TWM482842U - 四方形扁平無引腳封裝（ｑｆｎ）之內封外露散熱裝置結構改良 - Google Patents

四方形扁平無引腳封裝（ｑｆｎ）之內封外露散熱裝置結構改良 Download PDF

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Description

四方形扁平無引腳封裝(QFN)之內封外露散熱裝置結構改良
本創作係有關於四方形扁平無引腳封裝(QFN)之內封外露散熱裝置結構改良，尤指一種半導體晶片之封裝，主要係利用電路板中電路增加半導體之電性連結，再利用散熱蓋的設置增加封裝時的便利性及增加封裝後的散熱性，除藉以提高其封裝後半導體晶片電信穩定性、運作良好性、簡化製程步驟、提高產量及降低製造成本外，其散熱蓋的設置，更可有效使封裝後的半導體晶在體積縮小應用於更精細的電子產品上時具有更加的散熱效果，藉以提高半導體晶片組的散熱性以減少其損壞率。
按，傳統半導體晶片之四方扁平無引腳封裝結構，如附件一專利號第I393194『四方扁平無引腳封裝製程』所示，主要提供具有多個凹槽的一導電層及位於該導電層上的一圖案化焊罩層，其中該圖案化焊罩層覆蓋該導電層的該些凹槽，該導電層具有相對的一第一表面及第二表面，且該些凹槽位於該第一表面；在該圖案化焊罩層上配置多個晶片，以使得該圖案化焊罩層位於該晶片及該導電層之間；透過多條焊線將該些晶片電性連接於該導電層；形成至少一封裝膠體以包覆該導電層、該圖案化焊罩層、該些晶片及該些焊線；移除部分該導電層以形成一圖案化導電層，其中移除部分該導電層以形成該圖案化導電層的方法包括從該第二表面蝕刻部分該導 電層，以暴露出部分該圖案化焊罩層以及分割該封裝膠體及該圖案化導電層；然後上述的製程結構，其散熱點僅有圖案化導電層的第二表面(即未受封裝那一面)，在某些情況下這樣的散熱區塊是不足夠的，因此往往促使半導體的散熱不足而造成損壞，而為了有效解決此一問題，同時要兼顧體積的輕、薄及微體等效能，乃研發出此一具有高散熱性、高穩定性、良好運作性、簡化製程步驟、提高產量、降低製造成本及體積微小的四方形扁平無引腳封裝(QFN)之內封外露散熱裝置結構改良，以應用於更精細的電子產品上。
本創作係為四方形扁平無引腳封裝(QFN)之內封外露散熱裝置結構改良，尤指一種半導體晶片之封裝，主要係利用電路板中電路增加半導體之電性連結，再利用散熱蓋的設置增加封裝時的便利性及增加封裝後的散熱性，藉以提高半導體晶片組的使用壽命並減少其損壞率為其主要創作目的。
1‧‧‧電路板
11‧‧‧電路板中電路
12‧‧‧第一表面
13‧‧‧第二表面
2‧‧‧套蓋黏著材
3‧‧‧晶片黏著材
4‧‧‧半導體晶片
41‧‧‧第一面
42‧‧‧第二面
5‧‧‧連接導線
6‧‧‧散熱蓋
61‧‧‧連接桿
62‧‧‧封填內腔
63‧‧‧頂端
64‧‧‧空間
7‧‧‧半導體晶片組
8‧‧‧封膠模具
81‧‧‧上模
82‧‧‧下模
9‧‧‧封合樹脂
第一圖：係為本創作之四方形扁平無引腳封裝(QFN)之內封外露散熱裝置結構改良的半導體晶片組立體分解示意圖。
第二圖：係為本創作之四方形扁平無引腳封裝(QFN)之內封外露散熱裝置結構改良的半導體晶片組未進行封裝前的組合利體透視示意圖。
第三圖：係為本創作之四方形扁平無引腳封裝(QFN)之內封外露散熱裝置結構改良的半導體晶片組未進行封裝前的組合剖面示意圖。
第四圖：係為本創作之四方形扁平無引腳封裝(QFN)之內封外露散熱裝置結構改良的半導體晶片組進行封裝過程中的組合剖面示意圖。
第五圖：係為本創作之四方形扁平無引腳封裝(QFN)之內封外露散熱裝置結構改良的半導體晶片組封裝完成後的組合剖面示意圖。
第六圖：係為本創作之四方形扁平無引腳封裝(QFN)之內封外露散熱裝置結構改良的半導體晶片組切割成單一晶片組的組合剖面示意圖。
第七圖：係為本創作之四方形扁平無引腳封裝(QFN)之內封外露散熱裝置結構改良的半導體晶片組另一較佳實施例示意圖。
請參閱第一圖、第二圖及第三圖所示，主要包括有一電路板1，該電路板1內嵌設有電路板中電路11，該電路板1包括有一第一表面12及一第二表面13，在該電路板1之第一表面12上塗布有套蓋黏著材2，以供黏著散熱蓋6之連接桿61之用；有一半導體晶片4，分有第一面41及第二面42，該第二面42利用晶片黏著材3而可被接合於電路板1之第一表面12上；有一連接導線5，兩端分別銲設於半導體晶片4之第一面41及電路板1內嵌設之電路板中電路11上，利用該連接導線5而能使該半導體晶片4與電路板1達成電訊連結；有一散熱蓋6，概呈ㄇ型，自ㄇ型的兩底端延伸設有連接桿61，因此使得該散熱蓋形成『Ω』狀者，該散熱蓋6之前後係可貫穿具有一封填內腔62，而每個散熱蓋6都是單一的存在，且該散熱蓋的形狀可為方形、圓形、矩形、多角形等各種形態；當半導體晶片4要進行封裝時，由於半導體晶片4是一種極易受污染 而損壞的晶片，因此需在呈無塵無污染的環境中進行，此時先在電路板1中預先嵌設有一電路板中電路11，再於電路板1之第一表面12適當位置處分別塗布有套蓋黏著材2及晶片黏著材3，其中，在塗布套蓋黏著材2及晶片黏著材3時，都必須閃避掉電路板中電路11的範圍，因為該電路板中電路11的部份在後續將要進行連接導線5的電訊連接聯之用；當套蓋黏著材2及晶片黏著材3被塗布完畢後，便先將半導體晶片4的第二面42置於晶片黏著材3之上完成固定，然後於半導體晶片4的第一面42銲設連接導線5的一端，並將連接導線5的另一端銲設於電路板1之電路板中電路11上，以達成電訊之連結；當半導體晶片4完成固定及電訊連結後，便將散熱蓋6置於電路板1之上，並將散熱蓋6之連接桿61的底面洽好置於套蓋黏著材2之上，以達到將散熱蓋6固定於電路板1之上的目地，此時，半導體晶片4、連接導線5及電路板中電路11皆被覆蓋於散熱蓋6之下但並未呈封閉狀態(因為該散熱蓋6係呈前後導通狀態)；當散熱蓋6被固設於電路板1之上且半導體晶片4亦被固設於電路板1之第一表面12上並利用連接導線5完成半導體晶片4與電路板1的電訊連結後，如此便可構成連續且數量眾多的半導體晶片組7(如第二圖及第三圖所示)；請再參閱第四圖、第五圖及第六圖所示，當半導體晶片組7被組合完成後，便將該半導體晶片組7置於封膠模具8之下模82中，然後再由上端將封膠模具8的上模81下壓於半導體晶片組7中散熱蓋的頂端63，同時施加壓力令散熱蓋6與電路板1間的接合更為緊密，此時，上模81與下模82的上下壓制會促使每個散熱蓋6之間因連接桿61所造成的空間64，在進行灌模封膠時，封合樹脂9將填充於該空間64與散熱蓋6的封填內腔62內，但由於封膠模具8之上模81與下模82係分別緊密貼合著散熱蓋6的頂端63與電路板1的第二表面13，因此，在封膠完成後，該散熱蓋6的頂端與電路板1的第二表面13並不會有封合樹脂之的存在，固能形成一個上下端 皆具有散熱面的半導體晶片組7，然後再將半導體晶片組依照需求切割成單一個體或數個一組的個體，即完成此一體積小、高穩定性、高良率、封裝步驟簡化及高散熱性的半導體晶片組；請參閱第七圖，第七圖係為本創作四方形扁平無引腳封裝(QFN)之內封外露散熱裝置結構改良另一較佳實施例圖示，其差異在於置於散熱蓋6內的半導體晶片4，可利用晶片黏著材3使兩個以上的微機電晶片4在散熱蓋6的封填內腔62於可允許的空間內複數疊置，以達到提高單一半導體晶片組7的電性容量等效能；綜上所述，本創作所為四方形扁平無引腳封裝(QFN)之內封外露散熱裝置結構改良，較之習知技術如附件一僅有一面散熱區塊的缺失，本創作能讓整個半導體晶片組7不僅在製程上簡化許多，在原料的使用上亦較習知技術節略，封裝完成的良率亦相對提高，同時在散熱性上也是習知結構的兩倍以上，其具有結構之新穎性、產業之實用性與利用性無疑，另本案所揭露之技術，得有熟習本技術人士據以實施，而其前所未有之作法及增進功效亦具備專利性，爰依法提出專利之申請，惟上述之實施例尚不足以涵蓋本案所欲保護之專利範圍，因此提出申請專利範圍如附。
1‧‧‧電路板
11‧‧‧電路板中電路
12‧‧‧第一表面
13‧‧‧第二表面
2‧‧‧套蓋黏著材
3‧‧‧晶片黏著材
4‧‧‧半導體晶片
41‧‧‧第一面
42‧‧‧第二面
5‧‧‧連接導線
6‧‧‧散熱蓋
61‧‧‧連接桿
62‧‧‧封填內腔
63‧‧‧頂端

Claims (6)

  1. 一種四方形扁平無引腳封裝(QFN)之內封外露散熱裝置結構改良，包括有：一電路板，分有第一表面與第二表面；一套蓋黏著材，係位於該電路板之第一表面上，供黏固散熱蓋之用；一半導體晶片，亦位於電路板之第一表面上；一連接導線，兩端分別銲接半導體晶片的第一面及電路板的電路板中電路，以達成電訊連結；一散熱蓋，呈ㄇ狀且兩端延伸有連接桿，前後貫穿中空狀，利用套蓋黏著材可固設於電路板的第一表面上；藉由上述構件而可組合成半導體晶片組；一封膠模具，藉由該封膠模具對半導體晶片組進行封裝。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之四方形扁平無引腳封裝(QFN)之內封外露散熱裝置結構改良，其中，該電路板內適當位置處嵌設有電路板中電路。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之四方形扁平無引腳封裝(QFN)之內封外露散熱裝置結構改良，其中，半導體晶片利用晶片黏著材而可與電路板之第一表面相接合。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之四方形扁平無引腳封裝(QFN)之內封外露散熱裝置結構改良，其中，該散熱蓋利用連接與套蓋黏著材而可與電路板的第一表面相接合。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之四方形扁平無引腳封裝(QFN)之內封外露散熱裝置結構改良，其中，該散熱蓋之形狀可為方形、圓形、矩形、多角形等形狀者。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之四方形扁平無引腳封裝(QFN)之內封外露散熱裝置結構改良，其中，其中該封膠模具包括有上模及下模。
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