專利名稱：球柵陣列塑膠的改良裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種球柵陣列塑膠裝置(Plastic Ball Grid Array，以下簡(jiǎn)稱為PBGA)，尤指在PBCA上將一個(gè)具有凸出體的散熱片與積體電路晶片表面的連接，在PBGA產(chǎn)品的組成中額外增加一個(gè)具高等熱與導(dǎo)電性的散熱片，以提高PBGA產(chǎn)品的散熱效率；同時(shí)，又因?yàn)樯崞哂姓诒蔚男Ч?，可降低回路磁通量，進(jìn)而減小PBGA產(chǎn)品導(dǎo)線的電感值(包括自感與交感)，同時(shí)亦可減少外界雜訊的干擾，以提高訊號(hào)傳輸?shù)钠焚|(zhì)。
球柵陣列塑膠構(gòu)裝(PBGA)是一種積體電路的封裝技術(shù)，在大量生產(chǎn)的制程中，首先將經(jīng)過研磨、切割后的晶片貼在基板上，其次，經(jīng)打線(Wire Bond)制程將晶片上的鋁墊(Aluminum Bonding Pad)與基板上的焊線接腳(BondingFinger)以金線(Auwire)導(dǎo)通，基板上的印刷電路再將線路接到基板另一側(cè)的錫球接腳(Solder Ball Da)上。接下來，以合成樹脂膠體封裝以保護(hù)晶片與金線；然后，在錫球接腳上，植上錫鉛合金的焊接球；最后，切割基板多余部份即完成PBGA產(chǎn)品的制作。將此PBGA產(chǎn)品焊接于主機(jī)板上，便可達(dá)到與主機(jī)板上其它電子元件連接的功能。
在PBGA的結(jié)構(gòu)中，因晶片運(yùn)作時(shí)極易產(chǎn)生高熱，目前用于PBGA產(chǎn)品的外露型散熱片(Exposed Heat Shig)皆為等厚斷面結(jié)構(gòu)，當(dāng)PBGA產(chǎn)品內(nèi)部加入一個(gè)外露型散熱片時(shí)，散熱片與晶片表面中間由黑色的合成樹脂體隔離，因此，晶片表面所發(fā)出的熱，其熱傳路徑需經(jīng)過一層體積較大的合成樹脂膠體(厚度一般為晶片的二倍)，才能將熱傳給散熱片，并借散熱片將熱散出PBGA產(chǎn)品內(nèi)部，但由于合成樹脂膠體非熱的良導(dǎo)體，因此熱傳導(dǎo)效果較儲(chǔ)熱效果差，導(dǎo)致熱量易積存于合成樹脂膠體內(nèi)。
然而，因晶片功能不斷增進(jìn)，使該晶片運(yùn)作時(shí)的熱量更大，而該習(xí)用EHS頂面截?cái)嗝娼Y(jié)構(gòu)為等厚，此與其所覆晶片隔著一段空間(如

圖1所示)，造成散熱效果有所局限，目前極待改善。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種球柵陣列塑膠構(gòu)裝的改良裝置，借由具彈性的高導(dǎo)熱體將散熱片與晶片表面的保護(hù)層連接，直接將熱源散發(fā)出來的熱，借由散熱片排出PBGA內(nèi)部，以提升更高的散熱效果；又散熱片相對(duì)于PBGA晶片位置處設(shè)有凸出體，以縮短晶片與散熱片的距離，并在焊線接腳以外的區(qū)域增設(shè)凸體以增加散熱片的體積，由于散熱片為熱的良導(dǎo)體，熱傳導(dǎo)效果較儲(chǔ)熱效果佳。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種球柵陣列塑膠的改良裝置，其特征在于散熱片位于基板上的晶片上方，并完全覆蓋晶片，散熱片相對(duì)于晶片上方設(shè)有凸出體，并在焊線接腳區(qū)域以外的區(qū)域增設(shè)凸體。散熱片上除凸出體外的內(nèi)層電鍍有電鍍層，散熱片的凸出體與晶片之間增加一層抗氧化的涂層，所述散熱片的凸出體與散熱片是一體成型。
所述散熱片的凸出體還設(shè)于焊線接腳區(qū)域以外的許可空間內(nèi)。
由于采用上述方案不僅可以減少因溫度變化所造成的應(yīng)力集中現(xiàn)象，還可以借由增加散熱片的體積與縮短晶片的熱路徑來獲得較佳的熱傳效率。
圖1為PGBA產(chǎn)品習(xí)用的EHS示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的PGBA產(chǎn)品內(nèi)部增加一個(gè)散熱片的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型的散熱片凸出體與晶片接合的結(jié)構(gòu)示意圖。
為了使責(zé)審查委員能確實(shí)明了本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)組成及其所能達(dá)成的功能效益，茲配合圖示列舉實(shí)施例，詳細(xì)介紹說明如后本實(shí)用新型是一種球柵陣列塑膠裝置；就散熱片6的結(jié)構(gòu)而言其散熱片6位于基板7晶片2上方，可完全覆蓋晶片2，其散熱片6相對(duì)于晶片上方設(shè)有凸出體61，并在焊線接腳區(qū)域4以外的區(qū)域增設(shè)凸體64以增加散熱片6的體積。
就PBGA基板7上的散熱片6與晶片2表面接著的結(jié)構(gòu)而言(請(qǐng)參照?qǐng)D3所示)，其主要構(gòu)件為基板7、晶片2與散熱片6，先在散熱片6內(nèi)層(凸出體61除外)電鍍有電鍍層63，以防止散熱片6表面氧化；如電度層63為高分子樹脂表面，則還具有防靜電的效果。散熱片6凸出體61與晶片2之間，在其表面上增加一層抗氧化的涂層11，以防散熱片6在制程中或成型后，因散熱片6凸出體61表層氧化而造成與導(dǎo)熱接著劑5脫層的現(xiàn)象。續(xù)將導(dǎo)熱接著劑5借加熱室溫熟化(Curing)等方式固化成具撓性的接著層，不僅可將散熱片6固定在晶片2的表面上，而且具有抵抗困溫度變化所產(chǎn)生應(yīng)力集中的能力。
而該P(yáng)BGA基板7上的散熱片6與晶片2表面接著的步驟如下(圖2示出)a、設(shè)一配合PBGA產(chǎn)品外觀尺寸、晶片2與焊線接腳區(qū)域4的尺寸的散熱片6，且該散熱片6的內(nèi)側(cè)具有凸出體61及凸體64。
b、于散熱片與晶片2表面接著的凸出體61表面涂有一層抗氧化涂層11。
c、另設(shè)一配合散熱片6接腳的PBCA基板7，使基板7的接地接點(diǎn)76能與散熱片接腳62接合。
d、以銀膠1將晶片2與基板7接合，并將銀膠1加熱熟化，使晶片2固定于基板7上。
e、將具有彈性的導(dǎo)熱接著劑5涂在散熱片6凸出體61的表面或晶片2表面。
f、配合適當(dāng)?shù)脑O(shè)備機(jī)具，將散熱片6凸出體61與晶片2表面結(jié)合，同時(shí)散熱片6的接腳62與基板7的接地接點(diǎn)76接合。
g、配合適當(dāng)?shù)膶?dǎo)熱接著劑5材料處理方式，將散熱片6凸出體61固定于晶片2表面，同時(shí)形成一彈性的接合結(jié)構(gòu)。
當(dāng)然，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，當(dāng)不能作為限定本實(shí)用新型實(shí)施應(yīng)用的范圍，凡舉依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍所作的等效變化或修飾，以提高PBGA產(chǎn)品散熱效果，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型專利函蓋的范圍內(nèi)。
本實(shí)用新型的另一實(shí)施例為在散熱片6與晶片2間盡量靠近，僅留一合成樹脂可以平順流動(dòng)的合理間隙，即散熱片6凸出體61與晶片2表面間不另設(shè)有附著物。
綜合上述，本實(shí)用新型不僅具有實(shí)用性，而且具有提高散熱能力的功效，申請(qǐng)前未見于刊物，已具新型專利中請(qǐng)要件，依法提出申請(qǐng)，請(qǐng)?jiān)缛蘸藴?zhǔn)專利。
權(quán)利要求1.一種球柵陣列塑膠的改良裝置，其特征在于散熱片位于基板上的晶片上方，并完全覆蓋晶片，散熱片相對(duì)于晶片上方設(shè)有凸出體，并在焊線接腳區(qū)域以外的區(qū)域增設(shè)凸體，散熱片上除凸出體外的內(nèi)層電鍍有電鍍層，散熱片的凸出體與晶片之間增加一層抗氧化的涂層。
2.如權(quán)利要求1所述的球柵陣列塑膠的改良裝置，其特征在于所述散熱片的凸出體與散熱片是一體成型。
3.如權(quán)利要求1所述的球柵陣列塑膠的改良裝置，其特征在于所述散熱片的凸出體還設(shè)于焊線接腳區(qū)域以外的空間內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種球柵陣列塑膠裝置,散熱片位于基板上的晶片上方,并完全覆蓋晶片,散熱片相對(duì)于晶片上方設(shè)有凸出體,并在焊線接腳區(qū)域以外的區(qū)域增設(shè)凸體,散熱片上除凸出體外的內(nèi)層電鍍有電鍍層,散熱片的凸出體與晶片之間增加一層抗氧化的涂層。從而,不僅可以減少因溫度變化所造成的應(yīng)力集中現(xiàn)象,還可獲得較佳的熱傳效率。
文檔編號(hào)H01L23/34GK2470957SQ0023410
公開日2002年1月9日 申請(qǐng)日期2000年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月26日
發(fā)明者謝文樂 申請(qǐng)人:華泰電子股份有限公司