專利名稱：抗靜電放電的散熱模塊和其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種電子組裝體，且特別是有關(guān)于一種可降低靜電放電(Electro Static Discharge，簡(jiǎn)稱ESD)造成集成電路(Integrated Circuit，簡(jiǎn)稱IC)芯片損壞的可能性的電子組裝體。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的興起，IC芯片幾乎應(yīng)用至所有的電子裝置(electronicapparatus)。為了將IC芯片的電極延伸出來(lái)，并保護(hù)IC芯片的本身的結(jié)構(gòu)，通常會(huì)利用封裝制程將IC芯片封裝成為電子封裝體之后，再將電子封裝體安裝至電子裝置的主機(jī)板(mother board)上。
芯片倒裝焊(flip chip bonding)技術(shù)是一種將IC芯片組裝到承載器(carrier)的封裝技術(shù)。相較于傳統(tǒng)的引線鍵合(wire bonding)技術(shù)，芯片倒裝焊技術(shù)可應(yīng)用于高接腳數(shù)及高接腳密度的IC芯片的封裝，并可縮短信號(hào)路徑。
此外，電子封裝體的常見的硬式(rigid)承載器包括導(dǎo)線架(leadframe)及封裝基板(package substrate)。相較于導(dǎo)線架而言，封裝基板(具有高布線密度的多層線路板)可提供較多的接點(diǎn)數(shù)及較高的接點(diǎn)密度。因此，芯片倒裝焊技術(shù)通常會(huì)搭配封裝基板來(lái)封裝具有高接腳數(shù)及高接腳密度的IC芯片。
除了應(yīng)用于具有高接腳數(shù)及高接腳密度的IC芯片的封裝以外，芯片倒裝焊技術(shù)亦可在IC芯片在封裝之后將IC芯片的背面暴露出來(lái)。因此，可將散熱器(heat sink)接觸IC芯片的背面，以協(xié)助IC芯片的散熱來(lái)降低IC芯片的溫度。IC芯片及散熱器之間存在有一層導(dǎo)熱膏(thermal paste)或?qū)釅|(thermal pad)，以提升散熱器的散熱效能。
由于IC芯片的主動(dòng)面(active surface)上的集成電路組件(IC device)非常脆弱，所以當(dāng)已封裝成為電子封裝體的IC芯片安裝至電子裝置的內(nèi)部時(shí)，任何原因所產(chǎn)生的ESD電流都有可能造成IC芯片的IC組件的損壞。因此，任何的電子裝置及IC芯片都會(huì)加入抗ESD的防護(hù)設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種散熱模塊，適于組裝到一電子封裝體，可降低ESD對(duì)芯片所造成的不利影響。
本發(fā)明的目的是提供一種電子系統(tǒng)，可降低ESD對(duì)芯片所造成的不利影響。
本發(fā)明提出一種電子封裝體，其包括一基板、一芯片及一導(dǎo)電柵欄(fence)。基板具有一接合面。芯片接合到上述接合面。導(dǎo)電柵欄接合到接合面，且至少局部地圍繞芯片的側(cè)緣。
本發(fā)明提出一種散熱模塊，適于固定到一電子封裝體上，其中電子封裝體具有一具有一接合面的基板及一接合到接合面的芯片。此散熱模塊包括一散熱器及一導(dǎo)電柵欄。導(dǎo)電柵欄連接至散熱器。當(dāng)散熱器設(shè)置于基板的上方，并接觸芯片時(shí)，導(dǎo)電柵欄至少局部地圍繞芯片的側(cè)緣。
本發(fā)明提出一種電子系統(tǒng)，其包括一總線、一內(nèi)存單元及一電子組裝體。內(nèi)存單元經(jīng)由總線電性連接至電子組裝體。電子組裝體包括一基板、一芯片、一導(dǎo)電柵欄及一散熱器。基板具有一接合面。芯片接合到接合面。導(dǎo)電柵欄接合到接合面，且至少局部地圍繞芯片的側(cè)緣。散熱器設(shè)置于該基板的上方，并接觸芯片及導(dǎo)電柵欄。
基于上述，本發(fā)明借由在基板及散熱器之間設(shè)置導(dǎo)電柵欄，使得導(dǎo)電柵欄及散熱器作為芯片的屏蔽，故可降低ESD對(duì)芯片所造成的不利影響。


圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的電子組裝體組裝到電路板的零件分解透視圖。
圖2是圖1的電子組裝體與電路板的零件組合圖。
圖3是圖1A的電子組裝體組裝到電路板的剖面圖。
圖4是本發(fā)明另一實(shí)施例的導(dǎo)電柵欄的俯視圖。
圖5A是圖3的導(dǎo)電柵欄沿I-I線的剖面圖。
圖5B是圖4A的導(dǎo)電柵欄受壓后的剖面圖。
圖6是圖1的電子組裝體應(yīng)用于電子系統(tǒng)的方塊圖。
主要組件符號(hào)說(shuō)明50電路板
100電子組裝體110基板112接合面114接地電路116接地跡線120芯片130、130’導(dǎo)電柵欄140散熱器200電子系統(tǒng)212、214、216、218總線220內(nèi)存單元230電源供應(yīng)單元240處理器252輸入裝置254輸出裝置300電路板具體實(shí)施方式
圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的電子組裝體組裝到電路板的零件分解透視圖，圖2是圖1的電子組裝體與電路板的零件組合圖，圖3是圖1A的電子組裝體組裝到電路板的剖面圖。請(qǐng)參考圖1至圖3，本發(fā)明的一實(shí)施例的電子組裝體100包括一基板110、一芯片120、一導(dǎo)電柵欄130及一散熱器140。值得注意的是，基板110、芯片120及導(dǎo)電柵欄130可構(gòu)成一電子封裝體，而導(dǎo)電柵欄130及散熱器140可構(gòu)成一散熱模塊。
基板110為一封裝基板，用以封裝芯片120，而芯片120則接合到基板110的一接合面112。在本實(shí)施例中，芯片120是以芯片倒裝焊的方式連接至基板110的接合面112，故芯片120的局部(例如背部)將會(huì)裸露出來(lái)。上述的芯片倒裝焊的方式例如以凸點(diǎn)陣列(bump array)、各向異性導(dǎo)電膜(ACF)或各向異性導(dǎo)電膠(ACP)來(lái)結(jié)合基板110及芯片120，并同時(shí)達(dá)到電性及結(jié)構(gòu)上的連接。
在芯片倒裝焊之后，芯片120的局部將會(huì)裸露出來(lái)，故可利用設(shè)置于基板110的上方的散熱器140來(lái)接觸芯片120，以協(xié)助芯片120的散熱來(lái)降低芯片120的溫度。此外，芯片120及散熱器140之間可設(shè)有一層導(dǎo)熱膏或?qū)釅|(均未示出)，以提升散熱器140的散熱效能。除了利用散熱器140以外，熱管(heat pipe)及風(fēng)扇(fan)亦可選擇性地應(yīng)用來(lái)輔助散熱器140的散熱能力。
一般而言，散熱器140的材質(zhì)通常是金屬，例如銅或鋁合金，故散熱器140的本身通常具有導(dǎo)電性。因此，為了直接利用散熱器140來(lái)作為芯片120的金屬屏蔽，可將導(dǎo)電柵欄130配置在基板110的接合面120上，且位于芯片110與散熱器140之間，讓散熱器140可導(dǎo)電性地接觸導(dǎo)電柵欄130。
因此，導(dǎo)電柵欄130及散熱器140將可作為芯片120的上方及側(cè)向的金屬屏蔽，以遮擋可能有害于芯片120的電磁波。在本實(shí)施例中，導(dǎo)電柵欄130可為表面電鍍有金屬的不織布。此外，導(dǎo)電柵欄130的相對(duì)垂直于接合面112的壓縮比率可為5％～15％，即導(dǎo)電柵欄130的本身厚度的壓縮比率可為5％～15％，這可防止散熱器140對(duì)芯片120過(guò)度施壓。
在本實(shí)施例中，導(dǎo)電柵欄130是連續(xù)性地圍繞于芯片120的側(cè)緣。然而，在另一未示出的實(shí)施例中，導(dǎo)電柵欄130亦可斷續(xù)地環(huán)繞于芯片120的側(cè)緣，即導(dǎo)電柵欄130分成許多片段去圍繞于芯片120的側(cè)緣，但這些片段之間的縫隙或距離必須小于有害電磁波的波長(zhǎng)，以阻擋有害電磁波。例如，這些片段之間的縫隙或距離小于有害電磁波的波長(zhǎng)的二十分之一。
在本實(shí)施例中，導(dǎo)電柵欄130與散熱器140是個(gè)別獨(dú)立制作。然而，在另一未示出的實(shí)施例中，導(dǎo)電柵欄130與散熱器140亦可一體成形，而導(dǎo)電柵欄130與基板110之間則可配設(shè)緩沖層。
為了達(dá)到更好的防護(hù)效果，基板110還可具有一接地電路114(見圖3)，例如一接地平面，而導(dǎo)電柵欄130則電性連接至接地電路114。因此，原先可能借由基板110與散熱器140之間的縫隙而到達(dá)芯片120的ESD電流，其將受到增設(shè)于基板110與散熱器140之間的導(dǎo)電柵欄130所攔阻，并導(dǎo)引至基板110的接地電路114，因而降低ESD電流對(duì)芯片120所造成的不利影響。
為了將導(dǎo)電柵欄130電性連接至基板110的接地電路114，基板110還可具有一接地跡線116，其配置于接合面112上。因此，導(dǎo)電柵欄130可連接或接觸接地跡線116，進(jìn)而電性連接至基板110的接地電路114。此外，導(dǎo)電柵欄130與接地跡線116之間可以焊接方式或經(jīng)由一導(dǎo)電膠來(lái)相連接。
在本實(shí)施例中，接地跡線116是連續(xù)性地延伸于基板110的接合面112上。然而，在另一未示出的實(shí)施例中，接地跡線116亦可斷續(xù)性地分布在基板110的接合面112上，即接地跡線116分成許多片段來(lái)分布在基板110的接合面112上。
圖4是本發(fā)明另一實(shí)施例的導(dǎo)電柵欄的俯視圖，圖5A是圖3的導(dǎo)電柵欄沿I-I線的剖面圖，圖5B是圖4A的導(dǎo)電柵欄受壓后的剖面圖。請(qǐng)參考圖4、圖5A及圖5B，相較于圖3的導(dǎo)電柵欄130，導(dǎo)電柵欄130’是一金屬?gòu)椥詷?gòu)件，其具有Z字形的截面。導(dǎo)電柵欄130在受壓的形變可見于圖5B。
圖6是圖1的電子組裝體應(yīng)用于電子系統(tǒng)的方塊圖。請(qǐng)參考圖6，電子系統(tǒng)200可包括為一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或一通訊系統(tǒng)。具體而言，電子系統(tǒng)200可為一個(gè)人計(jì)算機(jī)(personal computer)或一可攜式電子裝置，其中可攜式電子裝置例如是筆記本計(jì)算機(jī)或移動(dòng)電話。
電子系統(tǒng)200配設(shè)在一電路板300上。電子系統(tǒng)200包括一總線210、一內(nèi)存單元220與圖1的電子組裝體100。內(nèi)存單元220經(jīng)由總線212電性連接至電子組裝體100。此外，電子系統(tǒng)200還可包括一電源管理單元230，其經(jīng)由總線214電性連接至電子組裝體100。再者，電子系統(tǒng)200還可包括一處理器(processor)240，其經(jīng)由總線216電性連接至電子組裝體100。另外，電子系統(tǒng)200還可包括一輸入裝置252及一輸出裝置254，其經(jīng)由總線218而電性連接至電子組裝體100，以作為該電子系統(tǒng)200與使用者或其它裝置之間的傳輸接口。
在另一未示出的實(shí)施例中，電子系統(tǒng)200包括一總線210、一內(nèi)存單元220與圖1的電子組裝體100，其中圖1的電子組裝體100的芯片120可為一處理器。
綜上所述，本發(fā)明借由在基板及散熱器之間設(shè)置導(dǎo)電柵欄，使得導(dǎo)電柵欄及散熱器作為芯片的屏蔽，故可降低ESD對(duì)芯片所造成的不利影響。此外，當(dāng)導(dǎo)電柵欄還具有導(dǎo)熱性時(shí)，導(dǎo)電柵欄還可在基板與散熱器之間提供額外的導(dǎo)熱通道，以提升散熱效能。另外，當(dāng)導(dǎo)電柵欄還具有彈性時(shí)，導(dǎo)電柵欄還可緩沖散熱器對(duì)芯片的施壓，以在結(jié)構(gòu)上保護(hù)芯片。
雖然本發(fā)明已以多個(gè)實(shí)施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種散熱模塊，適于固定到一電子封裝體上，該電子封裝體具有一具有一接合面的基板及一接合到該接合面的芯片，該散熱模塊包括一散熱器；以及一導(dǎo)電柵欄，連接至該散熱器，當(dāng)該散熱器設(shè)置于該基板的上方，并接觸該芯片時(shí)，該導(dǎo)電柵欄至少局部地圍繞該芯片的側(cè)緣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱模塊，其特征在于，該導(dǎo)電柵欄的材質(zhì)為表面電鍍有金屬的不織布或金屬?gòu)椥詷?gòu)件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱模塊，其特征在于，該導(dǎo)電柵欄的垂直于該接合面的允許壓縮比率為5％～10％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱模塊，其特征在于，該導(dǎo)電柵欄斷續(xù)地圍繞該芯片的側(cè)緣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的散熱模塊，其特征在于，該導(dǎo)電柵欄具有一縫隙，該縫隙小于有害電磁波的波長(zhǎng)的二十分之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱模塊，其特征在于，該導(dǎo)電柵欄連續(xù)地圍繞該芯片的側(cè)緣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱模塊，其特征在于，該散熱器與該導(dǎo)電柵欄為一體成形。
8.一種電子系統(tǒng)，包括一電子組裝體，該電子組裝體包括一基板，具有一接合面；一芯片，接合到該接合面；一導(dǎo)電柵欄，配置在該接合面上，且至少局部地圍繞該芯片的側(cè)緣；以及一散熱器，設(shè)置于該基板的上方，并接觸該芯片及該導(dǎo)電柵欄；一總線；以及一內(nèi)存單元，經(jīng)由該總線電性連接至該電子組裝體。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子系統(tǒng)，其特征在于，該導(dǎo)電柵欄具有一縫隙，該縫隙小于有害電磁波的波長(zhǎng)的二十分之一。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子系統(tǒng)，其特征在于，該基板還具有一接地電路，而該導(dǎo)電柵欄還電性連接至該接地電路。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子系統(tǒng)，其特征在于，該導(dǎo)電柵欄的材質(zhì)為表面電鍍有金屬的不織布或金屬?gòu)椥詷?gòu)件。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子系統(tǒng)，其特征在于，該導(dǎo)電柵欄的相對(duì)垂直于該接合面的壓縮比率為5％～15％。
全文摘要
一種電子組裝體，包括一基板、一芯片、一導(dǎo)電柵欄及一散熱器?；寰哂幸唤雍厦?。芯片接合到接合面。導(dǎo)電柵欄接合到接合面，且至少局部地圍繞芯片的側(cè)緣。散熱器設(shè)置于基板的上方，并接觸芯片及導(dǎo)電柵欄。借由在基板及散熱器之間設(shè)置導(dǎo)電柵欄，使得導(dǎo)電柵欄及散熱器作為芯片的屏蔽，故可降低靜電放電對(duì)芯片所造成的不利影響。
文檔編號(hào)H01L25/00GK1889259SQ20061010902
公開日2007年1月3日 申請(qǐng)日期2006年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月25日
發(fā)明者郭益成, 黃鴻文, 徐振民, 郭能安 申請(qǐng)人:威盛電子股份有限公司