集成电路封装系统技术方案

本发明专利技术提供一种集成电路封装系统，其包含基板、多根引脚、N个半导体元件、N个第一散热器、封装体、第二散热器以及多个散热鳍片，其中N是自然数。多根引脚形成于基板的下表面上。每一个半导体元件贴合于基板的上表面上，且包含多个焊垫。每一个焊垫电气连接至其对应的引脚。每一个第一散热器热耦合至其对应的半导体元件的第一顶表面。封装体形成以覆盖基板、N个半导体元件以及N个第一散热器，致使多根引脚曝露。第二散热器固定于封装体的第二顶表面上，且与N个第一散热器热耦合。多个散热鳍片自第二散热器向上延伸。第二散热器向上延伸。第二散热器向上延伸。

【技术实现步骤摘要】
集成电路封装系统


[0001]本发涉及一种集成电路封装系统，尤其涉及一种具有高散热效能的集成电路封装系统。

技术介绍

[0002]传统的半导体功率元件的封装大多采用四方平面无引脚封装(Quad Flat No leads,QFN)架构。传统的QFN封装架构会采用基板或导线架以提供引脚并做为封装的基座。无论是采用基板或导线架的传统QFN封装架构，大多会将散热器接合在基板的下表面上或导线架的焊盘的下表面上，藉此，半导体功率元件于运作期间所产生的热经由基板或导线架的焊盘流至散热器，再经由散热器散热。也就是说，传统的QFN封装架构，散热流道建立在半导体功率元件、基板或导线架的焊盘与散热器之间。
[0003]然而，随着半导体功率元件朝提升功率方向发展，传统的QFN封装架构的散热效能已不符合需求。
[0004]此外，现行市面上的系统封装(System in a Package,SiP)是将数个功能不同的半导体芯片或裸晶直接封装成具有完整功能的单个集成电路。系统封装也可以采用QFN封装架构。但是，采用QFN封装架构的系统封装也同样遇到散热效能须提升的问题。
[0005]此外，采用QFN封装架构的集成电路封装系统其散热元件与半导体元件之间的热耦合也需要改善，藉以提升整体的散热效能。

技术实现思路

[0006]因此，本专利技术所欲解决的一技术问题在于提供一种基于QFN封装架构且具有高散热效能的集成电路封装系统。根据本专利技术的集成电路封装系统可以适用于半导体功率元件的封装，也可以应用于系统封装。
[0007]根据本专利技术的第一较佳具体实施例的集成电路封装系统包含基板、多个通孔插塞、多根引脚、N个半导体元件、多根金属线、N个第一热界面材料层、N个第一金属层、N个第一散热器、N个第二金属层、封装体、N个第二热界面材料层、第二散热器以及多个散热鳍片，其中N自然数。基板具有上表面以及下表面。多个通孔插塞形成于基板上，并且从基板的上表面贯通至基板的下表面。多根引脚形成于基板的下表面上。每一根引脚对应多个通孔插塞中的一个通孔插塞，并且与其对应的通孔插塞接合。每一个半导体元件以自个的底表面贴合于基板的上表面上。每一个半导体元件包含形成于自个的第一顶表面上的多个焊垫。每一根金属线对应多个通孔插塞中的一个通孔插塞以及多个焊垫中的一个焊垫。每一根金属线接合其对应的通孔插塞以及其对应的焊垫。每一个第一热界面材料层对应N个半导体元件中的一个半导体元件，并且涂布于其对应的半导体元件的第一顶表面上。每一个第一金属层对应N个第一热界面材料层的一个第一热界面材料层，并且形成于其对应的第一热界面材料层上。每一个第一散热器对应N个第一金属层中的一个第一金属层，并且接合于其对应的第一金属层上。每一个第二金属层对应N个第一散热器中的一个第一散热器，并且形
成于其对应的第一散热器上。封装体由封装材料所形成以覆盖基板、N个半导体元件、多根金属线、N个第一热界面材料层、N个第一金属层以及N个第一散热器，致使多根引脚以及N个第二金属层曝露。每一个第二热界面材料层对应N个第二金属层中的一个第二金属层，并且涂布于其对应的第二金属层上。第二散热器固定于封装体的第二顶表面上，并且与N个第二热界面材料层接合。多个散热鳍片自第二散热器向上延伸。
[0008]根据本专利技术的第二较佳具体实施例的集成电路封装系统包含导线架、N个半导体元件、多根金属线、N个第一热界面材料层、N个第一金属层、N个第一散热器、N个第二金属层、封装体、N个第二热界面材料层、第二散热器以及多个散热鳍片，其中N自然数。导线架包含焊盘以及多根引脚。每一个半导体元件以自个的底表面贴合于导线架的焊盘上。每一个半导体元件包含形成于自个的第一顶表面上的多个焊垫。每一根金属线对应多根引脚的一根引脚以及多个焊垫中的一个焊垫。每一根金属线接合其对应的引脚以及其对应的焊垫。每一个第一热界面材料层对应N个半导体元件中的一个半导体元件，并且涂布于其对应的半导体元件的第一顶表面上。每一个第一金属层对应N个第一热界面材料层的一个第一热界面材料层，并且形成于其对应的第一热界面材料层上。每一个第一散热器对应N个第一金属层中的一个第一金属层，并且接合于其对应的第一金属层上。每一个第二金属层对应N个第一散热器中的一个第一散热器，并且形成于其对应的第一散热器上。封装体由封装材料所形成以覆盖导线架、N个半导体元件、多根金属线、N个第一热界面材料层、N个第一金属层以及N个第一散热器，致使多根引脚以及N个第二金属层曝露。每一个第二热界面材料层对应N个第二金属层中的一个第二金属层，并且涂布于其对应的第二金属层上。第二散热器固定于封装体的第二顶表面上，并且与N个第二热界面材料层接合。多个散热鳍片自第二散热器向上延伸。
[0009]根据本专利技术的第三较佳具体实施例的集成电路封装系统包含基板、多个通孔插塞、多根引脚、N个半导体元件、多个凸块、N个第一热界面材料层、N个第一金属层、N个第一散热器、N个第二金属层、封装体、N个第二热界面材料层、第二散热器以及多个散热鳍片，其中N自然数。基板具有上表面以及下表面。多个通孔插塞形成于基板上，并且从基板的上表面贯通至基板的下表面。多根引脚形成于基板的下表面上。每一根引脚对应多个通孔插塞中的一个通孔插塞，并且与其对应的通孔插塞接合。每一个半导体元件具有自个的第一顶表面以及自个的底表面，并且包含形成于底表面上的多个焊垫。每一个凸块对应多个通孔插塞中的一个通孔插塞以及多个焊垫中的一个焊垫。每一个凸块接合其对应的通孔插塞以及其对应的焊垫。每一个第一热界面材料层对应N个半导体元件中的一个半导体元件，并且涂布于其对应的半导体元件的第一顶表面上。每一个第一金属层对应N个第一热界面材料层的一个第一热界面材料层，并且形成于其对应的第一热界面材料层上。每一个第一散热器对应N个第一金属层中的一个第一金属层，并且接合于其对应的第一金属层上。每一个第一散热器具有自个的第二顶表面。每一个第二金属层对应N个第一散热器中的一个第一散热器，并且形成于其对应的第一散热器上。封装体由封装材料所形成以覆盖基板、N个半导体元件、多个凸块、N个第一热界面材料层、N个第一金属层以及N个第一散热器，致使多根引脚以及N个第二金属层曝露。每一个第二热界面材料层对应N个第二金属层中的一个第二金属层，并且涂布于其对应的第二金属层上。第二散热器固定于封装体的第二顶表面上，并且与N个第二热界面材料层接合。多个散热鳍片自第二散热器向上延伸。
[0010]根据本专利技术的第四较佳具体实施例的集成电路封装系统包含基板、多个通孔插塞、多根引脚、N个半导体元件、多个凸块、N个第一热界面材料层、N个第一金属层、第一散热器、第二金属层、封装体、第二热界面材料层、第二散热器以及多个散热鳍片，其中N自然数。基板具有上表面以及下表面。多个通孔插塞形成于基板上，并且从基板的上表面贯通至基板的下表面。多根引脚形成于基板的下表面上。每一根引脚对应多个通孔插塞中的一个通孔插塞，并且与其对应的通孔插塞接合。每一个半导体元件具有自个的第一顶表面以及自个的底表面，并且包含形成于底表面上的多个焊垫。N本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成电路封装系统，包含：基板，具有上表面以及下表面；多个通孔插塞，形成于所述基板上且从所述上表面贯通至所述下表面；多根引脚，形成于所述基板的所述下表面上，每一根引脚对应所述多个通孔插塞中的一个通孔插塞且与其对应的通孔插塞接合；N个半导体元件，N为自然数，每一个半导体元件以自个的底表面贴合于所述基板的所述上表面上，每一个半导体元件包含形成于自个的第一顶表面上的多个焊垫；多根金属线，每一根金属线对应所述多个通孔插塞中的一个通孔插塞以及所述多个焊垫中的一个焊垫，每一根金属线接合其对应的通孔插塞以及其对应的焊垫；N个第一热界面材料层，每一个第一热界面材料层对应所述N个半导体元件中的一个半导体元件且涂布于其对应的半导体元件的所述第一顶表面上；N个第一金属层，每一个第一金属层对应所述N个第一热界面材料层的一个第一热界面材料层且形成于其对应的第一热界面材料层上；N个第一散热器，每一个第一散热器对应所述N个第一金属层中的一个第一金属层且接合于其对应的第一金属层上；N个第二金属层，每一个第二金属层对应所述N个第一散热器中的一个第一散热器且形成于其对应的第一散热器上；封装体，由封装材料所形成以覆盖所述基板、所述N个半导体元件、所述多根金属线、所述N个第一热界面材料层、所述N个第一金属层以及所述N个第一散热器，致使所述多根引脚以及所述N个第二金属层曝露；N个第二热界面材料层，每一个第二热界面材料层对应所述N个第二金属层中的一个第二金属层且涂布于其对应的第二金属层上；第二散热器，固定于所述封装体的第二顶表面上且与所述N个第二热界面材料层接合；以及多个散热鳍片，自所述第二散热器向上延伸。2.根据权利要求1所述的集成电路封装系统，其中所述N个半导体元件包含半导体芯片或半导体裸晶。3.一种集成电路封装系统，包含：导线架，包含焊盘以及多根引脚；N个半导体元件，N为自然数，每一个半导体元件以自个的底表面贴合于所述焊盘上，每一个半导体元件包含形成于自个的第一顶表面上的多个焊垫；多根金属线，每一根金属线对应所述多根引脚的一根引脚以及所述多个焊垫中的一个焊垫，每一根金属线接合其对应的引脚以及其对应的焊垫；N个第一热界面材料层，每一个第一热界面材料层对应所述N个半导体元件中的一个半导体元件且涂布于其对应的半导体元件的所述第一顶表面上；N个第一金属层，每一个第一金属层对应所述第一热界面材料层的一个第一热界面材料层且形成于其对应的第一热界面材料层上；N个第一散热器，每一个第一散热器对应所述N个第一金属层中的一个第一金属层且接合于其对应的第一金属层上；
N个第二金属层，每一个第二金属层对应所述N个第一散热器中的一个第一散热器且形成于其对应的第一散热器上；封装体，由封装材料所形成以覆盖所述导线架、所述N个半导体元件、所述多根金属线、所述N个第一热界面材料层、所述N个第一金属层以及所述N个第一散热器，致使所述多根引脚以及所述N个第二金属层曝露；N个第二热界面材料层，每一个第二热界面材料层对应所述N个第二金属层中的一个第二金属层且涂布于其对应的第二金属层上；第二散热器，固定于所述封装体的第二顶表面上且与所述N个第二热界面材料层接合；以及多个散热鳍片，自所述第二散热器向上延伸。4.根据权利要求3所述的集成电路封装系统，其中所述N个半导体元件包含半导体芯片或半导体裸晶。5.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄俊龙，陈志明，
申请(专利权)人：群丰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：