TWI779811B - 用於半導體晶片封裝的複合式封閉型金屬蓋板 - Google Patents

用於半導體晶片封裝的複合式封閉型金屬蓋板 Download PDF

Info

Publication number
TWI779811B
TWI779811B TW110132384A TW110132384A TWI779811B TW I779811 B TWI779811 B TW I779811B TW 110132384 A TW110132384 A TW 110132384A TW 110132384 A TW110132384 A TW 110132384A TW I779811 B TWI779811 B TW I779811B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
riveting
cover plate
frame
plate
semiconductor chip
Prior art date
Application number
TW110132384A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202312382A (zh
Inventor
許應麟
羅瑞安
Original Assignee
豪傑長宏科技有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 豪傑長宏科技有限公司 filed Critical 豪傑長宏科技有限公司
Priority to TW110132384A priority Critical patent/TWI779811B/zh
Priority to US17/675,022 priority patent/US12087647B2/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI779811B publication Critical patent/TWI779811B/zh
Publication of TW202312382A publication Critical patent/TW202312382A/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4814—Conductive parts
    • H01L21/4817—Conductive parts for containers, e.g. caps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02—Containers; Seals
    • H01L23/04—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02—Containers; Seals
    • H01L23/06—Containers; Seals characterised by the material of the container or its electrical properties
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/562—Protection against mechanical damage
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Casings For Electric Apparatus (AREA)

Abstract

一種用於半導體晶片封裝的複合式封閉型金屬蓋板包括一蓋板、及一框形底板。蓋板具有一板狀本體、及多個鉚接孔，多個鉚接孔貫穿板狀本體並且相對稱地分佈於板狀本體。框形底板具有一框形本體、多個鉚接凸部及一開口，多個鉚接凸部分佈於框形本體的上表面；蓋板置放於框形底板的上表面，多個鉚接凸部對應地鉚合於多個鉚接孔內。

Description

用於半導體晶片封裝的複合式封閉型金屬蓋板
本發明涉及一種用於半導體晶片封裝的複合式封閉型金屬蓋板，特別是涉及一種複合式金屬蓋板，由兩片不同材質或相同材質的金屬板體結合而成，並設置於半導體晶片封裝結構的載板上。
當晶圓製作完成後，晶圓需要裁切成小片的晶粒(die)或稱裸片，例如處理器核心(processor core)，再將晶粒(die)封裝在半導體載板(substrate)上，載板可視為更小更精密的印刷電路板。晶粒(die)通常是以覆晶技術封裝在載板(substrate)上。為了避免載板在後續製程中產生翹曲變形，並且為加強晶粒(die)的散熱功能，載板上方通常會設置一頂蓋，頂蓋或稱集成散熱器(Integrated Heat Spreader,IHS)。
然而，隨著晶片的尺寸愈來愈大，載板(substrate)的尺寸也愈來愈大。目前單片式的頂蓋已無法防止載板翹曲的問題。另一面，有的頂蓋呈方框狀，以供晶粒(die)的表面直接裸露出來。
故，現有技術仍有缺失而仍具有可改善的空間。如何通過結構設計的改良，來提升用於半導體晶片封裝的複合式金屬蓋板的結構強度以防止載板翹曲，已成為該項技術領域所欲解決的一項課題。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種用於半導體晶片封裝的複合式封閉型金屬蓋板，能適用於更大尺寸的半導體晶片及其載板，以提升載板的整體結構強度並且防止載板翹曲。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是，提供一種用於半導體晶片封裝的複合式封閉型金屬蓋板，其包括一蓋板、及一框形底板。所述蓋板具有一板狀本體、及多個鉚接孔，所述多個鉚接孔貫穿所述板狀本體並且相對稱地分佈於所述板狀本體。所述框形底板具有一框形本體、多個鉚接凸部及一開口，所述多個鉚接凸部分佈於所述框形本體的上表面；其中所述蓋板為銅合金或陶瓷製成，所述框形底板為不銹鋼製成；其中所述蓋板置放於所述框形底板的上表面，所述多個鉚接凸部對應地鉚合於所述多個鉚接孔內。
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的用於半導體晶片封裝的複合式封閉型金屬蓋板，其能通過蓋板置放於框形底板的上表面，並且利用多個鉚接凸部對應地鉚合於多個鉚接孔的技術方案，能適用於更大尺寸的半導體晶片及其載板，以提升載板的整體結構強度並且防止載板翹曲問題，並促進散熱的功能。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
1:複合式封閉型金屬蓋板
10:蓋板
11:板狀本體
112:外緣
12:鉚接孔
121:上半孔
122:下半孔
20:框形底板
21:框形本體
212:外緣
22:鉚接凸部
210:開口
24:凸片
9:半導體晶片
G:膠體
P:載板
T:散熱膏
圖1為本發明的用於半導體晶片封裝的複合式封閉型金屬蓋板的立體分解圖。
圖2為本發明的複合式封閉型金屬蓋板的立體組合圖。
圖3為沿圖1的III-III剖線的剖面示意圖。
圖4為本發明的複合式封閉型金屬蓋板鉚合前的剖視圖。
圖5為本發明的複合式封閉型金屬蓋板鉚合後的剖視圖。
圖6為本發明的複合式封閉型金屬蓋板應用於半導體晶片封裝的剖視示意圖。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。
參閱圖1所示，本實施例提供一種用於半導體晶片封裝的複合式封閉型金屬蓋板1，或簡稱為複合式封閉型金屬蓋板1，其包括一蓋板10與一框形底板20。
蓋板10具有一板狀本體11、及多個鉚接孔12。多個鉚接孔12貫穿板狀本體11並且相對稱地分佈於板狀本體11。
框形底板20具有一框形本體21、多個鉚接凸部22、及一開口210。所述多個鉚接凸部22分佈於框形本體21的上表面，開口210貫穿地形成於框形本體21的內部。開口210的形狀為矩形。其中蓋板10置放於框形底板20的上表面，框形底板20的多個鉚接凸部22對應地鉚合於蓋板10的多個鉚接孔 12內。
本實施例的複合式封閉型金屬蓋板1，較佳的，其中蓋板10的材料不同於框形底板20的材料。舉例說明，其中蓋板10為銅合金或陶瓷製成，框形底板20為不銹鋼製成。不銹鋼可以加強整體複合式封閉型金屬蓋板1的結構強度，銅合金可以加強散熱及導熱效果。然而，本發明不限制於此，蓋板10的材料也可以相同於框形底板20的材料。
其中多個鉚接孔12的數量相同於多個鉚接凸部22的數量。較佳地，多個鉚接孔12的位置沿著板狀本體11的任一對角線呈對稱分佈。由另一角度描述，多個鉚接孔12的位置沿著板狀本體11的任一側邊的垂直中線呈對稱分佈。以框形底板20為例，沿著圖1的對角線，在對角線兩側的鉚接凸部22的位置、數量都是相對稱的。藉此，本實施例的複合式封閉型金屬蓋板1組合後的應力是對稱分佈的。
蓋板10的長度與寬度分別小於所述框形底板20的長度與寬度，所述蓋板10的面積大於開口210的面積。換句話說，蓋板10完全覆蓋開口210。蓋板10的外緣112未對齊於框形底板20的外緣212。
本實施例的結構有利於加強整體複合式封閉型金屬蓋板1的結構強度，可加強平整度，避免翹曲變形。然而，本發明不限制於此。
其中框形本體21具有四個等寬的側框。所述多個鉚接凸部22在框形本體21的每一側框沿著不同直線分佈。換句話說，參圖1的框形本體21的側框，多個鉚接凸部22不分佈於同一直線上。藉此有利於框形底板20鉚合於蓋板10時，分散應力。
如圖1及圖2所示，其中框形底板20的兩側各具有一凸片24，所述凸片24由框形本體21的外緣向外延伸。
請參閱圖3至圖5，其中鉚接孔12具有一上半孔121及一連通於上 半孔121的下半孔122，上半孔121具有相同的直徑而呈中空圓柱狀，下半孔122由所述上半孔121往下漸縮而略呈錐形。鉚接凸部22呈等直徑圓柱狀，鉚接凸部22的直徑小於或等於下半孔122的最小直徑。如圖3所示，蓋板10與框形底板20相疊合後，在未鉚接前，鉚接凸部22的高度大致等於下半孔122的高度，鉚接凸部22不超過板狀本體11的頂面。
如圖5所示，鉚接的過程，以尖狀錘體錘打鉚接凸部22的頂面中央，鉚接凸部22由頂面中心向下凹陷並向外延展，大約呈碗狀，鉚接凸部22外緣延展抵接於下半孔122的周圍。藉此，鉚接凸部22鉚合於鉚接孔12內。
補充說明，其中所述下半孔122的錐角範圍為16度至60度。較佳的，位於36度至60度之間。此外，鉚接孔12也可以是呈錐形孔，也就是由板狀本體11的頂面至底面呈漸縮狀。
如圖6所示，為本發明的複合式封閉型金屬蓋板應用於半導體晶片封裝的剖視示意圖。複合式封閉型金屬蓋板1覆蓋於半導體晶片9的上方，並透過散熱膏T貼合於半導體晶片9，半導體晶片9置放於一載板P的頂面。複合式封閉型金屬蓋板1的框形底板20透過膠體G黏合於載板P。
[實施例的有益效果]
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的用於半導體晶片封裝的複合式封閉型金屬蓋板，其能通過蓋板置放於框形底板的上表面，並且利用多個鉚接凸部對應地鉚合於多個鉚接孔的技術方案，能適用於更大尺寸的半導體晶片及其載板，以提升載板的整體結構強度並且防止載板翹曲問題，並促進散熱的功能。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
1:複合式封閉型金屬蓋板
10:蓋板
11:板狀本體
112:外緣
12:鉚接孔
20:框形底板
21:框形本體
210:開口
212:外緣
22:鉚接凸部
24:凸片

Claims (7)

  1. 一種用於半導體晶片封裝的複合式封閉型金屬蓋板，包括：一蓋板，具有一板狀本體、及多個鉚接孔，所述多個鉚接孔貫穿所述板狀本體並且相對稱地分佈於所述板狀本體；及一框形底板，具有一框形本體、多個鉚接凸部及一開口，所述多個鉚接凸部分佈於所述框形本體的上表面；其中所述蓋板為銅合金或陶瓷製成，所述框形底板為不銹鋼製成；其中所述蓋板置放於所述框形底板的上表面，所述多個鉚接凸部對應地鉚合於所述多個鉚接孔內。
  2. 如請求項1所述的用於半導體晶片封裝的複合式封閉型金屬蓋板，其中所述蓋板的長度與寬度分別小於所述框形底板的長度與寬度，所述蓋板的面積大於所述開口的面積。
  3. 如請求項1所述的用於半導體晶片封裝的複合式封閉型金屬蓋板，其中所述框形底板的兩側各具有一凸片，所述凸片由所述框形本體的外緣向外延伸。
  4. 如請求項1所述的用於半導體晶片封裝的複合式封閉型金屬蓋板，其中所述多個鉚接孔的數量相同於所述多個鉚接凸部的數量，所述多個鉚接孔的位置沿著所述板狀本體的任一對角線呈對稱分佈。
  5. 如請求項1所述的用於半導體晶片封裝的複合式封閉型金屬蓋板，其中所述多個鉚接孔的數量相同於所述多個鉚接凸部的數量，所述多個鉚接孔的位置沿著所述板狀本體的任一側邊的垂直中線呈對稱分佈。
  6. 如請求項1所述的用於半導體晶片封裝的複合式封閉型金屬 蓋板，其中所述鉚接孔具有一上半孔及一連通於所述上半孔的下半孔，所述上半孔具有相同的直徑，所述下半孔由所述上半孔往下漸縮，所述鉚接凸部在未鉚合狀態呈等直徑圓柱狀，所述鉚接凸部的直徑小於或等於所述下半孔的最小直徑。
  7. 如請求項6所述的用於半導體晶片封裝的複合式封閉型金屬蓋板，其中所述下半孔的錐角範圍為16度至60度。
TW110132384A 2021-09-01 2021-09-01 用於半導體晶片封裝的複合式封閉型金屬蓋板 TWI779811B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110132384A TWI779811B (zh) 2021-09-01 2021-09-01 用於半導體晶片封裝的複合式封閉型金屬蓋板
US17/675,022 US12087647B2 (en) 2021-09-01 2022-02-18 Compound closed-type metal lid for semiconductor chip package

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110132384A TWI779811B (zh) 2021-09-01 2021-09-01 用於半導體晶片封裝的複合式封閉型金屬蓋板

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI779811B true TWI779811B (zh) 2022-10-01
TW202312382A TW202312382A (zh) 2023-03-16

Family

ID=85286412

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110132384A TWI779811B (zh) 2021-09-01 2021-09-01 用於半導體晶片封裝的複合式封閉型金屬蓋板

Country Status (2)

Country Link
US (1) US12087647B2 (zh)
TW (1) TWI779811B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW570307U (en) * 2003-05-27 2004-01-01 Advanced Thermal Technologies Chip structure with reinforced adhesive hole slots
TW594956B (en) * 2002-02-27 2004-06-21 Nec Compound Semiconductor Electronic product with heat radiating plate
US20060202326A1 (en) * 2005-03-08 2006-09-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Heat spreader and package structure utilizing the same
TWI269419B (en) * 2005-06-09 2006-12-21 Advanced Semiconductor Eng Method for forming wafer-level heat spreader structure and packaging structure thereof
US10074757B2 (en) * 2014-09-29 2018-09-11 Sony Corporation Semiconductor package, sensor module, and production method
US20200350231A1 (en) * 2019-05-01 2020-11-05 Yuci Shen Reservoir structure and system forming gap for liquid thermal interface material

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5278447A (en) * 1992-01-16 1994-01-11 Lsi Logic Corporation Semiconductor device assembly carrier
JP3888439B2 (ja) * 2002-02-25 2007-03-07 セイコーエプソン株式会社 半導体装置の製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW594956B (en) * 2002-02-27 2004-06-21 Nec Compound Semiconductor Electronic product with heat radiating plate
TW570307U (en) * 2003-05-27 2004-01-01 Advanced Thermal Technologies Chip structure with reinforced adhesive hole slots
US20060202326A1 (en) * 2005-03-08 2006-09-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Heat spreader and package structure utilizing the same
TWI269419B (en) * 2005-06-09 2006-12-21 Advanced Semiconductor Eng Method for forming wafer-level heat spreader structure and packaging structure thereof
US10074757B2 (en) * 2014-09-29 2018-09-11 Sony Corporation Semiconductor package, sensor module, and production method
US20200350231A1 (en) * 2019-05-01 2020-11-05 Yuci Shen Reservoir structure and system forming gap for liquid thermal interface material

Also Published As

Publication number Publication date
US12087647B2 (en) 2024-09-10
US20230062721A1 (en) 2023-03-02
TW202312382A (zh) 2023-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9941251B2 (en) 3DIC packages with heat dissipation structures
JP3888439B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US9076754B2 (en) 3DIC packages with heat sinks attached to heat dissipating rings
US8502370B2 (en) Stack package structure and fabrication method thereof
US8976529B2 (en) Lid design for reliability enhancement in flip chip package
US6980438B2 (en) Semiconductor package with heat dissipating structure
TWI506743B (zh) 半導體裝置的熱能管理結構及其製造方法
US9318407B2 (en) Pop package structure
TWI764316B (zh) 半導體結構及其製造方法
TWI467735B (zh) 多晶片堆疊封裝結構及其製法
CN106158785A (zh) 散热型封装结构及其散热件
US6239486B1 (en) Semiconductor device having cap
TWM621524U (zh) 用於半導體晶片封裝的複合式封閉型金屬蓋板
TWI779811B (zh) 用於半導體晶片封裝的複合式封閉型金屬蓋板
KR20200145267A (ko) 반도체 패키지
TWI777756B (zh) 用於半導體晶片封裝的複合式金屬蓋板
TWM621523U (zh) 用於半導體晶片封裝的複合式金屬蓋板
TWI647802B (zh) 散熱型封裝結構
US20130258610A1 (en) Semiconductor chip device with vented lid
TWM625063U (zh) 積體電路晶片封裝裝置
TWI284422B (en) Package-on-package structure
TWI587550B (zh) 散熱片及使用該散熱片的封裝結構
TW201342542A (zh) 半導體封裝結構及其製造方法
JP2011044570A (ja) 放熱板、半導体装置、および放熱板の製造方法
US20050133908A1 (en) Chip assembly with glue-strengthening holes

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent