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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106960828A(43)申请公布日2017.07.18(21)申请号201710328368.4(22)申请日2017.05.11(71)申请人西安电子科技大学地址710071陕西省西安市雁塔区太白南路2号(72)发明人来新泉方云山刘晨张凌飞(74)专利代理机构陕西电子工业专利中心61205代理人王品华朱红星(51)Int.Cl.H01L23/31(2006.01)H01L23/367(2006.01)H01L23/488(2006.01)H01L21/56(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称倒装芯片式半导体封装结构(57)摘要本发明公开一种倒装芯片式半导体封装结构,其包括:集成电路芯片(23)、引线框架(25)和一组金属凸块(24A-24E),该组金属凸块植在集成电路芯片主表面预留的表面接触垫上,引线框架设有数个彼此绝缘的引脚(25A-25C),这些引脚按照输出同一信号的金属凸块的排列布局延伸,集成电路芯片的下部设置开有凹槽的散热块(21),集成电路芯片整体嵌入到凹槽内,并通过金属凸块与引线框架电连接,该芯片与框架之间填充有高导热绝缘灌封胶,形成以集成电路芯片的主表面向上的定向倒装芯片式结构,外部包裹有模塑料(26)。本发明提高了集成电路芯片的散热能力和热可靠性,可用于大功率芯片和高密度集成电路封装。CN106960828ACN106960828A权利要求书1/1页1.一种倒装芯片式半导体封装结构,包括:集成电路芯片(23)、引线框架(25)和一组金属凸块(24A,24B,24C,24D,24E),该组金属凸块(24A,24B,24C,24D,24E)植在集成电路芯片(23)主表面预留的表面接触垫上,引线框架(25)设有数个彼此绝缘的引脚(25A,25B,25C),这些引脚按照输出同一信号的金属凸块的排列布局延伸,集成电路芯片(23)通过金属凸块与引线框架(25)电连接,形成以集成电路芯片(23)的主表面向上的定向倒装芯片式结构,其特征在于:集成电路芯片(23)的下部设有散热块(21),该散热块表面开有凹槽,集成电路芯片(23)整体嵌入到凹槽内,使集成电路芯片(23)的背面与散热块的凹槽的底面直接接触;集成电路芯片(23)的主表面与引线框架(25)之间填充有高导热绝缘灌封胶,固化后形成胶层(27),以降低金属凸块(24A,24B,24C,24D,24E)受到的热应力,并使集成电路芯片(23)上的热量更易于向散热块(21)传导。2.如权利要求1中所述的半导体封装结构,其特征在于:引线框架(25)的上表面及胶层(27)和散热块(21)的侧面包封有模塑料(26),引线框架(25)的引脚一端从模塑料(26)内水平延伸出来,经切筋成型向下形成引脚的安装部分,该引脚安装部分的底表面与散热块(21)暴露的底表面齐平。3.如权利要求1中所述的半导体封装结构,其特征在于:集成电路芯片(23),其接触垫设置在芯片主表面的中心和周边区域,芯片上的电信号通过这些接触垫由金属凸块(24A,24B,24C,24D,24E)导入或导出至金属凸块(24A,24B,24C,24D,24E),每个接触垫的直径大于金属凸块的直径。4.如权利要求1中所述的半导体封装结构,其特征在于:散热块(21)的形状为梯台或者长方体。5.如权利要求1中所述的半导体封装结构,其特征在于:散热块(21)顶表面的中心区域开的凹槽为梯台。6.如权利要求1中所述的半导体封装结构,其特征在于:高导热绝缘灌封胶固化后形成的胶层(27)包覆集成电路芯片(23)的主表面和四个侧面,以及包覆在芯片上金属凸块(24A,24B,24C,24D,24E)的侧面,并与引线框架(25)接触,在凹槽周围的散热块和引线框架之间形成厚度为h=0.05mm~0.1mm的胶柱。7.如权利要求6述的半导体封装结构,其特征在于:胶层(27)的热传导系数大于1.5W/m·k,体积电阻率为5x1014Ω·㎝,绝缘常数为5.0,承受温度为-60℃~260℃,瞬间温度高达310℃。8.如权利要求1中所述的半导体封装结构,其特征在于:金属凸块(24A,24B,24C,24D,24E)的排列布局,是将金属凸块(24A,24B,24C,24D,24E)中输运同一电信号的若干个凸块分为一个小组,每个小组的凸块按照集成电路芯片(23)上预留的输运对应电信号的若干个接触垫的走向分布,即按照从芯片的边缘到芯片的中心进行排列。9.如权利要求1中所述的半导体封装结构,其特征在于:所述引线框架(25)上的引脚(25A,25B,25C)按照输出同一信号的金属凸块的排列布局延伸,是将引线框架上位于集成电路芯片(23)平行两侧的每个引脚向芯片中