电子封装件及其制法制造技术

本发明专利技术涉及一种电子封装件及其制法，包括在电子元件上形成散热体并结合散热件，以令该电子元件、散热体与散热件形成一容置空间，使散热材形成于该容置空间中且接触该散热件与该电子元件，其中，该散热材与该散热体之间形成有流体调节空间，供作为该散热材于进行热胀冷缩时的体积调节空间。冷缩时的体积调节空间。冷缩时的体积调节空间。

【技术实现步骤摘要】
电子封装件及其制法


[0001]本专利技术有关一种封装结构，尤指一种具散热件的电子封装件及其制法。

技术介绍

[0002]随着电子产品在功能及处理速度的需求的提升，作为电子产品的核心组件的半导体芯片需具有更高密度的电子元件(Electronic Components)及电子电路(Electronic Circuits)，故半导体芯片在运行时将随之产生更大量的热能。此外，由于传统包覆该半导体芯片的封装胶体为一种导热系数仅0.8瓦/(公尺.克耳文)(W.m
‑1.k
‑1)的不良传热材料(即热量的逸散效率不佳)，因而若不能有效逸散半导体芯片所产生的热量，将会造成半导体芯片的损害与产品信赖性问题。
[0003]因此，为了迅速将热能散逸至外部，业界通常在半导体封装件中配置散热片(Heat Sink或Heat Spreader)，该散热片通常经由散热胶，如导热介面材(Thermal Interface Material，简称TIM)，结合至半导体芯片背面，以借散热胶与散热片逸散出半导体芯片所产生的热量；此外，通常令散热片的顶面外露出封装胶体或直接外露于大气中，从而取得较佳的散热效果。
[0004]如图1所示，现有半导体封装件1先将一半导体芯片11以其作用面11a利用覆晶接合方式(即通过导电凸块110与底胶111)设于一封装基板10上，再将一散热件13以其顶片130经由TIM层12结合于该半导体芯片11的非作用面11b上，且该散热件13的支撑脚131通过粘着层14架设于该封装基板10上。
[0005]于运行时，该半导体芯片11所产生的热能经由该非作用面11b、TIM层12而传导至该散热件13的顶片130以散热至该半导体封装件1的外部。
[0006]此外，为了配合电子产品逐渐朝多接点(I/O)、大尺寸封装规格、大面积及高散热等发展趋势，遂采用液态金属(Liquid Metal)制作TIM层12，以取代传统的硬质材TIM。
[0007]然而，现有半导体封装件1中，因该TIM层12为液态金属，其为流体，且于高温时会膨胀，使其无法稳定地铺设于该半导体芯片11的非作用面11b上，甚至会溢流出该半导体封装件1外，造成该半导体封装件1外部的其它元件受污染。
[0008]因此，如何克服上述现有技术的种种问题，实已成为目前业界亟待克服的难题。

技术实现思路

[0009]鉴于上述现有技术的种种缺陷，本专利技术提供一种电子封装件及其制法，可调节热胀冷缩时的体积空间。
[0010]本专利技术的电子封装件，包括：承载结构；电子元件，其设于该承载结构上；散热体，其环设于该电子元件上；散热件，其设于该散热体上，以令该电子元件、散热体与散热件形成一容置空间；以及散热材，其形成于该容置空间中且接触该散热件与该电子元件，其中，该散热材与该散热体之间形成有流体调节空间。
[0011]本专利技术还提供一种电子封装件的制法，包括：提供一发热物及一散热件，该发热物
包含承载结构及设于该承载结构上的电子元件；将散热体环设于该电子元件上；形成散热材于该电子元件上；以及将该散热件设于该散热体上，以令该电子元件、散热体与散热件形成一容置空间，使该散热材位于该容置空间中且接触该散热件与该电子元件，其中，该散热材与该散热体之间形成有流体调节空间。
[0012]前述的电子封装件及其制法中，该流体调节空间存有空气或填满该散热材。
[0013]前述的电子封装件及其制法中，该散热体呈环状围绕该散热材，以令该散热材的外周缘与该散热体的内周缘定义出该流体调节空间。
[0014]前述的电子封装件及其制法中，该散热体沿该电子元件的上表面边缘设置。
[0015]前述的电子封装件及其制法中，该散热体形成有至少一调节通道，其具有气体区段，且该气体区段连通该流体调节空间与该散热体外部。例如，该调节通道还具有形成于内环面的流体区段，其采用朝该气体区段渐缩的型态连通该气体区段，以令该流体区段界定出该流体调节空间。或者，该调节通道的最小宽度介于10至1200微米之间，进一步，该调节通道的最小宽度介于10至800微米之间。
[0016]前述的电子封装件及其制法中，该流体调节空间的容积大于或等于该散热材于受热后的体积膨胀量与该容置空间于受热后的体积变化量的差值。
[0017]前述的电子封装件及其制法中，该流体调节空间的容积与该散热材的体积的比值介于27.72至146.16(μm3/mm3)之间。
[0018]前述的电子封装件及其制法中，该散热件具有对应该容置空间的凹部，其内填满该散热材。例如，该凹部为凹槽，其位于该散热件的对应该容置空间的中心处的位置上。或者，该凹部为沟道，其沿该散热件的对应该容置空间的边缘配置。抑或，该散热件还具有连通该凹部的辅助通道。进一步，该散热体形成有至少一调节通道，其具有气体区段，且该气体区段连通该流体调节空间与该散热体外部，以令该辅助通道连通或不连通该气体区段。
[0019]由上可知，本专利技术的电子封装件及其制法，可有效经由该散热体防止该散热材溢流出该电子封装件外，因而可避免该电子封装件外部的其它元件受到污染的问题，且主要经由该散热体与散热材之间形成有流体调节空间，供作为该散热材于进行热胀冷缩时的体积调节空间，因而可避免流体的不可压缩性所造成的爆裂问题。
附图说明
[0020]图1为现有半导体封装件的剖视示意图。
[0021]图2A至图2C为本专利技术的电子封装件的第一实施例的制法的剖面示意图。
[0022]图2A
‑
1为图2A的上视示意图。
[0023]图2C
‑
1为图2C省略散热材的局部放大剖视示意图。
[0024]图2C
‑
2为图2C
‑
1的另一实施例的剖视示意图。
[0025]图2D为图2C省略散热件的上视示意图。
[0026]图2D
‑
1为图2D的局部放大上视示意图。
[0027]图2D
‑
2为图2D
‑
1的另一实施例的上视示意图。
[0028]图3A至图3C为本专利技术的电子封装件的第二实施例的制法的剖面示意图。
[0029]图3A
‑
1为图3A的散热片的下视平面示意图，其中，图3A为图3A
‑
1的A
‑
A剖面线的剖面图。
[0030]图3D为图3C所示的制程于受压后的剖视示意图。
[0031]图3D
‑
1为图3C省略散热件的上视示意图。
[0032]图4A至图4C为本专利技术的电子封装件的第三实施例的制法的剖面示意图。
[0033]图4A
‑
1为图4A的散热片的下视平面示意图，其中，图4A为图4A
‑
1的B
‑
B剖面线的剖面图。
[0034]图4C
‑
1为图4C沿C1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子封装件，其特征在于，包括：承载结构；电子元件，其设于该承载结构上；散热体，其环设于该电子元件上；散热件，其设于该散热体上，以令该电子元件、散热体与散热件形成一容置空间；以及散热材，其形成于该容置空间中且接触该散热件与该电子元件，其中，该散热材与该散热体之间形成有流体调节空间。2.如权利要求1所述的电子封装件，其特征在于，该流体调节空间存有空气。3.如权利要求1所述的电子封装件，其特征在于，该散热体呈环状围绕该散热材，以令该散热材的外周缘与该散热体的内周缘定义出该流体调节空间。4.如权利要求1所述的电子封装件，其特征在于，该散热体沿该电子元件的上表面边缘设置。5.如权利要求1所述的电子封装件，其特征在于，该散热体形成有至少一调节通道，其具有气体区段，且该气体区段连通该流体调节空间与该散热体外部。6.如权利要求5所述的电子封装件，其特征在于，该调节通道还具有形成于内环面的流体区段，其采用朝该气体区段渐缩的型态连通该气体区段，以令该流体区段界定出该流体调节空间。7.如权利要求5所述的电子封装件，其特征在于，该气体区段的最小宽度介于10至1200微米之间。8.如权利要求5所述的电子封装件，其特征在于，该气体区段的最小宽度介于10至800微米之间。9.如权利要求1所述的电子封装件，其特征在于，该流体调节空间的容积大于或等于该散热材于受热后的体积膨胀量与该容置空间于受热后的体积变化量的差值。10.如权利要求1所述的电子封装件，其特征在于，该流体调节空间的容积与该散热材的体积的比值介于27.72至146.16(μm3/mm3)之间。11.如权利要求1所述的电子封装件，其特征在于，该散热件具有对应该容置空间的凹部，其内填满该散热材。12.如权利要求11所述的电子封装件，其特征在于，该凹部为凹槽，其位于该散热件的对应该容置空间中心处的位置上。13.如权利要求11所述的电子封装件，其特征在于，该凹部为沟道，其沿该散热件的对应该容置空间的边缘配置。14.如权利要求11所述的电子封装件，其特征在于，该散热件还具有连通该凹部的辅助通道。15.如权利要求14所述的电子封装件，其特征在于，该散热体形成有至少一调节通道，其具有气体区段，且该气体区段连通该流体调节空间与该散热体外部，以令该辅助通道连通或不连通该气体区段。16.一种电子封装件的制法，其特征在于，包括：提供一发热物及一散热件，该发热物包含承载结构及设于该承载结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄玉龙，黄致明，余国华，林长甫，
申请(专利权)人：矽品精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：