本實用新型涉及一種散熱件，且特別涉及一種適于使用于芯片封裝中的散熱件。

背景技術(shù)：

一般而言，當芯片運作時，會產(chǎn)生大量的熱能。倘若熱能無法逸散而不斷地堆積在芯片內(nèi)，芯片的溫度會持續(xù)地上升。如此一來，芯片可能會因為過熱而導致效能衰減或使用壽命縮短，嚴重者甚至造成永久性的損壞。為了預防芯片過熱導致暫時性或永久性的失效，通常須配置散熱件來降低芯片的工作溫度，進而讓芯片可正常運作。

在具有散熱件的芯片封裝制造過程中，通常是將散熱件配置于線路載板上，并使芯片位于散熱件與線路載板之間，接著一起置入模具中，然后將熔融的封裝膠體例如環(huán)氧模壓樹脂(Epoxy Molding Compound,EMC)注入模具，以使封裝膠體覆蓋線路載板、芯片以及部分的散熱件。接著，使封裝膠體冷卻并固化，以形成封裝層。

然而，在已知的芯片封裝制造過程中，封裝膠體中可能會存有氣泡(void)或氣洞(air trap/air hole)。如此一來，在封裝膠體冷卻時，具有氣孔或氣洞的封裝膠體容易產(chǎn)生體積收縮，而使散熱件發(fā)生翹曲以及殘留應力；或是在芯片封裝后續(xù)的測試或運作過程中，會因為溫度的升高而導致氣孔的體積受熱膨脹，而使封裝層產(chǎn)生裂紋(cracks)或爆米花(popcorn)現(xiàn)象，進而對芯片封裝的質(zhì)量及可靠性造成相當?shù)挠绊憽?/p>

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種散熱件及具有散熱件的芯片封裝，其可以提升芯片封裝的質(zhì)量及可靠性。

本實用新型的一實施例提供一種散熱件，其包括一散熱主體以及多個延伸部。多個延伸部分別從散熱主體的邊緣向外延伸。各延伸部分別具有一開口以及一位于開口內(nèi)的擾流結(jié)構(gòu)。擾流結(jié)構(gòu)將開口區(qū)分為多個相互分隔的子開口。此外，一種包括此散熱件的芯片封裝也被提出。

進一步的，擾流結(jié)構(gòu)包括一擾流條以將開口區(qū)分為二相互分隔的子開口。

進一步的，擾流結(jié)構(gòu)包括多個相互分隔的擾流條以將開口區(qū)分為所述多個相互分隔的子開口。

進一步的，擾流結(jié)構(gòu)包括一網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，且網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包括多個相連且相互交錯的擾流條。

進一步的，擾流結(jié)構(gòu)包括相連于一點的多個擾流條。

進一步的，相互分隔的多個子開口具有相同的面積。

進一步的，散熱主體包括一圓形板狀體。

進一步的，散熱主體與多個延伸部一體成形。

本實用新型的另一實施例提供一種芯片封裝，其包括一線路載板、一芯片、一散熱件以及一封裝層。芯片配置于線路載板上并且與線路載板電性連接。散熱件配置于線路載板上以使芯片位于散熱主體與線路載板之間。封裝層覆蓋線路載板、芯片以及散熱件。

進一步的，封裝層包括：

第一封裝層，位于所述線路載板以包覆所述芯片，且所述第一封裝層被所述散熱件所覆蓋；以及

第二封裝層，覆蓋所述多個延伸部與所述擾流結(jié)構(gòu)，且所述第二封裝層通過所述多個開口與所述第一封裝層連接。

為讓本實用新型的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所示附圖作詳細說明如下。

附圖說明

圖1是依照本實用新型的第一實施例的散熱件的上視示意圖。

圖2A是圖1中區(qū)域100的放大圖。

圖2B是沿圖2A中剖線A-A’的剖面示意圖。

圖3A是依照本實用新型一實施例的芯片封裝的注模工藝的上視示意圖。

圖3B是沿圖3A中剖線B-B’的剖面示意圖。

圖4是依照本實用新型的第二實施例的散熱件的局部上視示意圖。

圖5是依照本實用新型的第三實施例的散熱件的局部上視示意圖。

圖6是依照本實用新型的第四實施例的散熱件的局部上視示意圖。

圖7是依照本實用新型的第五實施例的散熱件的局部上視示意圖。

附圖標記說明：

100：區(qū)域

200、400、500、600、700：散熱件

210：散熱主體

210a：散熱面

230：延伸部

232：第一傾斜部

234：第一連接部

236：第二傾斜部

238：第二連接部

230a、430a、530a、630a、730a：開口

230a1、430a1、530a1、630a1：第一子開口

230a2、430a2、530a2、630a2：第二子開口

430a3、530a3、630a3：第三子開口

430a4：第四子開口

240、440、540、640、740：擾流結(jié)構(gòu)

440a、540a、640a、740a：第一擾流條

440b、540b、640b、740b：第二擾流條

440c、540c、740c：第三擾流條

740d：第四擾流條

242：第三傾斜部

244：第三連接部

246：第四傾斜部

248：第四連接部

30：芯片封裝

32：線路載板

34：封裝膠體

34a：第一封裝部

34b：第二封裝部

36：芯片

36a：導線

36b：主動面

38：導電端子

F1、F2：模流

F3：紊流

具體實施方式

圖1是依照本實用新型的第一實施例的散熱件的上視示意圖。圖2A是圖1中區(qū)域100的放大圖。圖2B是沿圖2A中剖線A-A’的剖面示意圖。請先參照圖1至圖2B，本實施例的散熱件200包括一散熱主體210以及多個延伸部230。多個延伸部230分別從散熱主體210的邊緣向外延伸，且各延伸部230分別具有一開口230a以及一位于開口230a內(nèi)的擾流結(jié)構(gòu)240。擾流結(jié)構(gòu)240將開口230a區(qū)分為多個相互分隔的子開口230a1、230a2。

散熱件200例如是通過沖壓工藝(stamping process)對金屬薄板進行沖壓所制成。在一些實施例中，可在沖壓工藝進行之前，可以將金屬薄板預先切割成適于形成散熱件200的輪廓與尺寸，接著，再通過沖壓工藝將具有特定輪廓與尺寸的金屬薄板對應地擠壓或彎曲，以形成散熱件200。在一些實施例中，可以通過水刀切割(water jet cutter)技術(shù)或激光切割(laser cutting)技術(shù)將金屬薄板切割成適于形成散熱件100的輪廓與尺寸。在其他實施例中，金屬薄板的切割可在沖壓工藝中一并進行。在本實施例中，散熱件200的散熱主體210與延伸部230為一體成型，且例如同為金屬材質(zhì)，但本實用新型不限于此。

在本實施例中，散熱件200的散熱主體210為一圓形板狀體，且散熱件200的散熱面210a和/或位于散熱面210a相對側(cè)的底面可以為平面，而使散熱件200具有良好的散熱效率，但本實用新型不限于此。在一實施例中，散熱面210a和/或底面可以具有凸起或凹陷，以增加散熱面210a和/或底面的表面積，以進一步提高散熱件200的散熱效率。在另一實施例中，散熱面210a和/或底面可以呈現(xiàn)波浪狀，以增加散熱面210a和/或底面的表面積，以進一步提高散熱件200的散熱效率。

在本實施例中，散熱件200包括四個延伸部230，且四個延伸部230分別位于散熱主體210的邊緣，且由散熱主體210的邊緣向外延伸并彎曲，以于散熱件200下方形成一容置空間。如此一來，所形成的容置空間可使芯片封裝30(顯示于圖3B)中的芯片36(顯示于圖3B)容置于其中。各個延伸部230分別具有一開口230a。擾流結(jié)構(gòu)240位于開口230a內(nèi)，且擾流結(jié)構(gòu)240將開口230a區(qū)分為兩個具有相同的面積的子開口230a1、230a2。散熱件200中的至少一開口230a允許模流通過。如此一來，在進行后續(xù)的注模工藝(molding process)中，可以使熔融的封裝膠體34(顯示于圖3B)(例如：環(huán)氧模壓樹脂)通過至少其中一個開口230a并且通過位于開口230a內(nèi)的擾流結(jié)構(gòu)240的控制而填入容置空間中，進而覆蓋線路載板32(顯示于圖3B)、芯片36(顯示于圖3B)以及部分的散熱件200。接著，使封裝膠體34(顯示于圖3B)冷卻并且固化，以形成封裝層。

延伸部230具有第一傾斜部232、第一連接部234、第二傾斜部236與第二連接部238。擾流結(jié)構(gòu)240為具有第三傾斜部242、第三連接部244、第四傾斜部246與第四連接部248的彎曲狀擾流條440a。在圖2B的剖面示意圖中，所顯示的為部分的第二連接部238、部分的散熱主體210以及擾流結(jié)構(gòu)240的第三傾斜部242、第三連接部244、第四傾斜部246與第四連接部248。并且，由于散熱件200可以通過上述的沖壓工藝制作，所以開口230a內(nèi)的擾流結(jié)構(gòu)240與延伸部230在剖面上具有如圖2B顯示的類似的彎曲方向。延伸部230的第一傾斜部232、第一連接部234、第二傾斜部236與部分的第二連接部238雖然不會出現(xiàn)在圖2A中的剖線A-A’上。但在圖2B中，第一傾斜部232的長度及分布高度可以對應于擾流結(jié)構(gòu)240的第三傾斜部242的長度及分布高度；第一連接部234的長度及分布高度可以對應于擾流結(jié)構(gòu)240的第三連接部244的長度及分布高度；第二傾斜部236的長度及分布高度可以對應于擾流結(jié)構(gòu)240的第四傾斜部246的長度及分布高度；以及第二連接部238的長度及分布高度可以對應于擾流結(jié)構(gòu)240的第四連接部248的長度及分布高度，但本實用新型不限于此。

在本實施例中，散熱件200通過延伸部230的第二連接部238與線路載板32(顯示于圖3B)連接。具體而言，在一實施例中，散熱件200與線路載板32(顯示于圖3B)之間例如可包括一黏著層(未顯示)，以使第二連接部238與線路載板32(顯示于圖3B)通過黏著層相互連接。在另一可行的實施例中，第二連接部238例如可具有一卡榫，且線路載板32(顯示于圖3B)可具有一對應于該卡榫的卡槽，以使第二連接部238與線路載板32(顯示于圖3B)可以互相卡合。在又一可行的實施例中，線路載板32(顯示于圖3B)的表面可具有一對應于第二連接部238的凹陷，以使第二連接部238可直接置于線路載板32(顯示于圖3B)上。

在本實施例中，第二傾斜部236與第二連接部238連接，第一連接部234與第二傾斜部236連接，且第二傾斜部236位于第一連接部234與第二連接部238之間。如此一來，通過散熱主體210、延伸部230的第一連接部234與延伸部230的第二傾斜部236可于散熱主體210下方形成用以容納芯片36(顯示于圖3B)的容置空間。在一實施例中，第二傾斜部236使散熱主體210與芯片36(顯示于圖3B)之間具有一適當間距，以使連接于芯片36(顯示于圖3B)與線路載板32(顯示于圖3B)之間的多個導線36a(顯示于圖3B)不會與散熱主體210接觸。第一連接部234從散熱主體210的邊緣向外延伸，以與第二傾斜部236形成可容納芯片36(顯示于圖3B)的容置空間。在另一可行的實施例中，延伸部230可以具有多個第二傾斜部236和/或多個第一連接部234，以形成可容納芯片36(顯示于圖3B)的容置空間。

在其他可行的實施例中，芯片36與線路載板32之間可通過導電凸塊彼此電性連接。換言之，芯片36可通過芯片倒裝技術(shù)(Flip-Chip)設置于線路載板32上，并且與線路載板32電性連接。

在本實施例中，延伸部230的第一傾斜部232與散熱主體210連接，第一傾斜部232與第一連接部234連接，其中第一傾斜部232位于散熱主體210與第一連接部234之間，且散熱件200的四個延伸部230通過各自的第一連接部234彼此連接，但本實用新型不限于此。在一可行的實施例中，散熱件200的四個延伸部230可以彼此分離，且各個延伸部230的第一傾斜部232與散熱主體210連接。

在本實施例中，擾流結(jié)構(gòu)240的第三傾斜部242與散熱主體210連接，擾流結(jié)構(gòu)240的第四連接部248與延伸部230的第二連接部238連接。在擾流結(jié)構(gòu)240中，第三連接部244位于第三傾斜部242與第四傾斜部246之間，且第四傾斜部246位于第三連接部244與第四連接部248之間。詳細而言，擾流結(jié)構(gòu)240從散熱主體210的邊緣向外延伸，且在散熱件200的上視圖(例如圖2A)中，擾流結(jié)構(gòu)240為一線型的擾流條440a，以將開口230a區(qū)分為相互分隔且具有相同的面積的第一子開口230a與第二子開口230a。如此一來，由熔融的封裝膠體34所形成的模流F1(顯示于圖3A)在通過位于開口230a的擾流結(jié)構(gòu)240后，會形成紊流F3(turbulence)(顯示于圖3A)，以使容置空間內(nèi)的模流F2(顯示于圖3A)產(chǎn)生不同的方向或流速，以避免模流F2產(chǎn)生領先落后流動(lead-lag flow)效應，導致封裝膠體34領先部份與落后部份間的空氣為領先部份所包覆或堵塞，而于容置空間內(nèi)形成氣泡或氣洞。

圖3A是依照本實用新型一實施例的芯片封裝30的注模工藝的剖面示意圖，圖3B是沿圖3A中剖線B-B’的剖面示意圖。請先參照圖3A與圖3B，本實施例的芯片封裝30包括一線路載板32、一芯片36、一散熱件200以及一封裝膠體34。芯片36配置于線路載板32上且與線路載板32電性連接。散熱件200配置于線路載板32上以使該芯片36位于散熱主體210與線路載板32之間。封裝膠體34覆蓋線路載板32、芯片36以及散熱件200。

在本實施例中，線路載板32例如是具有單層線路的印刷電路板(printed circuit board,PCB)、具有多層線路的印刷電路板或具有重布線路層(redistribution layer)的基板。芯片36例如是以芯片36貼附膜(未顯示)貼附于線路載板32上，且通過引線焊接技術(shù)(wire bonding)將芯片36通過多條導線36a與線路載板32電性連接。在一些實施例中，芯片封裝30可進一步包括多個導電端子38(conductive terminals)，其中導電端子38配置于線路載板32上，且導電端子38與芯片36分別位于線路載板32的兩相對表面上。此外，導電端子38例如為陣列排列的焊球(solder balls)、凸塊(bumps)、導電柱(conductive pillars)或上述的組合等，以使芯片36通過線路載板32以及導電端子38與其他元件電性連接。

在本實施例中，散熱件200配置于線路載板32上，且芯片36位于散熱主體210與延伸部230所形成的容置空間內(nèi)，以使芯片36位于散熱主體210與線路載板32之間。散熱件200的散熱主體210覆蓋于芯片36上，以使散熱件200具有良好的散熱效率。

封裝膠體34包括第一封裝部34a以及第二封裝部34b，其中第一封裝部34a位于線路載板32以包覆芯片36，且第一封裝部34a被散熱件200所覆蓋，而第二封裝部34b覆蓋散熱件200的延伸部230，且第二封裝部34b通過延伸部230的開口230a與第一封裝部34a連接。于芯片封裝30的注模工藝中，可以是將散熱件200配置于線路載板32上，且使芯片36位于散熱件200與線路載板32之間，并一起置入模具中。接著，將熔融的封裝膠體34注入模具。在模具中，熔融的封裝膠體34所形成的模流經(jīng)散熱件200中的至少一開口230a及位于開口230a內(nèi)的擾流結(jié)構(gòu)240和側(cè)向空間進入由散熱主體210、第二傾斜部236與第一連接部234所形成的容置空間內(nèi)，以使封裝膠體34覆蓋線路載板32、芯片36以及部分的散熱件200。并且，熔融的封裝膠體34可經(jīng)由其余的開口230a及位于開口230a內(nèi)的擾流結(jié)構(gòu)240流出容置空間，以使部分的封裝膠體34覆蓋延伸部230及擾流結(jié)構(gòu)240。然后，使熔融的封裝膠體34冷卻并且固化以形成封裝層。如此一來，封裝膠體34的第一封裝部34a在固化后會形成第一封裝層，而封裝膠體34的第二封裝部34b在固化后會形成第二封裝層。第二封裝層可以通過延伸部230的開口230a與第一封裝層連接，且覆蓋散熱件200的延伸部230。

在本實施例中，當熔融的封裝膠體34所形成的模流F1從開口230a填入容置空間時，由于開口230a具有擾流結(jié)構(gòu)240，因此會對應地形成紊流F3。相較于尚未通過開口230a的模流F1，紊流F3例如可以具有不同的方向或流速。在本實施例中，擾流結(jié)構(gòu)240相對于一虛擬平面(即圖2A中A-A’剖線所在的虛擬平面)是對稱的，且前述虛擬平面是垂直于紙面。如此一來，熔融的封裝膠體34在通過開口230a后的模流F2即具有不同于模流F1的方向或流速，因而使得封裝膠體34的充填可以較為均勻。

芯片封裝30中所使用的散熱件200可以有其他的設計，以下將搭配圖4至圖7針對散熱件200的變化進行描述。

圖4是依照本實用新型的第二實施例的散熱件的局部上視示意圖，且圖4中對散熱件400所顯示的局部區(qū)域為對應于圖1中對散熱件200所顯示的區(qū)域100。請參考圖4，在本實施例中，散熱件400與散熱件200相似，其類似的構(gòu)件以相同的標號表示，且具有類似的功能，并省略描述。而散熱件400與散熱件200的主要差別在于，散熱件400的擾流結(jié)構(gòu)440包括多個擾流條440a～440c，且多個擾流條440a～440c彼此互不相連且互不相交。在本實施例中，多個擾流條440a～440c例如為包括三個擾流條440a～440c的柵狀擾流結(jié)構(gòu)440，且將開口430a區(qū)分為四個相互分隔的子開口430a1～430a4。詳細而言，擾流結(jié)構(gòu)440包括第一擾流條440a、第二擾流條440b以及第三擾流條440c，且第一擾流條440a與第三擾流條440c具有相同的長度及彎曲形態(tài)。第一擾流條440a將開口430a區(qū)分為相互分隔的第一子開口430a1與第二子開口430a2、第二擾流條440b將開口430a區(qū)分為相互分隔的第二子開口430a2與第三子開口430a3以及第三擾流條440c將開口430a區(qū)分為相互分隔的第三子開口430a3與第四子開口430a4。第一子開口430a1與第四子開口430a4具有相同的面積，第二子開口430a2與第三子開口430a3具有相同的面積。換言之，在本實施例中，擾流結(jié)構(gòu)440相對于一虛擬平面(即圖2A中A-A’剖線所在的虛擬平面)是對稱的，且前述虛擬平面是垂直于紙面，以使得封裝膠體(未顯示)的充填可以較為對稱且均勻。

圖5是依照本實用新型的第三實施例的散熱件的局部上視示意圖，且圖5中對散熱件500所顯示的局部區(qū)域為對應于圖1中對散熱件200所顯示的區(qū)域100。請參考圖5，在本實施例中，散熱件500與散熱件200相似，其類似的構(gòu)件以相同的標號表示，且具有類似的功能，并省略描述。而散熱件500與散熱件200的主要差別在于，散熱件500的擾流結(jié)構(gòu)540包括多個擾流條540a～540c，且多個擾流條540a～540c于開口530a具有一彼此相連的內(nèi)接點。在本實施例中，多個擾流條540a～540c例如條為包括三個擾流條540a～540c的Y型擾流結(jié)構(gòu)540，且將開口530a區(qū)分為三個相互分隔的子開口530a1～530a3。詳細而言，擾流結(jié)構(gòu)240包括第一擾流條540a、第二擾流條540b以及第三擾流條540c，且第二擾流條540b與第三擾流條540c具有相同的長度及彎曲形態(tài)。第一擾流條540a將開口530a區(qū)分為相互分隔的第一子開口530a1與第二子開口530a2、第二擾流條540b將開口530a區(qū)分為相互分隔的第二子開口530a2與第三子開口530a3以及第三擾流條540c將開口530a區(qū)分為相互分隔的第三子開口530a3與第一子開口530a1。第一子開口530a1與第二子開口530a2具有相同的面積。換言之，在本實施例中，擾流結(jié)構(gòu)540相對于一虛擬平面(即圖2A中A-A’剖線所在的虛擬平面)是對稱的，且前述虛擬平面是垂直于紙面，以使得封裝膠體(未顯示)的充填可以較為對稱且均勻。

圖6是依照本實用新型的第四實施例的散熱件的局部上視示意圖，且圖6中對散熱件600所顯示的局部區(qū)域為對應于圖1中對散熱件200所顯示的區(qū)域100。請參考圖6，在本實施例中，散熱件600與散熱件200相似，其類似的構(gòu)件以相同的標號表示，且具有類似的功能，并省略描述。而散熱件600與散熱件200的主要差別在于，散熱件600的擾流結(jié)構(gòu)640包括多個擾流條640a、640b，且多個擾流條640a、640b于開口630a具有一彼此相連的內(nèi)接點。在本實施例中，多個擾流條640a、640b例如為包括二個擾流條640a、640b的T型擾流結(jié)構(gòu)640，且將開口630a區(qū)分為三個相互分隔的子開口630a1～630a3。詳細而言，擾流結(jié)構(gòu)640包括第一擾流條640a以及第二擾流條640b，其中第二擾流條640b可以平行于散熱面210a的邊緣。第一擾流條640a將開口630a區(qū)分為相互分隔的第一子開口630a1與第二子開口630a2、第二擾流條640b將開口630a區(qū)分為相互分隔的第一子開口630a1、第二子開口630a2與第三子開口630a3。第一子開口630a1與第二子開口630a2具有相同的面積。換言之，在本實施例中，擾流結(jié)構(gòu)640相對于一虛擬平面(即圖2A中A-A’剖線所在的虛擬平面)是對稱的，且前述虛擬平面是垂直于紙面，以使得封裝膠體(未顯示)的充填可以較為對稱且均勻。

圖7是依照本實用新型的第五實施例的散熱件的局部上視示意圖，且圖7中對散熱件700所顯示的局部區(qū)域為對應于圖1中對散熱件200所顯示的區(qū)域100。請參考圖7，在本實施例中，散熱件700與散熱件200相似，其類似的構(gòu)件以相同的標號表示，且具有類似的功能，并省略描述。而散熱件700與散熱件200的主要差別在于，散熱件700的擾流結(jié)構(gòu)740包括多個擾流條740a～740d，且多個擾流條740a～740d于開口730a具有多個相連的內(nèi)接點。在本實施例中，多個擾流條740a～740d例如為包括四個擾流條740a～740d的網(wǎng)狀(mesh-type)擾流結(jié)構(gòu)740，且將開口730a區(qū)分為多個相互分隔的子開口。詳細而言，擾流結(jié)構(gòu)740包括第一擾流條740a、第二擾流條740b、第三擾流條740c以及第四擾流條740d，其中第一擾流條740a與第三擾流條740c具有相同的長度及彎曲形態(tài)，且第四擾流條740d可以平行于散熱面210a的邊緣。換言之，在本實施例中，擾流結(jié)構(gòu)740相對于一虛擬平面(即圖2A中A-A’剖線所在的虛擬平面)是對稱的，且前述虛擬平面是垂直于紙面，以使得封裝膠體(未顯示)的充填可以較為對稱且均勻。

綜上所述，本實用新型的散熱件可以使封裝膠體的充填可以較為對稱且均勻。且具有本實用新型的散熱件的芯片封裝具有良好的質(zhì)量及可靠性。

雖然本實用新型已以實施例揭示如上，然其并非用以限定本實用新型，任何所屬技術(shù)領域中技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的更改與潤飾，但這些更改與潤飾均應落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。