[发明专利]制作散热型集成电路芯片塑料封装的安装散热片方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制作散热型集成电路芯片塑料封装的安装散热片方法，特别是有关于在制程上消弭翘曲或扭曲现象的散热型集成电路芯片封装制程。

背景技术

随着半导体工业不断的进步，电子系统与电子封装通常设计为在实用上尽可能使用最小空间(space)。因此承载电路的空间是一项宝贵资源，应尽量利用；为达此目的，小型化电路则不失为善用空间的一有效方法，且小型化的电路亦可增加运行速度，减少噪声及其它所显现的优点。如此的小型化在许多电子产品的应用方面都相当令人满意，如航空器、汽车、行动电话、手提电脑或可携型录放机等方面应用。然而，散热问题亦随着小型化而显现出来，尤其是组件的增加所导致产生的热量，亦随着在单一半导体组件上增加晶体管的数目而跟随着升高。

半导体芯片封装之一的形式，包含一或多个芯片连接至一基板上，可为一陶瓷基板，该陶瓷基板以陶瓷材料作为绝缘层；或一塑料基板，该塑料基板以塑料基材作为绝缘层。传统上将此封装基板称为一芯片载体(chip carrier)，通常将其配置及连接于一印刷电路卡(printed circuit card)或一印刷电路板(printed circuit board)，而芯片则可以多种方式连接一基板上。一般最常见如打金线方式(wirebonding)，是藉由芯片组件处到基板连接点的极细微金线作电性连接；另一种则是覆晶(flip chip)方式，其系以凸块(solder bumps)作为芯片的实体接触及电性连接。

各种不同方式已被开发用于在成本较陶瓷基板低的塑料基板上设置芯片。主要由于塑料基板一直被认为在芯片的运作上，比陶瓷基板具备较多优势，包括高电流载量、于短操作延迟时间(delay time)的低介电常数以及低电感及电容等。然而，塑料基板的高温稳定度则是一个仍然存在的问题，并已对现行塑料基板的发展引起很大的挑战。其一的解决方式则是应用一种开口向下(cavity down)芯片封装的结构，系包含一具有能承接之开口(opening)的封装基板，及在芯片底部贴有一散热金属块或散热片的结构，且其开口端面对印刷电路卡或印刷电路板。

图1及图2所示为传统塑料基板开口向下芯片封装方式(cavitydown plastic chip packaging)。如图1所示，封装装配构成100包含一塑料布线基板101，该塑料布线基板101设有一凹陷处(cavity)102及一藉助键结层(bonding layer)104与基板101键结的散热金属块或散热片103。一侧壁的电导或/和热导层105则可作为连接散热片103与基板101上的电路层，以增进热电性能。芯片106则位在凹陷处102内，而贴覆在散热片103上。导电金线107则用于芯片106与基板101的电性连接。在打金线步骤后，凹陷处102则填以封胶108(encapsulant)覆盖保护导电金线107与芯片106，以避免环境腐蚀破坏。另外，位在基板最外层的对外连接脚109，则作为基板101与印刷电路板110的电性连接。所述的对外连接脚可为导电针(pins)、锡球或锡柱，是分别应用在塑料针阵列(plastic pin grid array，PPGA)、塑料球阵列(plastic ball gridarray，PBGA)或塑料圆柱阵列(plastic columngrid array，PCGA)的封装方式。