電源管理集成電路的封裝元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型是有關(guān)于一種電源管理集成電路，尤其是一種電源管理集成電路的封裝元件。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，電源管理集成電路被廣泛應(yīng)用在電源供應(yīng)器和變頻器等領(lǐng)域，隨著集成電路的轉(zhuǎn)換功率提升、體積縮小，散熱的問題越來越重要。過去的電源管理集成電路封裝元件，大多是利用膠材將半導體晶粒直接粘貼在基板上，通過縮短晶粒與基板間的距離提升散熱效率。然而膠材的導熱功能差，無法有效幫助半導體晶粒散熱，致使產(chǎn)品的可靠度降低。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種電源管理集成電路的封裝元件，尤其可用于直流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器或其驅(qū)動器等電源管理集成電路，通過金屬散熱層及焊料，可有效幫助半導體晶粒散熱。
[0004]本實用新型提供一種電源管理集成電路的封裝元件，包含基板、半導體晶粒、導電體、金屬散熱層及焊料?；宀糠制芈队谒龇庋b元件，半導體晶粒設(shè)置于基板上，且包含上表面及下表面，上表面具有至少一個接觸墊。導電體電性連接接觸墊與基板。金屬散熱層形成于半導體晶粒的下表面。焊料位于金屬散熱層與基板之間。
[0005]根據(jù)本實用新型一實施例，基板為導線架、陶瓷基板或電路板。
[0006]根據(jù)本實用新型一實施例，電源管理集成電路封裝元件還包含第一金屬層位于基板的上表面，并接觸焊料。
[0007]根據(jù)本實用新型一實施例，基板包含通孔，并貫穿基板。
[0008]根據(jù)本實用新型一實施例，電源管理集成電路封裝元件還包含散熱材料于通孔內(nèi)。
【附圖說明】
[0009]為讓本實用新型的上述和其他目的、特征、優(yōu)點與實施例能更明顯易懂，所附附圖的說明如下:
[0010]圖1繪示根據(jù)本實用新型一實施例的電源管理集成電路封裝元件的剖面示意圖；
[0011]圖2繪示根據(jù)本實用新型一實施例的電源管理集成電路封裝元件的剖面示意圖；
[0012]圖3繪示根據(jù)本實用新型一實施例的電源管理集成電路封裝元件的剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0013]以下將以附圖揭露本實用新型的多個實施例，為明確說明起見，許多實務(wù)上的細節(jié)將在以下敘述中一并說明。然而，應(yīng)了解到，這些實務(wù)上的細節(jié)不應(yīng)用以限制本實用新型。也就是說，在本實用新型部分實施例中，這些實務(wù)上的細節(jié)是非必要的。此外，為簡化附圖起見，一些習知慣用的結(jié)構(gòu)與元件在附圖中將以簡單示意的方式繪示。
[0014]圖1繪示根據(jù)本實用新型一實施例的電源管理集成電路封裝元件的剖面示意圖。如圖1所示，一種電源管理集成電路的封裝元件，包含基板110、半導體晶粒120、金屬散熱層130、焊料140及導電體150，基板110部分曝露于所述封裝元件。
[0015]在一實施例中，基板110為導線架、陶瓷基板、電路板、塑膠基板或其他合適的基板。在一實施例中，如圖1所示，基板110為導線架。
[0016]半導體晶粒120例如為直流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器或其驅(qū)動器等電源管理集成電路，設(shè)置于基板110上。半導體晶粒120包含上表面及下表面，上表面具有至少一個接觸墊122(亦可稱為功能墊)。在一實施例中，接觸墊122位于半導體晶粒120的上表面。在一實施例中，接觸墊122位于半導體晶粒120的上表面的下方。在一實施例中，接觸墊122的上表面與半導體晶粒120的上表面共平面，如圖1所示。
[0017]導電體150電性連接接觸墊122與基板110。如圖1所示，接觸墊122透過導電體150電性連接基板110的一部分，以使半導體晶粒120內(nèi)的電路元件(未繪示)電性連接基板110的所述部分。導電體150可例如為打線、鋁帶、銅片或其他合適的導電體。在一實施例中，基板110的所述部分與半導體晶粒120正下方的基板110彼此分離。
[0018]金屬散熱層130形成于半導體晶粒120的下表面。在一實施例中，金屬散熱層130接觸半導體晶粒120的下表面。在一實施例中，金屬散熱層130未與任何具電氣功能的元件連接，不具電氣功能。
[0019]在一實施例中，金屬散熱層130為單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。在一實施例中，金屬散熱層130包含金屬或合金，例如鉬、鉻、鋁、釹、鈦、鉭、銅、銀、金、鋅、銦、鎵、鈀、釩或其組合。在一實施例中，利用濺鍍、蒸鍍或其他薄膜沉積技術(shù)形成金屬散熱層130于半導體晶粒120的下表面上。
[0020]焊料140位于金屬散熱層130與基板110之間。在一實施例中，焊料140接觸金屬散熱層130。在一實施例中，焊料140接觸基板110。在一實施例中，焊料140包含錫。在一實施例中，焊料140包含錫合金。
[0021]值得注意的是，通過形成于半導體晶粒120下表面的金屬散熱層130，及位于金屬散熱層130與基板110之間的焊料140，可有效幫助半導體晶粒120產(chǎn)生的熱能從半導體晶粒120的下表面導到金屬散熱層130、焊料140及基板110，而散至外界。
[0022]在一實施例中，電源管理集成電路封裝元件還包含封裝材料160位于基板110上并曝露出部分基板110，并且包覆半導體晶粒120、金屬散熱層130、焊料140及導電體150。在一實施例中，封裝材料160包含塑膠材料，例如環(huán)氧樹脂。
[0023]圖2繪示根據(jù)本實用新型一實施例的電源管理集成電路封裝元件的剖面示意圖。在一實施例中，如圖2所示，基板110為陶瓷基板。陶瓷基板可例如為氧化鋁基板、氮化鋁基板、碳化硅基板或氧化鈹基板。
[0024]在一實施例中，電源管理集成電路封裝元件包含第一金屬層172位于基板110的上表面。在一實施例中，第一金屬層172接觸焊料140。在一實施例中，第一金屬層172為圖案化金屬層。如此一來，半導體晶粒120產(chǎn)生的熱能可從半導體晶粒120的下表面導到金屬散熱層130、焊料140、第一金屬層172及基板110，而散至外界。
[0025]在一實施例中，電源管理集成電路封裝元件還包含第二金屬層174，位于基板110的下表面。在一實施例中，第一金屬層172及/或第二金屬層174包含鉬、絡(luò)、招、釹、鈦、鉭、銅、銀、金、鋅、銦、鎵、鈀、銀或其組合。
[0026]圖3繪示根據(jù)本實用新型一實施例的電源管理集成電路封裝元件的剖面示意圖。在一實施例中，如圖3所不，基板110為電路板。在一實施例中，電路板包含基底112及第一金屬層114，第一金屬層114位于基底112的上表面。在一實施例中，基底112為玻璃纖維含浸樹月旨、電木板、塑膠基板(如聚酰亞胺)或其他合適的絕緣基板。在一實施例中，第一金屬層114為圖案化金屬層。在一實施例中，第一金屬層114接觸焊料140。在一實施例中，電路板還包含第二金屬層116位于基底112的下表面。在一實施例中，第一金屬層114及/或第二金屬層116包含鉬、絡(luò)、招、釹、鈦、鉭、銅、銀、金、鋅、銦、鎵、鈀、|凡或其組合。
[0027]在一實施例中，基板110包含通孔IlOa貫穿基板110。在一實施例中，電源管理集成電路封裝元件還包含散熱材料180位于通孔IlOa內(nèi)。在一實施例中，散熱材料180包含金屬、陶瓷、石墨、焊料(如錫合金)或其他合適的材料。在一實施例中，散熱材料180幾乎完全或完全填充于通孔IlOa內(nèi)。如此一來，半導體晶粒120產(chǎn)生的熱能可從半導體晶粒120的下表面導到金屬散熱層130、焊料140、第一金屬層114及散熱材料180，而散至外界。
[0028]在其他實施例中，通孔內(nèi)沒有任何物質(zhì)。在其他實施例中，散熱材料為插塞形式，如金屬插塞，插入于通孔內(nèi)。在其他實施例中，散熱材料為薄膜形式，覆蓋通孔的內(nèi)壁。換言之，通孔可未完全被散熱材料所填充。
[0029]在其他實施例中，散熱材料位于通孔內(nèi)，并且往通孔貫穿的方向延伸而接觸焊料。如此一來，半導體晶粒產(chǎn)生的熱能可從半導體晶粒的下表面導到金屬散熱層、焊料及散熱材料，而散至外界。
[0030]綜合上述，本實用新型的電源管理集成電路封裝元件通過金屬散熱層及焊料，可有效幫助半導體晶粒散熱，以避免產(chǎn)品的可靠度因散熱問題而降低。此外，亦可透過設(shè)置第一金屬層、通孔及/或位于通孔內(nèi)的散熱材料，進一步幫助半導體晶粒散熱。
[0031]雖然實施例及其優(yōu)點已詳細描述如上，然應(yīng)了解到的是，在不偏離所附權(quán)利要求書所界定的本實用新型的精神與范圍下，當可在此進行各種改變、取代以及修正。此外，本實用新型的范圍并非限制在說明書所描述的制程、機械、制造、物質(zhì)成分、手段、方法以及步驟的特定實施例中。在此技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，將可輕易從本實用新型中了解到，現(xiàn)存或日后所發(fā)展出的可與在此所描述的對應(yīng)實施例執(zhí)行實質(zhì)相同的功能、或達到實質(zhì)相同的結(jié)果的制程、機械、制造、物質(zhì)成分、手段、方法或步驟，可依據(jù)本實用新型來加以應(yīng)用。
【主權(quán)項】
1.一種電源管理集成電路的封裝元件，其特征在于，包含: 一基板，部分曝露于所述封裝元件； 一半導體晶粒，設(shè)置于所述基板上，包含:一上表面，具有至少一個接觸墊；以及一下表面； 一導電體，電性連接所述接觸墊與所述基板； 一金屬散熱層，形成于所述半導體晶粒的下表面；以及 一焊料，位于所述金屬散熱層與所述基板之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源管理集成電路的封裝元件，其特征在于，所述基板為一導線架、一陶瓷基板或一電路板。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源管理集成電路的封裝元件，其特征在于，還包含一第一金屬層位于所述基板的上表面，并接觸所述焊料。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源管理集成電路的封裝元件，其特征在于，所述基板包含一通孔，并貫穿所述基板。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電源管理集成電路的封裝元件，其特征在于，還包含一散熱材料于所述通孔內(nèi)。
【專利摘要】一種電源管理集成電路的封裝元件，包含基板、半導體晶粒、導電體、金屬散熱層及焊料。基板部分曝露于所述封裝元件，半導體晶粒設(shè)置于基板上，且包含上表面及下表面，上表面具有至少一個接觸墊。導電體電性連接接觸墊與基板。金屬散熱層形成于半導體晶粒的下表面。焊料位于金屬散熱層與基板之間。通過金屬散熱層及焊料，可有效幫助半導體晶粒散熱。
【IPC分類】H01L23/31, H01L23/373
【公開號】CN205211735
【申請?zhí)枴緾N201521040418
【發(fā)明人】張?zhí)旖? 溫兆均
【申請人】力智電子股份有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月14日