一種散熱片導熱脂分配方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種散熱片導熱脂分配方法，包括：設計并制造具有鋼片外框和開孔的剛片；將鋼片外框罩布置在基板的四周，使得剛片與硅片對準且接觸硅片表面。執(zhí)行導熱脂印刷，其中將導熱脂通過鋼片的開孔沉積到硅片表面；執(zhí)行脫模以便將剛片與硅片分離；執(zhí)行涂粘結膠和加蓋，其中在基板上涂粘結膠，然后在基板上加與導熱脂接觸的散熱片，并固化粘結膠以通過粘結膠將散熱片固定至基板。
【專利說明】一種散熱片導熱脂分配方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路封裝領域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種散熱片導熱脂分配方法。
【背景技術】
[0002]在倒裝芯片生產(chǎn)中，大功率芯片表面需要粘結散熱片來提供散熱途徑，增加散熱面積。導熱脂的涂覆能夠使硅片通過導熱脂緊密地與散熱片接觸，產(chǎn)生的熱量能及時傳導至散熱片，實現(xiàn)芯片的良好散熱。
[0003]圖2示意性地示出了芯片封裝整體結構。硅片布置在基板上，硅片和基板之間填充了底部填充膠，并且散熱片布置在硅片上，其中散熱片與硅片之間填充了導熱脂，而且散熱片的端部通過粘結膠接合至基板。
[0004]但是，如果導熱脂分布不均或用量不足，則導熱脂與硅片或散熱片彼此間未能形成相互接觸或相互作用，從而無法起到應有的導熱作用；這時，芯片產(chǎn)生的熱量來不及散除，將導致芯片溫度升高，嚴重影響其壽命及可靠性。
[0005]常規(guī)的導熱脂采用點膠機點涂的方法，在芯片上用劃線的方式進行分配，需要專用設備生產(chǎn)，調(diào)整周期長，需要進行相關工藝試驗確定劃線的各項參數(shù)，確保導熱脂用量適宜。因此，常規(guī)的點膠機點涂的方法適用于大批量生產(chǎn)。
[0006]現(xiàn)有技術的上述方法具有這樣的缺點:1)需要購置專用的點膠設備，投入成本高；
2)生產(chǎn)工藝參數(shù)調(diào)整復雜、調(diào)整時間長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術中存在上述缺陷，提供一種能夠提高封裝樣片的生產(chǎn)效率并節(jié)約成本的散熱片導熱脂分配方法。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種散熱片導熱脂分配方法，其包括:
[0009]第一步驟:設計并制造具有鋼片外框和開孔的剛片；
[0010]第二步驟:將鋼片外框罩在布置在基板的四周，使得剛片與硅片對準且接觸硅片表面；
[0011]第三步驟:執(zhí)行導熱脂印刷，其中將導熱脂通過鋼片的開孔沉積到硅片表面；
[0012]第四步驟:執(zhí)行脫模以便將剛片與硅片分離；
[0013]第五步驟:執(zhí)行涂粘結膠和加蓋，其中在基板上涂粘結膠，然后在基板上加導熱脂接觸的散熱片，并固化粘結膠以通過粘結膠將散熱片固定至基板。
[0014]優(yōu)選地，使得剛片的所有開孔的體積之和等于散熱片與硅片之間的空間體積。
[0015]優(yōu)選地，鋼片主體和鋼片外框一體式結構，而且在鋼片主體中形成開孔。
[0016]優(yōu)選地，采用手工執(zhí)行第二步驟、第三步驟和第四步驟。
[0017]優(yōu)選地，第四步驟中將鋼片整體垂直向上提起，以便將剛片與硅片分離。
[0018]優(yōu)選地，鋼片主體中形成有3X3的矩陣形式的矩形開孔，矩形開孔在鋼片主體上均勻布置，而且矩形開孔沿鋼片主體的長度方向上的尺寸為鋼片主體的長度的四分之一，矩形開孔沿鋼片主體的寬度方向上的尺寸為鋼片主體的寬度的四分之一，矩形開孔的深度為硅片與散熱片間距的16/9。
[0019]優(yōu)選地，鋼片主體中形成均勻布置的圓形開孔、橢圓型開孔或多邊形開孔。
[0020]本發(fā)明針對芯片封裝采用鋼片印刷的方式實現(xiàn)了能夠精確控制導熱脂用量的導熱脂分配。而且，鋼片印刷的方式使得所述導熱脂分配可以實現(xiàn)手工分配，并能夠在手工分配的情況下精確控制導熱脂用量，并使其快速實現(xiàn)均勻分配。本發(fā)明提高了芯片生產(chǎn)的效率，降低研發(fā)周期和成本；而且，本發(fā)明尤其適合于諸如樣片封裝之類的小排量封裝。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]結合附圖，并通過參考下面的詳細描述，將會更容易地對本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點和特征，其中:
[0022]圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的散熱片導熱脂分配方法的流程圖。
[0023]圖2示意性地示出了芯片封裝整體結構。
[0024]圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的散熱片導熱脂分配方法采用的鋼片正面結構圖。
[0025]圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的散熱片導熱脂分配方法采用的鋼片截面結構圖。
[0026]需要說明的是，附圖用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結構的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標有相同或者類似的標號。
【具體實施方式】
[0027]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結合具體實施例和附圖對本發(fā)明的內(nèi)容進行詳細描述。
[0028]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的上述缺點，采用小鋼片印刷的方式，進行導熱脂的快速、精確分配，保證芯片整體導熱性的同時提高樣片生產(chǎn)效率，降低研發(fā)周期、成本。而且，本發(fā)明能夠進行手工印刷，消除了成本高昂的專用點膠設備的必要性。
[0029]下面將具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
[0030]圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的散熱片導熱脂分配方法的流程圖。
[0031]具體地說，如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的散熱片導熱脂分配方法包括:
[0032]第一步驟S1:設計并制造具有鋼片外框和開孔的剛片；
[0033]優(yōu)選地，鋼片主體100和鋼片外框200 —體式結構(即，鋼片主體和鋼片外框整體形成，從而構成一個整體)，而且鋼片主體100中形成有開孔10，如圖3和圖4所示。
[0034]第二步驟S2:將鋼片外框罩在布置在基板上的硅片的四周，使得剛片與硅片對準且接觸(例如，緊貼)硅片表面；優(yōu)選地，采用手工執(zhí)行第二步驟S2 ；
[0035]第三步驟S3:執(zhí)行導熱脂印刷，其中例如采用刮刀將導熱脂通過鋼片的開孔沉積到硅片表面；優(yōu)選地，采用手工執(zhí)行第三步驟S3 ；
[0036]第四步驟S4:執(zhí)行脫模以便將剛片與硅片分離，例如其中將鋼片整體垂直向上提起，將剛片與硅片分離；優(yōu)選地，采用手工執(zhí)行第四步驟S4 ；[0037]第五步驟S5:執(zhí)行涂粘結膠和加蓋，其中正常進行下一工序，即在基板上涂粘結膠，然后在基板上加導熱脂接觸的散熱片，并固化粘結膠以通過粘結膠將散熱片固定至基板，形成圖2所示的結構。
[0038]更具體地說，優(yōu)選地，保證印刷后導熱脂充分填充散熱片與硅片之間的空間，對于第一步驟SI中的剛片的開孔設計，使得剛片的所有開孔的體積之和等于散熱片與硅片之間的空間體積。
[0039]其中，例如，優(yōu)選地，對于第一步驟SI中的剛片的開孔設計:
[0040]圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的散熱片導熱脂分配方法采用的鋼片正面結構圖。圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的散熱片導熱脂分配方法采用的鋼片截面結構圖。如圖3和圖4 (圖4左邊的豎直虛線表示外框的輪廓線)所示，X、Y分別為鋼片中心部分(鋼片主體100)的四個周邊中相鄰兩邊的長度，即為鋼片主體100表面長、寬，鋼片主體100中設計9個開窗(3X3的矩陣形式的矩形開孔10)，矩形開孔10在鋼片主體上均勻布置。以鋼片長邊為例:長邊總長度為X，對應開窗(開孔10)長度為1/4Χ，各開窗間距及開窗與鋼片邊緣距均為1/16Χ，另一邊同樣。
[0041]單個開孔10的面積為1/16ΧΥ，開孔總面積為9/16ΧΥ，即開孔面積與硅片表面積比為9/16。假設硅片與散熱片間距(即，圖1中導熱脂的厚度)為H，其間全部填充導熱脂，為保證印刷后充分填充，鋼片厚度應為16/9Η，約為1.78Η。
[0042]雖然示出了開孔為矩形的示例，但是顯然還可以采用其它形狀的開孔，例如圓形、橢圓型、多邊形等。
[0043]例如，鋼片為不銹鋼材料制成的。
[0044]因此，以上實施例針對硅片長方形外表面結構，設計、制作專用的不銹鋼印刷小鋼片，其中鋼片主體和鋼片外框一體式結構，易于準確定位。將鋼片外框罩在硅片上方，鋼片外框與基板緊貼，剛片自動與硅片表面對準，采用刮刀將導熱脂印刷在硅片上，由于鋼片開口面積和鋼片的厚度可經(jīng)計算確定，因此，可以精確控制導熱脂的用量，使其充分填充，最大限度的發(fā)揮其導熱性。
[0045]由此，本發(fā)明針對芯片封裝采用鋼片印刷的方式實現(xiàn)了能夠精確控制導熱脂用量的導熱脂分配。而且，鋼片印刷的方式使得所述導熱脂分配可以實現(xiàn)手工分配，并能夠在手工分配的情況下精確控制導熱脂用量，并使其快速實現(xiàn)均勻分配。本發(fā)明提高了芯片生產(chǎn)的效率，降低研發(fā)周期和成本；而且，本發(fā)明尤其適合于諸如樣片封裝之類的小排量封裝。
[0046]此外，需要說明的是，除非特別指出，否則說明書中的術語“第一”、“第二”、“第三”等描述僅僅用于區(qū)分說明書中的各個組件、元素、步驟等，而不是用于表示各個組件、元素、步驟之間的邏輯關系或者順序關系等。
[0047]可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本發(fā)明。對于任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術內(nèi)容對本發(fā)明技術方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案保護的范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種散熱片導熱脂分配方法，其特征在于包括: 第一步驟:設計并制造具有鋼片外框和開孔的剛片； 第二步驟:將鋼片外框罩在布置在基板的四周，使得剛片與硅片對準且接觸硅片表面； 第三步驟:執(zhí)行導熱脂印刷，其中將導熱脂通過鋼片的開孔沉積到硅片表面； 第四步驟:執(zhí)行脫模以便將剛片與硅片分離； 第五步驟:執(zhí)行涂粘結膠和加蓋，其中在基板上涂粘結膠，然后在基板上加導熱脂接觸的散熱片，并固化粘結膠以通過粘結膠將散熱片固定至基板。
2.根據(jù)權利要求1所述的散熱片導熱脂分配方法，其特征在于，使得剛片的所有開孔的體積之和等于散熱片與硅片之間的空間體積。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的散熱片導熱脂分配方法，其特征在于，鋼片主體和鋼片外框一體式結構，而且在鋼片主體中形成開孔。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的散熱片導熱脂分配方法，其特征在于，采用手工執(zhí)行第二步驟、第三步驟和第四步驟。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的散熱片導熱脂分配方法，其特征在于，第四步驟中將鋼片整體垂直向上提起，以便將剛片與硅片分離。
6.根據(jù)權利要求3所述的散熱片導熱脂分配方法，其特征在于，鋼片主體中形成有3X3的矩陣形式的矩形開孔，矩形開孔在鋼片主體上均勻布置，而且矩形開孔沿鋼片主體的長度方向上的尺寸為鋼片主體的長度的四分之一，矩形開孔沿鋼片主體的寬度方向上的尺寸為鋼片主體的寬度的四分之一，矩形開孔的深度為硅片與散熱片間距的16/9。
7.根據(jù)權利要求1或2所述的散熱片導熱脂分配方法，其特征在于，鋼片主體中形成均勻布置的圓形開孔、橢圓型開孔或多邊形開孔。
【文檔編號】B05C11/10GK103779236SQ201410055506
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年2月19日 優(yōu)先權日:2014年2月19日
【發(fā)明者】孫忠新, 吳小龍, 張暉, 劉曉陽, 王彥橋, 高鋒, 朱敏 申請人:無錫江南計算技術研究所