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集成電路半導體基板的插片散熱器封裝

      集成電路半導體基板使用的插片散熱器封裝操作是通過銀漿或其它粘結劑將芯片粘結到基板上方，通過金線將芯片的內電路與基板電路連接封裝。基板電路由上下兩層布線組成，布線之間由帶有金屬渡層的過孔連通。上層布線與金線連接，下層電路有焊盤暴露在外。將芯片和金線用塑封料5密封起來。基板下面焊盤上焊接錫球6作為輸入和輸出端，將基板電路、芯片電路與外電路連接起來。常規(guī)球柵陣列半導體封裝方式剖面結構，圖二示出了現有的常規(guī)球柵陣列半導體封裝方式平面結構。

      在集成電路的封裝領域，隨著集成電路的密集程度在不斷的增加，同時封裝尺寸在不斷變小，導致芯片產生的熱量就越來越集中。封裝中的散熱問題就越發(fā)關鍵。現有的封裝形式由于塑封料的導熱系數不高，芯片產生的熱不能及時散發(fā)出去，導致了芯片溫度容易過高，降低了芯片能夠支持的功率。而有些封裝形式雖然能夠提高散熱性能，但成本很高。另一目的在于并通過結構的特殊設計，能夠防止塑封料在塑封過程中溢到散熱片的外露的頂端影響芯片散熱性能。

      為了達到上述目的，所采用的封裝結構是用粘接劑將芯片粘接到基板上，通過金線連通芯片電路和基板電路。在基板上粘結一散熱裝置——散熱片。然后再用塑封膠把芯片、金線、散熱片等塑封起來。散熱片的工作部分布置在芯片上方，高度與塑封體高度相同，其上表面暴露在空氣中。散熱片能將芯片產生的熱快速發(fā)散，使整個芯片得到迅速冷卻，防止芯片溫度過高。基板下焊有錫球，將基板電路與外電路連通。散熱片與基板的連接部分采用了若干向下的突起，使散熱片的下部與基板之間形成一定的間隙，在注塑過程中，空氣能夠通過間隙排出，塑封料也能夠通過此間隙充滿散熱片下面的空腔。在散熱片的下部邊緣制作若干缺口，在注塑過程中當受到來自模具上表面的壓力時，缺口處產生微小變形，從而降低側壁受到的應力。散熱片的側壁上有若干開口，注塑過程中塑封料可以順利的通過這些開口灌入散熱片下面的空腔，空氣也可以由此開口順利排出，防止空洞和氣穴的產生。在散熱片的頂端邊緣處采用一環(huán)形槽的結構，在塑封過程中，通過一個凸起減慢塑封料的流速，然后用一個較大的容腔容納漫過凸起部分的塑封膠，并使塑封膠在高溫下快速固化，從而防止溢膠情況的發(fā)生。

      半導體封裝具有以下作用，即通過在球柵陣列的封裝形式中加裝一散熱片，散熱片布置在芯片上方，芯片產生的大量的熱傳導至散熱片，然后由散熱性能極好的散熱片發(fā)散到空氣中；散熱片采用了凸臺和側壁開口的結構保證塑封料充滿整個容腔；散熱片下部通孔的設計，保證了散熱片在塑封體中的固定；特別是散熱片的頂部邊緣采用環(huán)形槽的結構，解決了膠體上溢到散熱片頂部的問題。