專利名稱:可避免電磁干擾的半導(dǎo)體封裝件及其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明是關(guān)于一種可避免電磁干擾的半導(dǎo)體封裝件及其制法,特別是關(guān)于一種可將該封裝件內(nèi)的電磁波轉(zhuǎn)換成熱量而散逸出去、可避免電磁干擾的半導(dǎo)體封裝件及其制法背景技術(shù)隨著電子工業(yè)的進(jìn)步和數(shù)字時(shí)代的到來,消費(fèi)者對(duì)于電子產(chǎn)品的功能要求也日漸提高,因此,如何突破半導(dǎo)體制造與集成電路設(shè)計(jì)的技術(shù),制造功能更強(qiáng)大的高頻芯片,已成為今日研究的重要課題。對(duì)于采用高頻芯片的半導(dǎo)體封裝件而言,現(xiàn)有的技術(shù)是以基板或?qū)Ь€架為芯片的承載件,如圖7所示,在該承載件60上粘置高頻半導(dǎo)體芯片61,其通過多條焊線64(Wire)電性連接該芯片61表面上的焊墊(Pad)與其對(duì)應(yīng)的承載件60區(qū)域,再用封裝膠體66包覆該芯片61及焊線64而形成半導(dǎo)體封裝件,借該承載件60與外界的電性連接關(guān)系,將該芯片61的信號(hào)傳遞至外界電子裝置。
然而,對(duì)于此類半導(dǎo)體芯片,其運(yùn)行過程中往往會(huì)產(chǎn)生極為嚴(yán)重的電磁波問題,這是由于高頻芯片61進(jìn)行運(yùn)算或傳輸時(shí)往往會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁波75,它會(huì)通過該封裝膠體66傳到外界,造成周圍電子裝置的電磁干擾(EMI)問題,同時(shí)也可能降低該封裝件的電性品質(zhì)與散熱效能,形成高頻半導(dǎo)體封裝件的一大問題;因此,現(xiàn)有的解決方法是如圖8A的剖視圖所示,在該封裝件的封裝膠體66表面再設(shè)置一金屬屏蔽70,以覆蓋該封裝件并進(jìn)行接地,從而借該金屬屏蔽70隔絕電磁波75,以阻擋芯片61產(chǎn)生的電磁波75傳到外界,發(fā)揮電磁遮蔽的功效。
這一改良設(shè)計(jì)僅是可以防止封裝件外部免受電磁干擾,它忽略了封裝件內(nèi)部的問題。該金屬屏蔽70雖可阻擋電磁波75傳至外界,然由于其無法吸收該電磁波75,故而也將如圖8B所示,出現(xiàn)電磁波75在該封裝膠體66內(nèi)不斷反射的現(xiàn)象。此時(shí),這些電磁波75非但可能影響芯片61與焊線64的電性傳輸品質(zhì),更將因其能量的衰減而在該封裝膠體66中產(chǎn)生大量的熱能,大幅增加了該封裝件的散熱負(fù)擔(dān)。
此外,該金屬屏蔽70具有較大的重量與材料成本,其接置方式又難以進(jìn)行自動(dòng)化的量產(chǎn),顯然也不符合封裝技術(shù)輕型化、低成本、高量產(chǎn)等發(fā)展趨勢(shì),實(shí)為高頻芯片封裝上的一大障礙。
因此,如何開發(fā)一種半導(dǎo)體封裝件及其制法,能夠避免電磁波干擾的問題,同時(shí),可兼顧高散熱、低成本與輕薄短小等封裝需求,實(shí)為此相關(guān)領(lǐng)域所迫切待解的課題。
發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),本發(fā)明的主要目的在于提供一種將電磁波轉(zhuǎn)換成熱量,可避免電磁干擾的半導(dǎo)體封裝件及其制法。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種散熱良好的、可避免電磁干擾的半導(dǎo)體封裝件及其制法。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種低成本、且制法簡(jiǎn)易的可避免電磁干擾的半導(dǎo)體封裝件及其制法。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種重量輕的、可避免電磁干擾的半導(dǎo)體封裝件及其制法。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種電性品質(zhì)良好的、可避免電磁干擾的半導(dǎo)體封裝件及其制法。
為達(dá)上述及其它目的,本發(fā)明的可避免電磁干擾的半導(dǎo)體封裝件包括一承載件;至少一芯片,接置在該承載件上、且電性連接至該承載件;以及形成在該承載件上以包覆該芯片的封裝膠體,且該封裝膠體中包括一電磁波吸收層,以吸收該芯片所產(chǎn)生的電磁波并轉(zhuǎn)換成熱量,其中,該電磁波吸收層是為一填充有多孔性金屬粒子的有機(jī)材料。
同時(shí),本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝件制法的步驟包括制備一承載件;將至少一芯片接置在該承載件上,并電性連接該承載件與該芯片;在該承載件上形成一封裝膠體以包覆該芯片;以及在該封裝膠體上形成一電磁波吸收層,以吸收該芯片所產(chǎn)生的電磁波并轉(zhuǎn)換成熱量,其中,該電磁波吸收層是一填充有多孔性金屬粒子的有機(jī)材料。
上述電磁波吸收層上還接置有一散熱片或一封裝膠體,且該電磁波吸收層是以印刷(Screen Printing)技術(shù)形成的,該電磁波吸收層中的有機(jī)材料與該封裝膠體是同一材料或不同材料;同時(shí),該承載件可以是一基板或一導(dǎo)線架。
因此,借由本發(fā)明的可避免電磁干擾的半導(dǎo)體封裝件及其制法,即可借其電磁波吸收層中的多孔性金屬粒子,吸收電磁波并轉(zhuǎn)換成熱量,既可避免電磁干擾的問題,還可減省現(xiàn)有金屬屏蔽的設(shè)置,大幅提升封裝件的電性品質(zhì)與散熱效能,并兼有成本低及重量輕的優(yōu)點(diǎn),充分突破了現(xiàn)有技術(shù)上的瓶頸。
圖1是本發(fā)明的可避免電磁干擾半導(dǎo)體封裝件的較佳實(shí)施例剖視圖;圖2A至圖2D是本發(fā)明的可避免電磁干擾半導(dǎo)體封裝件的較佳實(shí)施例的制法流程圖;圖3是本發(fā)明的可避免電磁干擾半導(dǎo)體封裝件的實(shí)施例2剖視圖;圖4是本發(fā)明的可避免電磁干擾半導(dǎo)體封裝件的實(shí)施例3剖視圖;圖5是本發(fā)明的可避免電磁干擾半導(dǎo)體封裝件的實(shí)施例4剖視圖;圖6是本發(fā)明的可避免電磁干擾半導(dǎo)體封裝件的實(shí)施例5剖視圖;圖7是現(xiàn)有半導(dǎo)體封裝件的剖視圖;圖8A是現(xiàn)有設(shè)置有金屬屏蔽的半導(dǎo)體封裝件剖視圖;以及圖8B是現(xiàn)有設(shè)置有金屬屏蔽的半導(dǎo)體封裝件的電磁波反射示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下是借由特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
實(shí)施例1本發(fā)明所提供的可避免電磁干擾的半導(dǎo)體封裝件的較佳實(shí)施例即如圖1的剖視圖所示,這一實(shí)施例是以基板10作為芯片承載件,并包括以其非作用表面11b接置在該基板10上的高頻芯片11,該芯片11是以多條焊線12電性連接至該基板10上的導(dǎo)電跡線層(圖未標(biāo)),且該基板10上是形成一例如環(huán)氧樹脂的封裝膠體15,包覆該芯片11與焊線12;同時(shí),該封裝膠體15中包括一電磁波吸收層20,以吸收該芯片11所產(chǎn)生的電磁波并轉(zhuǎn)換成熱量,本實(shí)施例中該電磁波吸收層20是形成在該封裝膠體15表面上,其也可設(shè)計(jì)在該封裝膠體15之中。
上述電磁波吸收層20是一填充有多孔性金屬粒子21的有機(jī)材料22,該有機(jī)材料22可以是與該封裝膠體15相同的環(huán)氧樹脂,也可以是其它樹脂材料,該多孔性金屬粒子21則是具有納米級(jí)尺寸孔洞23的金屬粒子21,其是均勻填充在該有機(jī)材料22中;因此,當(dāng)該芯片11在運(yùn)行過程產(chǎn)生電磁波時(shí),該電磁波將射向該電磁波吸收層20,并受該多孔性金屬粒子21的捕捉吸收,不會(huì)反射回該芯片11或基板10的表面。此時(shí),該金屬粒子21的多孔設(shè)計(jì)將使該受捕捉的高能態(tài)(Excited State)電磁波的振動(dòng)幅度大為降低,進(jìn)而產(chǎn)生動(dòng)能減少與能量衰減的現(xiàn)象,不但不會(huì)繼續(xù)反射,它還會(huì)由于能階的下降而使其能量轉(zhuǎn)換為熱能,從而以熱的形式散逸出該封裝件之外。這不但解決了現(xiàn)有技術(shù)上的電磁干擾與電磁波反射等問題,更可通過該電磁波吸收層20的能量轉(zhuǎn)換機(jī)制,提升整體封裝件的散熱效能,并大幅降低了制造成本與結(jié)構(gòu)重量。
圖2A至圖2D即上述實(shí)施例的制法流程圖;首先,如圖2A所示,置備一承載有芯片11的基板10;其次,如圖2B,以多條焊線12電性連接該芯片11作用表面11a上的焊墊(圖未標(biāo))與該基板10上的導(dǎo)電跡線層,進(jìn)行電信號(hào)的傳輸;接著,如圖2C所示,進(jìn)行一現(xiàn)有的模壓工序,以借工序中的上、下模具(圖未標(biāo)),在該基板10的上表面上形成一封裝膠體15,包覆該芯片11與該多條焊線12;最后,如圖2D,以印刷(Screen Printing)技術(shù)在該封裝膠體15的表面上形成一電磁波吸收層20,該電磁波吸收層20是一填充有多孔性金屬粒子21的有機(jī)材料22,該電磁波吸收層20也可以其它制法形成,同時(shí),在該基板10的下表面形成多個(gè)焊球25,以將該芯片11的電信號(hào)傳遞至外界。
實(shí)施例2本發(fā)明所揭示的半導(dǎo)體封裝件并非僅限于上述實(shí)施例的結(jié)構(gòu),它還可如圖3的實(shí)施例2,再在該電磁波吸收層20上接置一散熱片30,此時(shí),電磁波在該電磁波吸收層20中所轉(zhuǎn)換而得的熱量,可經(jīng)由與其直接接觸的散熱片30快速散逸至外界,更加提升了整體封裝件的散熱效能;實(shí)施例3此外,也可如圖4的實(shí)施例3,在該電磁波吸收層20上再形成一層封裝膠體35,也可強(qiáng)化本發(fā)明的結(jié)構(gòu)并達(dá)到所需的功效。該封裝膠體35可以是包覆該芯片11的封裝膠體15,也可為其它膠體材料。
實(shí)施例4同時(shí),上述各實(shí)施例均是以焊線12作為芯片11的電性連接方式,本發(fā)明的設(shè)計(jì)并非僅限于此。如圖5所示的實(shí)施例4,是以覆晶(FlipChip)的方式接置該芯片11,以借多個(gè)導(dǎo)電凸塊40(Bump)電性連接該芯片11與基板10,再在封裝膠體15上形成上述電磁波吸收層20,也可發(fā)揮相同的功效。
實(shí)施例5此外,本發(fā)明的實(shí)施例也非僅限于以基板10作為封裝件的芯片承載件,如圖6所示的實(shí)施例5,即是將芯片11接置在一導(dǎo)線架50上,再以多條焊線12電性連接該芯片11與該導(dǎo)線架50的多條管腳51,再如上述在封裝膠體15上形成一電磁波吸收層20,則同樣可達(dá)到避免電磁干擾、增進(jìn)散熱與減低重量等諸多功效。
綜上所述,本發(fā)明所提出的可避免電磁干擾的半導(dǎo)體封裝件及其制法,確可借由其電磁波吸收層中的多孔性金屬粒子,發(fā)揮吸收電磁波并轉(zhuǎn)換成熱量的功效,既可避免電磁干擾的問題,還可省去現(xiàn)有上金屬屏蔽的設(shè)置,大幅提升封裝件的電性品質(zhì)與散熱效能,并兼有成本低廉及重量輕的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種可避免電磁干擾的半導(dǎo)體封裝件,其特征在于,該半導(dǎo)體封裝件包括承載件;至少一芯片,接置在該承載件上、且電性連接至該承載件;以及封裝膠體,形成在該承載件上以包覆該芯片,且該封裝膠體中包括一電磁波吸收層,以吸收該芯片所產(chǎn)生的電磁波,其中,該電磁波吸收層是一填充有多孔性金屬粒子的有機(jī)材料。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件,其特征在于,該電磁波吸收層是將所吸收的電磁波轉(zhuǎn)換成熱量。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件,其特征在于,該電磁波吸收層是形成在該封裝膠體的表面。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件,其特征在于,該電磁波吸收層是形成在該封裝膠體之內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件,其特征在于,該電磁波吸收層是以印刷技術(shù)形成的。
6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件,其特征在于,該電磁波吸收層是借該多孔性金屬粒子吸收該電磁波,進(jìn)而降低該電磁波的能量。
7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件,其特征在于,該電磁波吸收層的有機(jī)材料與該封裝膠體是同一材料。
8.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件,其特征在于,該電磁波吸收層的有機(jī)材料與該封裝膠體是不同材料。
9.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件,其特征在于,該半導(dǎo)體封裝件還包括一接置在該封裝膠體上的散熱片。
10.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件,其特征在于,該芯片是以焊線方式電性連接至該承載件。
11.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件,其特征在于,該芯片是以覆晶方式電性連接至該承載件。
12.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件,其特征在于,該承載件是一基板。
13.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件,其特征在于,該承載件是一導(dǎo)線架。
14.一種可避免電磁干擾的半導(dǎo)體封裝件制法,其特征在于,該半導(dǎo)體封裝件制法的步驟包括制備一承載件;將至少一芯片接置在該承載件上,并電性連接該承載件與該芯片;在該承載件上形成一封裝膠體以包覆該芯片;以及在該封裝膠體上形成一電磁波吸收層,吸收該芯片所產(chǎn)生的電磁波,其中,該電磁波吸收層是一填充有多孔性金屬粒子的有機(jī)材料。
15.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體封裝件制法,其特征在于,該電磁波吸收層是將所吸收的電磁波轉(zhuǎn)換成熱量。
16.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體封裝件制法,其特征在于,該電磁波吸收層上還接置有一散熱片。
17.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體封裝件制法,其特征在于,該電磁波吸收層上還形成有一封裝膠體。
18.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體封裝件制法,其特征在于,該電磁波吸收層是以印刷技術(shù)形成的。
19.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體封裝件制法,其特征在于,該電磁波吸收層是借該多孔性金屬粒子吸收該電磁波,進(jìn)而降低該電磁波的能量。
20.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體封裝件制法,其特征在于,該電磁波吸收層的有機(jī)材料與該封裝膠體是同一材料。
21.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體封裝件制法,其特征在于,該電磁波吸收層的有機(jī)材料與該封裝膠體是不同材料。
22.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體封裝件制法,其特征在于,該芯片是以焊線方式電性連接至該承載件。
23.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體封裝件制法,其特征在于,該芯片是以覆晶方式電性連接至該承載件。
24.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體封裝件制法,其特征在于,該承載件是一基板。
25.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體封裝件制法,其特征在于,該承載件是一導(dǎo)線架。
全文摘要
一種可避免電磁干擾的半導(dǎo)體封裝件及其制法包括一承載件;至少一芯片,接置在該承載件上且電性連接至該承載件;以及形成在該承載件上以包覆該芯片的封裝膠體,且該封裝膠體中包括一電磁波吸收層,其是一填充有多孔性金屬粒子的有機(jī)材料,借該多孔性金屬粒子吸收該芯片所產(chǎn)生的電磁波并轉(zhuǎn)換成熱量,達(dá)到提升散熱與避免電磁干擾的功效,既可避免電磁干擾的問題,還可減省現(xiàn)有金屬屏蔽的設(shè)置,大幅提升封裝件的電性品質(zhì)與散熱效能,并兼有成本低及重量輕的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01L23/28GK1665025SQ20041000795
公開日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2004年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月5日
發(fā)明者白金泉, 黃啟榜 申請(qǐng)人:碩達(dá)科技股份有限公司