件固定设置于基板的同一表面上,散热盖位于加固片背离基板的一侧,散热盖与加固片固定连接,散热盖与芯片焊接,基板与加固片和散热盖合围成一安装腔,芯片位于安装腔内;加固片朝向基板的表面开设有容纳腔,辅助电子器件位于容纳腔内。本实用新型能够提高芯片封装的良率。

Description

芯片封装结构
技术领域
本实用新型涉及半导体封装技术领域,尤其涉及一种芯片封装结构。
背景技术
散热盖广泛应用于CPU、GPU等大功耗的芯片中。其中,散热盖通过导热介质与芯片接触,以提高芯片散热能力。同时散热盖具有一定的刚性,在与基板进行粘贴后可以改善芯片封装结构的翘曲。
但是,在现有的通过助焊剂将散热盖与芯片接触的过程中,为防止助焊剂溅射导致基板上的电容和电阻等辅助电子器件出现短路问题,通常会在辅助电子器件和芯片之间设置保护罩,以将芯片与辅助电子器件分隔开。但是,随着芯片尺寸的增加,保护罩的尺寸也会随之增加,如此将会导致保护罩发生翘曲,从而不利于吸附式搬运装置对保护罩进行吸附,进而影响保护罩的安装,并会降低芯片封装的良率。
实用新型内容
为解决上述问题,本实用新型提供的芯片封装结构,通过在加固片朝向基板的表面开设有容纳腔,以使加固片通过容纳腔覆盖辅助电子器件,从而能够在避免辅助电子器件发生短路的情况下,提高芯片封装的良率。
本实用新型提供一种芯片封装结构,包括:散热盖、加固片、芯片、辅助电子器件和基板;
加固片、芯片和辅助电子器件固定设置于基板的同一表面上,散热盖位于加固片背离基板的一侧,散热盖与加固片固定连接,散热盖与芯片焊接,基板与加固片和散热盖合围成一安装腔,芯片位于安装腔内;
加固片朝向基板的表面开设有容纳腔,辅助电子器件位于容纳腔内。
可选地,散热盖上开设有第一排气槽,第一排气槽的一端与安装腔连通,第一排气槽的另一端与散热盖的外表面连通。
可选地,加固片上开设有第二排气槽,第二排气槽的一端与安装腔连通,第二排气槽的另一端与加固片的外表面连通。
可选地,散热盖中与加固片的连接处设置有第一导向结构,加固片中与散热盖的连接处设置有第二导向结构;
第一导向结构用于通过与第二导向结构进行配合,以限定散热盖相对加固片的位置。
可选地,第一导向结构为导向凸起,第二导向结构为导向凹槽;
导向凹槽的开口朝向散热盖,导向凸起固定设置于加固片朝向散热盖的表面,导向凸起与导向凹槽适配;
导向凸起用于通过与导向凹槽的配合,以限定散热盖相对加固片的位置。
可选地,导向凸起设置有第一导向斜面,第二导向结构在导向凹槽处的表面设置有第二导向斜面,第一导向斜面与第二导向斜面适配;
第一导向斜面用于通过与第二导向斜面相贴合,以引导散热盖与加固片固定连接。
可选地,导向凸起的表面包括:第一内侧面、第一外侧面和第一底面;
第一底面朝向基板;
相对于所述第一底面所在的平面方向上,第一外侧面位于第一底面背离芯片的一侧,第一内侧面位于第一底面朝向芯片的一侧;
第一外侧面和/或第一内侧面为第一导向斜面。
可选地,导向凹槽为第一凹槽结构、第二凹槽结构或第三凹槽结构;
在导向凹槽为第一凹槽结构时,第二导向结构在导向凹槽处的表面包括:第二内侧面、第二外侧面和第二底面,第二底面朝向散热盖;相对于所述第二底面所在的平面方向上,第二外侧面位于第二底面背离芯片的一侧,第二内侧面位于第二底面朝向芯片的一侧,第二外侧面和/或第二内侧面为第二导向斜面;
在导向凹槽为第二凹槽结构时,导向凹槽与加固片的内壁连通,第二导向结构在导向凹槽处的表面包括:第二外侧面和第二底面,第二外侧面为第二导向斜面;
在导向凹槽为第三凹槽结构时,导向凹槽与加固片的外侧壁连通,第二导向结构在导向凹槽处的表面包括:第二内侧面和第二底面,第二内侧面为第二导向斜面。
可选地,导向凹槽为第一凹槽结构;
在第二内侧面和第二外侧面均为第二导向斜面时,第一内侧面和第一外侧面均为第一导向斜面,第一内侧面的宽度大于第二内侧面的宽度,第一底面的宽度与第二底面的宽度相等;在散热盖与加固片固定连接时,第一内侧面与第二内侧面贴合,第一底面与第二底面贴合,第一外侧面与第二外侧面贴合,加固片位于第二内侧面朝向芯片一侧的部分与散热盖或导向凸起间隙配合;
在第二外侧面为第二导向斜面时,第一外侧面为第一导向斜面,第一底面的宽度小于第二底面的宽度,第一内侧面的宽度大于第二内侧面的宽度;在散热盖与加固片固定连接时,第一外侧面与第二外侧面贴合,第一底面与第二底面贴合,第一内侧面与第二内侧面间隙配合,加固片位于第二内侧面朝向芯片一侧的部分与散热盖或导向凸起间隙配合;
在第二内侧面为第二导向斜面时,第一内侧面为第一导向斜面,第一内侧面的宽度大于第二内侧面的宽度,第二底面的宽度不小于第一底面的宽度;在散热盖与加固片固定连接时,第一内侧面与第二内侧面贴合,第一底面与第二底面贴合,加固片位于第二内侧面朝向芯片一侧的部分与散热盖或导向凸起间隙配合。
可选地,导向凹槽为第二凹槽结构;
第一外侧面为第一导向斜面,第二外侧面的宽度大于第一外侧面的宽度;
在散热盖与加固片固定连接时,第一外侧面与第二外侧面贴合,第一底面与第二底面间隙配合,加固片位于第二外侧面背离芯片一侧的部分与散热盖或导向凸起贴合。
可选地,导向凹槽为第三凹槽结构;
第一内侧面为第一导向斜面,第二内侧面的宽度小于第一内侧面的宽度;
在散热盖与加固片固定连接时,第一内侧面与第二内侧面贴合,第一底面与第二底面贴合,加固片位于第二内侧面朝向芯片一侧的部分与散热盖或导向凸起间隙配合。
可选地,散热盖背离基板的表面包括:吸附区域和扩展散热区域;
吸附区域用于向吸附搬运装置提供操作空间,以使吸附搬运装置通过吸附区域吸附散热盖并带动散热盖移动;
扩展散热区域上固定设置有鳍片。
本实用新型实施例提供的芯片封装结构,通过在加固片朝向所述基板的表面开设有容纳腔,以使加固片通过容纳腔覆盖辅助电子器件,从而能够防止助焊剂溅射到辅助电子器件上,避免了因助焊剂的使用导致辅助电子器件出现短路的问题,同时也无需安装易发生翘曲的保护罩,提高了芯片封装的良率,并使得芯片封装结构能够对大尺寸的芯片进行封装。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施例的芯片封装结构的剖视图;
图2为本申请一实施例的加固片的结构图;
图3为本申请一实施例的芯片封装结构在将散热盖贴装到加固片上的过程中的局部剖视图;
图4为图1中A处的局部放大图;
图5为本申请一实施例的芯片封装结构在将散热盖贴装到加固片上的过程中的局部剖视图;
图6为本申请一实施例的散热盖的结构图;
图7为本申请一实施例的加固片的结构图;
图8为本申请一实施例的散热盖与加固片在贴装状态下的结构图;
图9为本申请一实施例的芯片封装结构在将散热盖贴装到加固片上的过程中的局部剖视图;
图10为本申请一实施例的芯片封装结构在将散热盖贴装到加固片上的过程中的局部剖视图;
图11为本申请一实施例的芯片封装结构的剖视图;
图12为本申请一实施例的芯片封装结构的剖视图;
图13为本申请一实施例的芯片封装结构的制备方法的示意性流程图。
附图标记
1、散热盖;11、第一导向结构;111、第一导向斜面;12、导向凸起;121、第一内侧面;122、第一外侧面;123、第一底面;13、盖板;14、盖檐;15、第一排气槽;161、吸附区域;162、扩展散热区域;17、鳍片;18、导热凸台;19、抵触面;2、加固片;21、容纳腔;22、第二导向结构;221、第二导向斜面;23、导向凹槽;231、第二内侧面;232、第二外侧面;233、第二底面;24、第二排气槽;3、芯片;4、安装腔;5、辅助电子器件;6、基板;7、锡球。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请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,不是旨在于限制本申请。
空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等,在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外,器件也可以包括另外地取向(譬如,旋转90度或其它取向),并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
需要说明的是,当元件被称为“固定连接”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反,当元件被称作“直接在”另一元件“上”时,不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是,术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在,但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
第一方面,本实施例提供一种芯片封装结构,参见图1,该芯片封装结构包括:散热盖1、加固片2、芯片3、辅助电子器件5和基板6。
其中,加固片2、芯片3和辅助电子器件5均固定设置在基板6的上表面上;散热盖1位于加固片2的上方,并通过粘接剂与加固片2固定连接;散热盖1通过助焊剂与芯片3焊接。
结合图2,需要说明的是,加固片2为框型结构;基板6与加固片2和散热盖1合围成一安装腔4,芯片3位于安装腔4内。在本实施例中,芯片3为方形结构,加固片2为方形的框型结构。
加固片2朝向基板6的表面开设有容纳腔21。辅助电子器件5位于容纳腔21内。通过在加固片2上开设容纳腔21,以使加固片2通过容纳腔21覆盖辅助电子器件5,从而能够防止助焊剂溅射到辅助电子器件5上,避免了因助焊剂的使用导致辅助电子器件5出现短路的问题。同时也无需安装易发生翘曲的保护罩,如此避免了因保护罩发生翘曲,使得用于安装保护罩的吸附式搬运装置无法完全吸附住保护罩,致使吸附式搬运装置无法稳定的对保护罩进行安装,从而影响保护罩安装的精度和稳定性,进而影响芯片3封装的良率。另外,加固片2的设置还能够改善基板6的翘曲问题,从而使得芯片3能够拥有更好的平整度,进一步提高了芯片3封装的良率。另外,该芯片封装结构另外,通过采用加固片2与散热盖1叠层的方式对芯片3进行封装,在工艺流程上解决了芯片封装结构中对芯片3进行近距离的测试或接触式测试时,无法接近芯片3的问题。特别是对于鳍片式芯片封装结构,该芯片封装结构能够避免散热盖1上方的鳍片17对测试装置相对芯片3的位置造成影响。其中,近距离的测试或接触式测试包括电性能测试及系统级别的测试,对此本实施例不做进一步限定。
进一步的,散热盖1下表面设置有第一导向结构11。加固片2的顶部设置有第二导向结构22。在本实施例中,可以理解的是,第一导向结构11属于散热盖1的一部分,第二导向结构22属于加固片2的一部分。
在贴装散热盖1的过程中,第一导向结构11通过与第二导向结构22进行配合,以限定散热盖1相对加固片2的位置。通过设置第一导向结构11和第二导向结构22能够防止在将散热盖1固定在加固片2上时,散热盖1与加固片2发生偏移,从而影响封装的效果。
具体的,第一导向结构11为导向凸起12,第二导向结构22为导向凹槽23。导向凹槽23的开口朝向散热盖1,导向凸起12固定设置于散热盖1朝向加固片2的表面。其中,导向凸起12可以为多个设置在散热盖1边缘的块状结构,也可为一个设置在散热盖1边缘的框型结构。在本实施例中,导向凸起12为一个设置在散热盖1边缘的框型结构;导向凹槽23与导向凸起12适配,为环绕在固定片上表面上环形槽体。如此导向凸起12通过与导向凹槽23的配合,即可限定散热盖1相对加固片2的位置。
需要说明的,在散热盖1的下表面设置的导向凸起12可通过在散热盖1的下表面开设凹槽形成,同样的,在加固片2的上表面设置的导向凹槽23可通过在加固片2上设置一或两个凸起形成。如此,当第一导向结构11为导向凹槽23,第二导向结构22为导向凸起12时,其与本实施例中第一导向结构11为导向凸起12,第二导向结构22为导向凹槽23的技术方案所能够实现的技术效果基本一致,对此本实例不做过多赘述。
进一步的,结合图3,导向凸起12设置有第一导向斜面111,第二导向结构22在导向凹槽23处的表面设置有第二导向斜面221。第一导向斜面111与第二导向斜面221适配,其中包括第一导向斜面111与第二导向斜面221倾斜角度相同。在将散热盖1贴装至加固片2的过程中,第一导向斜面111通过与第二导向斜面221相贴合,以引导散热盖1与加固片2粘接在一起。其中,第一导向斜面111为导向凸起12沿水平方向与固定片贴合的表面,第二导向斜面221为固定片在导向凹槽23处与导向凸起12贴合的表面。通过设置第一导向斜面111和第二导向斜面221能够在贴装的过程中,使散热盖1顺着第二导向斜面221自动对准下落至目标位置,不但避免了封装过程中出现贴装偏移的问题,同时还能够提高散热盖1贴装的效率。
其中,第一导向斜面111所在的位置不同,使得导向凸起12的结构也各不相同,同时对应的导向凹槽23的结构也各不相同。
具体的,导向凸起12的表面包括:第一内侧面121、第一外侧面122和第一底面123。第一底面123朝向基板6,相对于水平方向上,第一外侧面122位于第一底面123背离芯片3的一侧,第一内侧面121位于第一底面123朝向芯片3的一侧。其中,第一外侧面122和第一内侧面121可同时为第一导向斜面111,也可以仅第一外侧面122为第一导向斜面111,或者仅第一内侧面121为第一导向斜面111。对应的,导向凹槽23有三种不同形状的凹槽结构,即导向凹槽23可为第一凹槽结构、第二凹槽结构或第三凹槽结构。在本实施例中,导向凹槽23为第一凹槽结构。
具体的,第二导向结构22在导向凹槽23处的表面包括:第二内侧面231、第二外侧面232和第二底面233。其中,第二底面233朝向散热盖1;相对于水平方向上,第二外侧面232位于第二底面233背离芯片3的一侧,第二内侧面231位于第二底面233朝向芯片3的一侧。如此,第一凹槽结构为仅与加固片2上表面连通的凹槽结构。
同时,结合图3、图4和图5,其中,图3为导向凹槽23为第一凹槽结构,且第二外侧面232和第二内侧面231同时为第二导向斜面221的芯片封装结构在将散热盖1与加固片2分离时的局部剖视图;图4为导向凹槽23为第一凹槽结构,且仅第二外侧面232为第二导向斜面221的芯片封装结构在将散热盖1与加固片2分离时的局部剖视图;图5为导向凹槽23为第一凹槽结构,且仅第二内侧面231为第二导向斜面221的芯片封装结构在将散热盖1与加固片2分离时的局部剖视图。
在导向凹槽23为第一凹槽结构时,可仅第二外侧面232为第二导向斜面221,也可仅第二内侧面231为第二导向斜面221,或者第二外侧面232和第二内侧面231同时为第二导向斜面221。可以理解的是,在第二外侧面232为第二导向斜面221时,第一外侧面122为第一导向斜面111;在第二内侧面231为第二导向斜面221时,第一内侧面121为第一导向斜面111;在第二外侧面232和第二内侧面231均为第二导向斜面221时,第一外侧面122和第一内侧面121同时为第一导向斜面111。
进一步的,结合图3,在第二内侧面231和第二外侧面232均为第二导向斜面221时,第一内侧面121的宽度大于第二内侧面231的宽度,第一底面123的宽度与第二底面233的宽度相等。如此在散热盖1与加固片2粘接时,不但不影响第一内侧面121与第二内侧面231贴合、第一底面123与第二底面233贴合,以及第一外侧面122与第二外侧面232贴合,同时还能够保证加固片2位于第二内侧面231朝向芯片3一侧的部分与散热盖1或导向凸起12间隙配合。在此以加固片2位于第二内侧面231朝向芯片3一侧的部分与散热盖1间隙配合为例。
结合图4,在第二外侧面232为第二导向斜面221时,第一内侧面121的宽度大于第二内侧面231的宽度,第一底面123的宽度小于第二底面233的宽度。如此在散热盖1与加固片2粘接时,不但不影响第一外侧面122与第二外侧面232贴合,第一底面123与第二底面233贴合,同时还能够保证第一内侧面121与第二内侧面231间隙配合,加固片2位于第二内侧面231朝向芯片3一侧的部分与散热盖1或导向凸起12间隙配合。在此以加固片2加固片2位于第二内侧面231朝向芯片3一侧的部分与散热盖1间隙配合为例。
结合图5,在第二内侧面231为第二导向斜面221时,第一内侧面121为第一导向斜面111,第一内侧面121的宽度大于第二内侧面231的宽度,第二底面233的宽度不小于第一底面123的宽度。如此在散热盖1与加固片2粘接时,不但不影响第一内侧面121与第二内侧面231贴合,以及第一底面123与第二底面233贴合,同时还能够保证加固片2位于第二内侧面231朝向芯片3一侧的部分与散热盖1或导向凸起12间隙配合。在此以第二底面233的宽度小于第一底面123的宽度,且加固片2位于第二内侧面231朝向芯片3一侧的部分与散热盖1间隙配合为例。
无论加固片2在导向凹槽23处中的哪一个或两个表面为第二导向斜面221,通过限定第一内侧面121与第二内侧面231的相对宽度,以及第一底面123与第二底面233的相对宽度,使得加固片2位于导向凸起12内侧的部分与散热盖1之间留有一定的间隙,从而可保证粘接剂在该间隙中保留有一定的厚度,进而可避免粘接剂因厚度过薄而导致粘接强度低,影响散热盖1与加固片2贴装的牢固性;同时还能够防止粘接剂向加固片2的外侧溢出,在保证了芯片封装结构的外观一致性与美观的同时,还避免了粘接剂对芯片封装结构外观的污染。而进一步在第一内侧面121和第二内侧面231之间留有一定的间隙,则进一步增加了散热盖1与加固片2贴装的牢固性。
在一种可选的实施例中,结合图1和图6,散热盖1上开设有第一排气槽15。第一排气槽15的一端与安装腔4连通,第一排气槽15的另一端与第一外侧面122连通,以将安装腔4与外界连通。需要说明的是,在该可选的实施例中,第一导向结构11为散热盖1的一部分;导向凹槽23为第一凹槽结构。
可以理解的是,散热盖1包括:盖板13和盖檐14。盖檐14位于盖板13朝向基板6的一侧,盖檐14与盖板13固定连接,加固片2与盖檐14粘接,盖板13与基板6平行。其中,第一导向结构11即为盖檐14或盖檐14的一部分。
第一排气槽15可开设在盖板13上,沿上下方向贯穿盖板13;第一排气槽15可开设在盖檐14上,在水平方向上贯穿盖檐14。在该可选的实施例中,第一排气槽15的数量为四个,且四个第一排气槽15分别贯穿盖檐14上不同的侧边,但并不限于此。通过开设第一排气槽15能够在通过助焊剂将散热盖1通过导热界面层与芯片3接触时,使残留的助焊剂通过排气孔排出安装腔4,避免残留的助焊剂在导热界面层内形成铟焊空洞,影响芯片3的散热。
进一步的,结合图7,加固片2上开设有第二排气槽24。第二排气槽24的一端与安装腔4连通,第二排气槽24的另一端与加固片2的外侧壁和/或上表面连通,以将安装腔4与外界连通。在该可选的实施例中,第二排气槽24开设在加固片2的上表面,并穿过导向凹槽23且贯穿加固片2的内外侧壁;同时,第二排气槽24的数量与第一排气槽15的数量相同,均为四个。在将散热盖1贴装到加固片2上时,第二排气槽24与第一排气槽15一一对应,且第一排气槽15与对应的第二排气槽24重合。结合图8,通过开设第二排气槽24,能够在将其导向凸起12嵌入导向凹槽23内时,防止加固片2阻碍第一排气槽15与外界和安装腔4连通。
在一种可选的实施例中,结合图8,散热盖1的上表面包括:吸附区域161和扩展散热区域162。
其中,吸附区域161为光滑的平面,用于向吸附搬运装置提供操作空间,以使吸附搬运装置通过吸附区域161吸附散热盖1并带动散热盖1移动;扩展散热区域162上固定设置有鳍片17,以提高散热盖1的散热功能。
吸附区域161和扩展散热区域162可均为矩形的区域,也可吸附区域161为矩形区域,扩展散热区域162为围绕在吸附区域161外侧的口型区域、C型区域或L型区域,还可扩展散热区域162为矩形区域,吸附区域161为围绕在吸附区域161外侧的口型区域、C型区域或L型区域等。在该可选的实施例中,以扩展散热区域162为矩形区域,吸附区域161为围绕在吸附区域161外侧的口型区域为例。
通过将散热盖1的上表面分为吸附区域161和扩展散热区域162,不但能够提高散热盖1的散热功能,同时还能够便于搬运安装,从而提高芯片封装结构的封装效率。
进一步的,结合图1和图6,基板6背离芯片3的表面上焊接有锡球7。散热盖1朝向芯片3的表面设置导热凸台18,散热盖1用于通过导热凸台18与芯片3进行接触。在该可选的实施例中,导热凸台18位于散热盖1的下表面中心的位置,但并不限于此,具体可根据芯片3相对散热盖1的位置进行确定。
第二方面,本实施例提供一种芯片封装结构,结合图1和图9,其中,图9为导向凹槽23为第二凹槽结构,且仅第二外侧面232为第二导向斜面221的芯片封装结构在将散热盖1与加固片2分离时的局部剖视图。
本实施例提供的芯片封装结构与第一方面中提供的芯片封装结构不同之处在于:在本实施例中,导向凹槽23为第二凹槽结构。
在导向凹槽23为第二凹槽结构时,导向凹槽23与加固片2的内壁连通,即导向凹槽23与安装腔4连通。如此第二导向结构22在导向凹槽23处的表面仅包括:第二外侧面232和第二底面233。其中,第二外侧面232为第二导向斜面221。如此,在导向凹槽23为第二凹槽结构时,第二导向结构22可通过第二外侧面232引导散热盖1与加固片2贴装。
进一步的,在导向凹槽23为第二凹槽结构时,第一外侧面122为第一导向斜面111;第二外侧面232的宽度大于第一外侧面122的宽度;第一导向结构11背离芯片3的一侧设置有抵触面19,抵触面19与加固片2的上表面平齐,抵触面19朝向芯片3的一端与第一外侧面122连接,抵触面19属于散热盖1或导向凸起12的表面,在此以抵触面19为散热盖1的一表面为例。如此在散热盖1与加固片2粘接时,不但不影响第一外侧面122与第二外侧面232贴合,加固片2位于第二外侧面232背离芯片3一侧的部分的上表面与抵触面19贴合,同时还能够保证第一底面123与第二底面233间隙配合,从而使得在散热盖1贴装到加固片2上后,第一底面123与第二底面233之间的间隙中保留有一定厚度的粘接剂,进而可避免粘接剂因厚度过薄而导致粘接强度低,影响散热盖1与加固片2贴装的牢固性;同时还能够防止粘接剂向加固片2的外侧溢出,在保证了芯片封装结构的外观一致性与美观的同时,还避免了粘接剂对芯片封装结构外观的污染。
第三方面,本实施例提供一种芯片封装结构,结合图1和图10,其中,图10为导向凹槽23为第三凹槽结构,且仅第二内侧面232为第二导向斜面221的芯片封装结构在将散热盖1与加固片2分离时的局部剖视图。
本实施例提供的芯片封装结构与第一方面中提供的芯片封装结构不同之处在于:在本实施例中,导向凹槽23为第三凹槽结构。
在导向凹槽23为第三凹槽结构时,导向凹槽23与加固片2的外侧壁连通,即导向凹槽23与加固片2外侧的空间连通。如此第二导向结构22在导向凹槽23处的表面仅包括:第二内侧面231和第二底面233。其中,第二内侧面231为第二导向斜面221。如此,在导向凹槽23为第三凹槽结构时,第二导向结构22可通过第二内侧面231引导散热盖1与加固片2贴装。
进一步的,在导向凹槽23为第三凹槽结构时,第一内侧面121为第一导向斜面111;第二内侧面231的宽度小于第一内侧面121的宽度;如此,在散热盖1与加固片2粘接时,不但不影响第一内侧面121与第二内侧面231贴合,以及第一底面123与第二底面233贴合,同时还能够保证加固片2位于第二内侧面231朝向芯片3一侧的部分与散热盖1或导向凸起12间隙配合。在此以加固片2位于第二内侧面231朝向芯片3一侧的部分与散热盖1间隙配合为例。从而使得在散热盖1贴装到加固片2上后,加固片2位于第二内侧面231朝向芯片3一侧的部分与散热盖1之间的间隙中保留有一定厚度的粘接剂,进而可避免粘接剂因厚度过薄而导致粘接强度低,影响散热盖1与加固片2贴装的牢固性;同时还能够防止粘接剂向加固片2的外侧溢出,在保证了芯片封装结构的外观一致性与美观的同时,还避免了粘接剂对芯片封装结构外观的污染。
对于第一方面、第二方面和第三方面所提供的芯片封装结构,需要说明的是,无论加固片2在导向凹槽23处中的哪一个或两个表面为第二导向斜面221,在散热盖1贴装的过程中并非是整个环形的表面均作为第二导向斜面221,以引导散热盖1与加固片2粘接。
以加固片2左右两端的导向凹槽23,且第二内侧面231为第二导向斜面221为例。存在的一种情况是,在散热盖1向下贴装的过程中,加固片2左端的第二内侧面231与散热盖1贴合以引导散热盖1与加固片2粘接,而此时加固片2右端的第二内侧面231并未与散热盖1贴合。直至散热盖1移动至目标位置时,加固片2右端的第二内侧面231才与散热盖1贴合。
同样的,以加固片2左右两端的导向凹槽23,且第二内侧面231和第二外侧面232均为第二导向斜面221为例。存在的一种情况是,在散热盖1向下贴装的过程中,加固片2左端的第二内侧面231与散热盖1贴合以引导散热盖1与加固片2粘接,加固片2左端的第二外侧面232并未与散热盖1贴合,而此时加固片2右端的第二内侧面231并未与散热盖1贴合,加固片2右端的第二外侧面232与散热盖1贴合以引导散热盖1与加固片2粘接。直至散热盖1移动至目标位置时,固片右端的第二内侧面231和加固片2左端的第二外侧面232才与散热盖1贴合。导向凸起12表面上的第一导向斜面111与加固片2在导向凹槽23处的第二导向斜面221原理基本一致,在此不做过多赘述。
第四方面,本实施例提供一种芯片封装结构,结合图1、图11和图12,本实施例提供的芯片封装结构与第一方面中提供的芯片封装结构不同之处在于:在本实施例中,散热盖1仅包括盖板13。盖板13可为双平面的板型结构,也可为下表面为内凹或外凸的板型结构,对此本实施例不做进一步限定。
第五方面,本实施例提供一种上述任一方面中的芯片封装结构的制备方法,参见图13,该制备方法包括步骤S101至步骤S103:
步骤S101:提供贴装有芯片和辅助电子器件的基板。
芯片和辅助电子器件位于基板的同一表面上。辅助电子器件的数量为多个,且均位于芯片的周侧。
步骤S102:在基板上贴装加固片,以使加固片通过容纳腔覆盖辅助电子器件。
步骤S103:在加固片上贴装散热盖,并通过导热介质将散热盖与芯片接触。
其中,导热介质可为铟或铟的混合材料,但并不限于此。
在一种可选的实施例中,在步骤S103前,该制备方法还包括:对芯片进行近距离的测试或接触式测试。
在一种可选的实施例中,在步骤S103前,该制备方法还包括:在基板背离芯片的表面上焊接锡球。
该制备方法通过使用开设有容纳腔的加固片覆盖辅助电子器件,从而能够防止助焊剂溅射到辅助电子器件上,避免了因助焊剂的使用导致辅助电子器件出现短路的问题,同时也无需安装易发生翘曲的保护罩,提高了芯片封装的良率,从而使得该方法制备的芯片封装结构能够适用于大尺寸的芯片,本实施例不对芯片的具体尺寸进行限定。另外,通过采用加固片与散热盖叠层的方式对芯片进行封装,在工艺流程上解决了芯片封装结构中对芯片进行近距离的测试或接触式测试时,无法接近芯片的问题。特别是对于鳍片式芯片封装结构,该制备方法能够避免散热盖上方的鳍片对测试装置相对芯片的位置造成影响。
在本说明书的描述中,参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上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申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种芯片封装结构,其特征在于,包括:散热盖、加固片、芯片、辅助电子器件和基板;
所述加固片、所述芯片和所述辅助电子器件固定设置于所述基板的同一表面上,所述散热盖位于所述加固片背离所述基板的一侧,所述散热盖与所述加固片固定连接,所述散热盖与所述芯片焊接,所述基板与所述加固片和所述散热盖合围成一安装腔,所述芯片位于所述安装腔内;
所述加固片朝向所述基板的表面开设有容纳腔,所述辅助电子器件位于所述容纳腔内。
2.根据权利要求1所述的芯片封装结构,其特征在于,所述散热盖上开设有第一排气槽,所述第一排气槽的一端与所述安装腔连通,所述第一排气槽的另一端与散热盖的外表面连通。
3.根据权利要求1所述的芯片封装结构,其特征在于,所述加固片上开设有第二排气槽,所述第二排气槽的一端与所述安装腔连通,所述第二排气槽的另一端与所述加固片的外表面连通。
4.根据权利要求1所述的芯片封装结构,其特征在于,所述散热盖中与所述加固片的连接处设置有第一导向结构,所述加固片中与所述散热盖的连接处设置有第二导向结构;
所述第一导向结构用于通过与所述第二导向结构进行配合,以限定所述散热盖相对所述加固片的位置。
5.根据权利要求4所述的芯片封装结构,其特征在于,所述第一导向结构为导向凸起,所述第二导向结构为导向凹槽;
所述导向凹槽的开口朝向所述散热盖,所述导向凸起固定设置于所述加固片朝向所述散热盖的表面,所述导向凸起与所述导向凹槽适配;
所述导向凸起用于通过与导向凹槽的配合,以限定所述散热盖相对所述加固片的位置。
6.根据权利要求5所述的芯片封装结构,其特征在于,所述导向凸起设置有第一导向斜面,所述第二导向结构在所述导向凹槽处的表面设置有第二导向斜面,所述第一导向斜面与所述第二导向斜面适配;
所述第一导向斜面用于通过与所述第二导向斜面相贴合,以引导所述散热盖与所述加固片固定连接。
7.根据权利要求6所述的芯片封装结构,其特征在于,所述导向凸起的表面包括:第一内侧面、第一外侧面和第一底面;
所述第一底面朝向所述基板;
相对于所述第一底面所在的平面方向上,所述第一外侧面位于所述第一底面背离所述芯片的一侧,所述第一内侧面位于所述第一底面朝向所述芯片的一侧;
所述第一外侧面和/或所述第一内侧面为第一导向斜面。
8.根据权利要求7所述的芯片封装结构,其特征在于,所述导向凹槽为第一凹槽结构、第二凹槽结构或第三凹槽结构;
在所述导向凹槽为所述第一凹槽结构时,所述第二导向结构在所述导向凹槽处的表面包括:第二内侧面、第二外侧面和第二底面,所述第二底面朝向所述散热盖;相对于所述第二底面所在的平面方向上,所述第二外侧面位于所述第二底面背离所述芯片的一侧,所述第二内侧面位于所述第二底面朝向所述芯片的一侧,所述第二外侧面和/或所述第二内侧面为第二导向斜面;
在所述导向凹槽为所述第二凹槽结构时,所述导向凹槽与所述加固片的内壁连通,所述第二导向结构在所述导向凹槽处的表面包括:第二外侧面和第二底面,所述第二外侧面为第二导向斜面;
在所述导向凹槽为所述第三凹槽结构时,所述导向凹槽与所述加固片的外侧壁连通,所述第二导向结构在所述导向凹槽处的表面包括:第二内侧面和第二底面,所述第二内侧面为第二导向斜面。
9.根据权利要求8所述的芯片封装结构,其特征在于,所述导向凹槽为所述第一凹槽结构;
在所述第二内侧面和所述第二外侧面均为所述第二导向斜面时,所述第一内侧面和所述第一外侧面均为所述第一导向斜面,所述第一内侧面的宽度大于所述第二内侧面的宽度,所述第一底面的宽度与所述第二底面的宽度相等;在所述散热盖与所述加固片固定连接时,所述第一内侧面与所述第二内侧面贴合,所述第一底面与所述第二底面贴合,所述第一外侧面与所述第二外侧面贴合,所述加固片位于所述第二内侧面朝向芯片一侧的部分与所述散热盖或所述导向凸起间隙配合;
在所述第二外侧面为所述第二导向斜面时,所述第一外侧面为所述第一导向斜面,所述第一底面的宽度小于所述第二底面的宽度,所述第一内侧面的宽度大于所述第二内侧面的宽度;在所述散热盖与所述加固片固定连接时,所述第一外侧面与所述第二外侧面贴合,所述第一底面与所述第二底面贴合,所述第一内侧面与所述第二内侧面间隙配合,所述加固片位于所述第二内侧面朝向芯片一侧的部分与所述散热盖或所述导向凸起间隙配合;
在所述第二内侧面为第二导向斜面时,所述第一内侧面为所述第一导向斜面,所述第一内侧面的宽度大于所述第二内侧面的宽度,所述第二底面的宽度不小于所述第一底面的宽度;在所述散热盖与所述加固片固定连接时,所述第一内侧面与所述第二内侧面贴合,所述第一底面与所述第二底面贴合,所述加固片位于所述第二内侧面朝向芯片一侧的部分与所述散热盖或所述导向凸起间隙配合。
10.根据权利要求8所述的芯片封装结构,其特征在于,所述导向凹槽为所述第二凹槽结构;
所述第一外侧面为所述第一导向斜面,所述第二外侧面的宽度大于所述第一外侧面的宽度;
在所述散热盖与所述加固片固定连接时,所述第一外侧面与所述第二外侧面贴合,所述第一底面与所述第二底面间隙配合,所述加固片位于所述第二外侧面背离所述芯片一侧的部分与所述散热盖或所述导向凸起贴合。
11.根据权利要求8所述的芯片封装结构,其特征在于,所述导向凹槽为所述第三凹槽结构;
所述第一内侧面为所述第一导向斜面,所述第二内侧面的宽度小于所述第一内侧面的宽度;
在所述散热盖与所述加固片固定连接时,所述第一内侧面与所述第二内侧面贴合,所述第一底面与所述第二底面贴合,所述加固片位于所述第二内侧面朝向所述芯片一侧的部分与所述散热盖或所述导向凸起间隙配合。
12.根据权利要求8所述的芯片封装结构,其特征在于,所述散热盖背离所述基板的表面包括:吸附区域和扩展散热区域;
所述吸附区域用于向吸附搬运装置提供操作空间,以使所述吸附搬运装置通过吸附区域吸附所述散热盖并带动所述散热盖移动;
所述扩展散热区域上固定设置有鳍片。
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