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Abstract

一種晶片封裝體包括一封裝基板、一晶片、一散熱蓋及一導熱材料。晶片以覆晶接合方式安裝在封裝基板上。散熱蓋安裝在封裝基板上並籠罩晶片。導熱材料填充於晶片與散熱蓋之間。散熱蓋可具有朝向晶片的一內面及位於內面的一止擋牆，且止擋牆將導熱材料侷限於晶片與散熱蓋的內面之間。通過散熱蓋的止擋牆可阻擋導熱材料的延伸，以避免造成污染。

Description

晶片封裝體
本發明是有關於一種晶片封裝體，且特別是有關於一種帶有散熱器的半導體晶片封裝體。
覆晶封裝是一種常見的將半導體積體電路晶片安裝在封裝基板上的技術。就採用覆晶封裝的晶片封裝體而言，可在封裝基板上安裝散熱蓋，以保護晶片的外觀並提供散熱路徑。
本發明提供一種晶片封裝體，以保護晶片外觀並提供散熱路徑。
本發明提供一實施例的一種晶片封裝體包括一封裝基板、一晶片、一散熱蓋及一導熱材料。晶片安裝在封裝基板上。散熱蓋安裝在封裝基板上並籠罩晶片。導熱材料填充於晶片與散熱蓋之間。散熱蓋具有朝向晶片的一內面及位於內面的一止擋牆，且止擋牆將導熱材料侷限於晶片與散熱蓋的內面之間。
本發明提供另一實施例的一種晶片封裝體包括一封裝基板、一晶片、一散熱蓋及一導熱材料。晶片安裝在封裝基板上。散熱蓋安裝在封裝基板上並籠罩晶片。導熱材料填充於晶片與散熱蓋之間。散熱蓋具有位於內面的至少一凸結構，且導熱材料延伸至凸結構。
本發明提供一實施例的一種晶片封裝體包括一封裝基板、一晶片、一散熱蓋及一導熱材料。晶片安裝在封裝基板上。散熱蓋安裝在封裝基板上並籠罩晶片。導熱材料填充於晶片與散熱蓋之間。散熱蓋具有位於內面的至少一凹結構，且導熱材料延伸至凹結構。
基於上述，在本發明的上述實施例中，通過散熱蓋的止擋牆可阻擋導熱材料的延伸，以避免造成污染。通過散熱蓋的凸結構或凹結構可調整導熱材料的厚度在預定範圍內，以確保導熱材料與散熱蓋的接合，同時有助於提升散熱效果。
請參考圖1，在本實施例中，晶片封裝體100包括一封裝基板110、一晶片120、一散熱蓋130及一導熱材料140。晶片120以覆晶接合方式安裝在封裝基板110上。散熱蓋130安裝在封裝基板110上並籠罩晶片120。導熱材料140填充於晶片120與散熱蓋130之間。具體而言，晶片120例如是半導體積體電路晶片（semiconductor IC chip）。在本實施例中，經由多個導電凸塊121（conductive bump）將晶片120的一主動面120a安裝至封裝基板110上，並在晶片120與封裝基板110之間施以底膠122（underfill）來包圍這些導電凸塊121。散熱蓋130可採用金屬材質所製作並以銲接方式安裝在封裝基板110上。導熱材料140位於在晶片120與散熱蓋130之間，以將晶片120的熱傳導至散熱蓋130。導熱材料140可包括銲料（solder）。在一實施例中，導熱材料140可為具有高導熱係數的材料。
請參考圖1及圖2，在本實施例中，散熱蓋130具有朝向晶片120的一內面130a及位於內面130a的一止擋牆131，而止擋牆131將導熱材料140侷限於晶片120與散熱蓋130之間，以避免導熱材料140溢流並延伸至非預期的位置而造成污染。此外，當導熱材料140採用銲料時，止擋牆131可用於阻擋導熱材料140，以避免使用銲料的導熱材料140的延伸所可能造成的電性短路。在本實施例中，由於止擋牆131的設置，導熱材料140僅會覆蓋於晶片120的背面120b，而不會溢流至晶片120的側面。在一實施例中，以散熱蓋130的內面130a為基準，止擋牆131的高度(厚度)會大於導熱材料140的高度(厚度)，以有效阻隔導熱材料140的延伸。也就是說，止擋牆131是位於導熱材料140的側面以及晶片120的部分側面。
在本實施例中，止擋牆131可位於晶片120在散熱蓋130的內面130a的投影的周圍，如圖2所示。此外，止擋牆131可採用與散熱蓋130不同的材料來製作並形成在散熱蓋130的內面130a。在另一未繪示的實施例中，止擋牆131可與散熱蓋130一體成形，意即止擋牆131可直接由散熱蓋130的一部分所構成，此時止擋牆131與散熱蓋130為相同的材料。
請參考圖3A及圖3B，相較於圖1之晶片封裝體100，在本實施例中，散熱蓋130更具有位於內面130a的至少一凸結構132，且導熱材料140延伸至相鄰二凸結構132之間。在此，凸結構132是指其凸出的頂面高於散熱蓋130的內面130a。因此，如圖3B所示，導熱材料140延伸至這些凸結構132之間的空間可調整導熱材料140的厚度在預定範圍內，以增加導熱材料140與散熱蓋130的接合面積，而這些凸結構132更可縮短散熱蓋130與晶片120之間的距離，因而有助於提高散熱效能。進一步來說，導熱材料140會包覆每一個凸結構132。另外，在一實施例中，以散熱蓋130的內面130a為基準，止擋牆131的高度(厚度)會大於凸結構132的高度(厚度)，而位於相鄰二個凸結構132之間的導熱材料140的高度(厚度)不小於單一凸結構132的高度(厚度)，凸結構132的最頂面或末端，其與晶片120的背面120b之間，也配置有導熱材料140，以確保導熱材料140可良好地包覆凸結構132。
請參考圖4A，在一實施例中，散熱蓋130的凸結構132可以井字狀分布在散熱蓋130的內面130a。請參考圖4B，在另一實施例中，散熱蓋130的凸結構132可以條紋狀分布在散熱蓋130的內面130a。請參考圖4C，在又一實施例中，散熱蓋130的凸結構132可以點狀分布在散熱蓋130的內面130a。
請再次參考圖3A及圖3B，凸結構132可採用與散熱蓋130不同的材料來製作並形成在散熱蓋130的內面130a。此外，請參考圖5，在一實施例中，凸結構132可與散熱蓋130一體成形，意即凸結構132可直接由散熱蓋130的一部分所構成，此時止擋牆131與散熱蓋130為相同的材料。
請再次參考圖3A及圖3B，凸結構132的剖面輪廓呈矩形。此外，請參考圖6A至圖6D，在其他實施例中，這些凸結構132的剖面輪廓可呈三角形、子彈形、梯形、倒梯形或其任意組合。另外，圖7A至圖7D的實施例則呈現凸結構132可直接由散熱蓋130的一部分所構成，即凸結構132可與散熱蓋130一體成形。
在另一未繪示的實施例中，圖3A及圖3B的晶片封裝體100也可以不具有止擋牆131。
請參考圖8A及圖8B，相較於圖1之晶片封裝體100，在本實施例中，散熱蓋130更具有位於內面130a的一凹結構133，且導熱材料140延伸至凹結構133中，在此，凹結構133是指凹結構133的凹陷表面低於散熱蓋130的內面130a。因此，如圖8B所示，導熱材料140延伸至這些凹結構133凹陷的空間可調整導熱材料140的厚度在預定範圍內，以增加導熱材料140與散熱蓋130的接合面積，而這些凹結構133更可填入更多的導熱材料140，因而有助於提高散熱效能。進一步來說，導熱材料140會包覆每一個凹結構133的凹陷表面。另外，在一實施例中，以散熱蓋130的內面130a為基準，位於相鄰二個凹結構133之間的導熱材料140的厚度(高度)小於止擋牆131的厚度(高度)。散熱蓋130的內面130a位於相鄰二個凹結構133之間且未內凹的區域，其與晶片120的背面120b之間，也配置有導熱材料140，以確保有良好的散熱效果。
請參考圖9A，在一實施例中，散熱蓋130的凹結構133可以井字狀分布在散熱蓋130的內面130a。請參考圖9B，在另一實施例中，散熱蓋130的凹結構133可以條紋狀分布在散熱蓋130的內面130a。請參考圖9C，在又實施例中，散熱蓋130的凹結構133可以點狀分布在散熱蓋130的內面130a。
請再次參考圖8A及圖8B，凹結構133的剖面輪廓呈內凹的矩形。此外，請參考圖10A至圖10D，在其他實施例中，凹結構133的剖面輪廓可呈內凹的三角形、子彈形、梯形、倒梯形或其任意組合。
在另一未繪示的實施例中，圖8A及圖8B的晶片封裝體100也可以不具有止擋牆131。
綜上所述，在本發明的上述實施例中，通過散熱蓋的止擋牆可阻擋導熱材料的延伸，以避免造成污染。而且，可以更進一步，透過散熱蓋的凸結構或凹結構可調整導熱材料的厚度在預定範圍內，以增加導熱材料與散熱蓋的接合面積，而有助於提升散熱效果。
100:晶片封裝體 110:封裝基板 120:晶片 120a:主動面 120b:背面 121:導電凸塊 122:底膠 130:散熱蓋 130a:內面 131:止擋牆 132:凸結構 133:凹結構 140:導熱材料
圖1是本發明的一實施例的一種晶片封裝體的剖面示意圖。 圖2是圖1之晶片封裝體的散熱蓋的仰視圖。 圖3A是本發明的另一實施例的一種晶片封裝體的剖面示意圖。 圖3B是圖3A之晶片封裝體的局部放大圖。 圖4A是圖3A之晶片封裝體的散熱蓋的仰視圖。 圖4B是本發明的另一實施例的一種晶片封裝體的散熱蓋的仰視圖。 圖4C是本發明的另一實施例的一種晶片封裝體的散熱蓋的仰視圖。 圖5是本發明的另一實施例的一種晶片封裝體的散熱蓋的局部剖面圖。 圖6A至圖6D分別是本發明的多個實施例的一種晶片封裝體的散熱蓋的局部剖面圖。 圖7A至圖7D分別是本發明的多個實施例的一種晶片封裝體的散熱蓋的局部剖面圖。 圖8A是本發明的另一實施例的一種晶片封裝體的剖面示意圖。 圖8B是圖8A之晶片封裝體的局部放大圖。 圖9A是圖8A之晶片封裝體的散熱蓋的仰視圖。 圖9B是本發明的另一實施例的一種晶片封裝體的散熱蓋的仰視圖。 圖9C是本發明的另一實施例的一種晶片封裝體的散熱蓋的仰視圖。 圖10A至圖10D分別是本發明的多個實施例的一種晶片封裝體的散熱蓋的局部剖面圖。
100:晶片封裝體
110:封裝基板
120:晶片
120a:主動面
120b:背面
121:導電凸塊
122:底膠
130:散熱蓋
130a:內面
131:止擋牆
132:凸結構
140:導熱材料

Claims (19)

  1. 一種晶片封裝體，包括：一封裝基板；一晶片，以覆晶接合方式安裝在該封裝基板上；一散熱蓋，安裝在該封裝基板上並籠罩該晶片；以及一導熱材料，填充於該晶片與該散熱蓋之間，其中該散熱蓋具有朝向該晶片的一內面及位於該內面的一止擋牆，且該止擋牆將該導熱材料侷限於該晶片與該散熱蓋的該內面之間，其中該止擋牆位於該導熱材料的側面以及該晶片的部分側面，且該止擋牆與該散熱蓋一體成形。
  2. 如請求項1所述的晶片封裝體，其中該止擋牆位於該晶片在該散熱蓋的該內面的投影的周圍。
  3. 如請求項1所述的晶片封裝體，其中以該散熱蓋的該內面為基準，該止擋牆的高度大於該導熱材料的高度。
  4. 如請求項1所述的晶片封裝體，其中該導熱材料包括銲料。
  5. 如請求項1所述的晶片封裝體，其中該散熱蓋更具有位於該內面的至少一凸結構，且該導熱材料延伸至該凸結構。
  6. 如請求項5所述的晶片封裝體，其中以該散熱蓋的該內面為基準，該止擋牆的高度會大於該凸結構的高度。
  7. 如請求項5所述的晶片封裝體，其中以該散熱蓋的該內面為基準，位於相鄰二該凸結構之間的該導熱材料的高度不小於該凸結構的高度。
  8. 如請求項5所述的晶片封裝體，其中該凸結構以井字狀、條紋狀或點狀分布。
  9. 如請求項5所述的晶片封裝體，其中該凸結構與該散熱蓋一體成形。
  10. 如請求項1所述的晶片封裝體，其中該散熱蓋更具有位於該內面的至少一凹結構，且該導熱材料延伸至該凹結構。
  11. 如請求項10所述的晶片封裝體，其中該凹結構以井字狀、條紋狀或點狀分布。
  12. 一種晶片封裝體，包括：一封裝基板；一晶片，以覆晶接合方式安裝在該封裝基板上；一散熱蓋，安裝在該封裝基板上並籠罩該晶片；以及一導熱材料，填充於該晶片與該散熱蓋之間，其中該散熱蓋具有位於該內面的至少一凸結構，且該導熱材料延伸至該凸結構，其中該凸結構與該散熱蓋一體成形。
  13. 如請求項12所述的晶片封裝體，其中以該散熱蓋的該內面為基準，位於相鄰二該凸結構之間的該導熱材料的高度不小於該凸結構的高度。
  14. 如請求項12所述的晶片封裝體，其中導熱材料包括銲料。
  15. 如請求項12所述的晶片封裝體，其中該凸結構以井字狀、條紋狀或點狀分布。
  16. 如請求項12所述的晶片封裝體，其中該凸結構的剖面輪廓是呈三角形、子彈形、梯形、倒梯形或其組合。
  17. 一種晶片封裝體，包括：一封裝基板；一晶片，以覆晶接合方式安裝在該封裝基板上；一散熱蓋，安裝在該封裝基板上並籠罩該晶片；以及一導熱材料，填充於該晶片與該散熱蓋之間，其中該散熱蓋具有朝向該晶片的一內面及位於該內面的一止擋牆，且該止擋牆將該導熱材料侷限於該晶片與該散熱蓋的該內面之間，其中該散熱蓋具有位於該內面的至少一凹結構，且該導熱材料延伸至該凹結構，並且以該散熱蓋的內面為基準，位於相鄰二該凹結構之間的該導熱材料的高度小於該止擋牆的高度，其中該導熱材料包括銲料。
  18. 如請求項17所述的晶片封裝體，其中該凹結構的剖面輪廓是呈內凹的三角形、子彈形、梯形、倒梯形或其意組合。
  19. 如請求項17所述的晶片封裝體，其中該凹結構以井字狀、條紋狀或點狀分布。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112542427A (zh) * 2020-11-19 2021-03-23 苏州通富超威半导体有限公司 一种芯片封装结构
TWI824824B (zh) * 2022-08-04 2023-12-01 創世電股份有限公司 功率晶片封裝

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200830488A (en) * 2007-01-10 2008-07-16 Siliconware Precision Industries Co Ltd Heat-dissipating semiconductor package
TW201003864A (en) * 2008-07-08 2010-01-16 Universal Scient Ind Co Ltd Chip package structure
TW201019429A (en) * 2008-11-11 2010-05-16 Siliconware Precision Industries Co Ltd Semiconductor package having heat-dissipating structure
TW201332067A (zh) * 2012-01-25 2013-08-01 Fujitsu Ltd 電子裝置及其之製造方法
TW201635455A (zh) * 2015-03-20 2016-10-01 矽品精密工業股份有限公司 散熱型封裝結構及其散熱件
CN108364919A (zh) * 2017-11-09 2018-08-03 上海兆芯集成电路有限公司 晶片封装结构及晶片封装结构阵列

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101887872A (zh) * 2009-05-12 2010-11-17 日月光半导体制造股份有限公司 半导体芯片的散热封装构造
JP2013115083A (ja) * 2011-11-25 2013-06-10 Fujitsu Semiconductor Ltd 半導体装置及びその製造方法
US10163754B2 (en) * 2013-12-26 2018-12-25 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Lid design for heat dissipation enhancement of die package
US10153218B2 (en) * 2016-11-29 2018-12-11 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Semiconductor structure and manufacturing method thereof
CN108520867B (zh) * 2018-04-19 2020-05-15 苏州通富超威半导体有限公司 封装结构及焊接方法
CN110676231A (zh) * 2019-08-29 2020-01-10 江苏长电科技股份有限公司 一种fcbga封装结构及其制作方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200830488A (en) * 2007-01-10 2008-07-16 Siliconware Precision Industries Co Ltd Heat-dissipating semiconductor package
TW201003864A (en) * 2008-07-08 2010-01-16 Universal Scient Ind Co Ltd Chip package structure
TW201019429A (en) * 2008-11-11 2010-05-16 Siliconware Precision Industries Co Ltd Semiconductor package having heat-dissipating structure
TW201332067A (zh) * 2012-01-25 2013-08-01 Fujitsu Ltd 電子裝置及其之製造方法
TW201635455A (zh) * 2015-03-20 2016-10-01 矽品精密工業股份有限公司 散熱型封裝結構及其散熱件
CN108364919A (zh) * 2017-11-09 2018-08-03 上海兆芯集成电路有限公司 晶片封装结构及晶片封装结构阵列

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