具有护杆的半导体封装体结构

摘要

本发明公开了一种具有护杆的半导体封装体结构。半导体封装体结构，包含有载板；芯片，设置在该载板的上表面；模封材料，包覆住该载板的上表面及该芯片；多个锡球，设于该载板的下表面；以及护杆，设于该载板的该下表面的周边，其中该护杆由热固性高分子材料所构成。

权利要求

1.一种半导体封装体结构，其特征在于包含有：载板；

芯片，设置在该载板的上表面；

模封材料，包覆住该载板的上表面及该芯片；

多个锡球，设于该载板的下表面；以及护杆，设于该载板的该下表面的周边，其中该护杆由热固性高分子材料所构成，且该模封材料与该护杆是由相同的材料所构成的。

2.如权利要求1所述的半导体封装体结构，其特征在于该芯片通过金线与该载板构成电性连接。

3.一种存储器模块结构，其特征在于包含有：印刷电路板；

多个设于该印刷电路板上的存储器芯片封装体；

散热器，覆盖在各该存储器芯片封装体上，且该散热器通过涂布在各该存储器芯片封装体上的散热膏，构成热接触；其中，各该存储器芯片封装体包含有：载板；

芯片，设置在该载板的上表面；

模封材料，包覆住该载板的上表面及该芯片；

多个锡球，设于该载板的下表面；以及护杆，设于该载板的该下表面的周边，其中该护杆由热固性高分子材料所构成，且该模封材料与该护杆是由相同的材料所构成的。

4.如权利要求3所述的存储器模块结构，其特征在于该芯片通过金线与该载板构成电性连接。

5.如权利要求3所述的存储器模块结构，其特征在于该多个锡球，与该印刷电路板上的连接垫连。

说明书

具有护杆的半导体封装体结构

技术领域

[0001] 本发明涉及一种半导体封装体结构(semiconductor package structure)，特别是涉及一种具有护杆的半导体封装体结构。

背景技术

[0002] 随着电脑系统应用越来越广泛，其所面临的应用环境也越来越严苛，同时芯片与存储器也必须面临严格的测试，以符合并达到未来的需求。其中，信赖度测试(reliability test)中的高低温循环测试主要是用来评估芯片封装体在高低温循环过程中，由于封装体结构中不同材料的热膨胀系数不同，导致温度变化时的往复拉伸及收缩应力，对于封装体结构中的锡球因疲劳导致破裂等负面影响的程度。

[0003] 请参阅图1，其绘示的是封装体在高低温循环测试过程中的翘曲度对应温度的曲线图。如图1所示，在高低温循环测试过程中，封装体于低温区及高温区呈现的是不同的翘曲变形现象。在低温区时，封装体的侧面类似哭脸图案，此时，锡球承受压缩应力(compressive stress)。当由低温区过渡到高温区时，封装体的周围会略往上翘，使其侧面形同笑脸图案，此时，锡球承受拉伸应力(tensile stress)。当封装体的锡球反复受到不同的应力拉扯，锡球就有可能无法牢固的固定在印刷电路板上的接触垫上，进而造成封装体与印刷电路板之间的电性连结失效。

[0004] 由此可知，目前该技术领域需要一种有效的技术方案，用以解决在前述高低温循环测试过程中封装体的翘曲变形现象，及其对封装体与印刷电路板之间的电性连结所产生的破坏，藉以提升产品的可信赖度。

发明内容

[0005] 本发明的主要目的在提供一种改良的半导体封装体结构，以解决先前技术中封装体与印刷电路板之间的电性连结的信赖度不足的缺点。

[0006] 根据本发明优选实施例，本发明提供一种半导体封装体结构，其包含有：载板；芯片，设置在该载板的上表面；模封材料，包覆住该载板的上表面及该芯片；多个锡球，设于该载板的下表面；以及护杆，设于该载板的该下表面的周边，其中该护杆由热固性高分子材料所构成。。

[0007] 根据本发明另一优选实施例，本发明提供一种存储器模块结构，其包含有：印刷电路板；多个设于该印刷电路板上的存储器芯片封装体；散热器，覆盖在各该存储器芯片封装体上，且该散热器通过涂布在各该存储器芯片封装体上的散热膏，构成热接触；其中，各该存储器芯片封装体包含有：载板；芯片，设置在该载板的上表面；模封材料，包覆住该载板的上表面及该芯片；多个锡球，设于该载板的下表面；以及护杆，设于该载板的该下表面的周边，其中该护杆由热固性高分子材料所构成。

[0008] 为了使贵审查委员能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图。然而附图仅供参考与辅助说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

[0009] 图1绘示的是封装体在高低温循环测试过程中的翘曲度对应温度的曲线图。

[0010] 图2为依据本发明优选实施例所绘示的封装体结构处在相对低温区时的剖面示意图。

[0011] 图3绘示的是本发明封装体结构处在相对高温区时的剖面示意图。

[0012] 图4绘示的是本发明封装体结构采用不同模封材料下的翘曲度对应温度的曲线图。

[0013] 图5及图6分别绘示的是本发明封装体结构的护杆在载板的下表面的配置图。

[0014] 图7为依据本发明另一优选实施例所绘示的一种存储器模块结构的剖面示意图。

[0015] 附图标记说明

[0016] 1：半导体封装体结构 1a：存储器芯片封装体

[0017] 1b：存储器芯片封装体 1c：存储器芯片封装体

[0018] 1d：存储器芯片封装体 2：存储器模块结构

[0019] 10：载板 10a：上表面

[0020] 10b：下表面 20：IC芯片

[0021] 22：金线 30：模封材料

[0022] 40：锡球 50：护杆

[0023] 70：散热器 72：散热膏

[0024] 100：印刷电路板 102：连接垫

具体实施方式

[0025] 请参阅图2及图3，其中，图2为依据本发明优选实施例所绘示的半导体封装体结构，当其处在相对低温区时的剖面示意图，图3绘示的是本发明半导体封装体结构，当其处在相对高温区时的剖面示意图。如图2所示，本发明半导体封装体结构1包含有载板10，在载板10的上表面10a设有IC芯片20，其与载板10通过金线22构成电性连接，而载板10的上表面10a以及IC芯片20则是被模封材料30包覆住。在载板10的下表面10b设有多个锡球40，分别与印刷电路板100的连接垫102连结，如此使载板10与印刷电路板100构成电性连接。本发明的主要特征在于载板10的下表面10b的周围设有护杆50，其由热固性(thermosetting)高分子材料所构成的，例如，日立(Hitachi)公司供应的CEL-1802-HF19-GZ、CEL-1802-HF19-GB、CEL-1802-HF19-GC、CEL-1802-HF19-GF、CEL-1802-HF19-GJ、CEL-1802-HF19-HA等。根据本发明的优选实施例，护杆50与模封材料30是由相同的高分子材料所构成的，优选为日立公司供应的CEL-1802-HF19-GF、CEL-1802-HF19-GJ、CEL-1802-HF19-HA。

[0026] 如图2所示，根据本发明优选实施例，当本发明半导体封装体结构1处在相对低温区时，例如，25℃至125℃之间，半导体封装体结构1的翘曲变形现象将因为有护杆50抵住印刷电路板100，因而获得足够的支撑力，使得半导体封装体结构1在低温下不致变形，这也使得锡球不会在低温时受到压缩应力的破坏。如图3所示，当本发明半导体封装体结构1处在相对高温区时，例如，125℃至280℃之间，半导体封装体结构1的周围则会略往上翘，使得封装体结构1的侧面如同笑脸图案，但由于载板10的下表面10b的周围设有护杆50，由于其为热固性高分子材料所构成，为相对较刚性的结构，故可以抵消部分半导体封装体结构1的周围的上翘力道，并降低锡球在高温时所承受的拉伸应力。

[0027] 另外，本发明的另一技术特征在于采用特定的模封材料30，使得半导体封装体结构1在高低温循环测试过程中均保持类似哭脸图案的变形态样，而不会出现类似笑脸图案的变形态样。请参阅图4，其绘示的是本发明半导体封装体结构1采用不同模封材料30下的翘曲度对应温度的曲线图。如图4所示，曲线(a)-(f)分别采用的是不同二氧化硅填充物比例的热固性高分子成分，例如，曲线(a)-(f)可分别对应于日立(Hitachi)公司供应的CEL-1802-HF19-GZ(二氧化硅填充物比例：70％)、CEL-1802-HF19-GB(二氧化硅填充物比例：72％)、CEL-1802-HF19-GC(二氧化硅填充物比例：73％)、CEL-1802-HF19-GF(二氧化硅填充物比例：76％)、CEL-1802-HF19-GJ(二氧化硅填充物比例：79％)、CEL-1802-HF19-HA(二氧化硅填充物比例：81％)。根据本发明的优选实施例，为了使半导体封装体结构1在高低温循环测试过程中均保持类似哭脸图案的变形态样，模封材料30采用的是曲线(d)-(f)所对应的CEL-1802-HF19-GF(二氧化硅填充物比例：76％)、CEL-1802-HF19-GJ(二氧化硅填充物比例：79％)、CEL-1802-HF19-HA(二氧化硅填充物比例：81％)三种日立(Hitachi)公司供应的热固性高分子材料。

[0028] 请参阅图5及图6，其分别绘示的是本发明半导体封装体结构1的护杆50在载板10的下表面10b的配置图。本发明半导体封装体结构1的护杆50可配置在载板10的下表面10b的周边，如图5所示。或者，本发明半导体封装体结构1的护杆50可配置在载板10的下表面10b的相对的两个侧边上，如图6所示。本发明的另一优点在于，由于护杆50为热固性高分子材料所构成，为相对较刚性的结构，故可以提升半导体封装体结构1通过边缘破裂(edge break)测试的能力。

[0029] 请参阅图7，其为依据本发明另一优选实施例所绘示的一种存储器模块结构的剖面示意图。如图7所示，本发明另提供一种存储器模块结构2，其包含印刷电路板100，多个设于印刷电路板100上的存储器芯片封装体1a、1b、1c、1d，以及散热器70，覆盖在存储器芯片封装体1a、1b、1c、1d上面，且散热器70通过涂布在存储器芯片封装体1a、1b、1c、1d上表面的散热膏72，构成热接触。

[0030] 依据本发明此另一优选实施例，各个存储器芯片封装体1a、1b、1c、1d的构造与图2中的半导体封装体结构1相同，包含载板10，在载板10的上表面10a设有IC芯片20，其与载板10通过金线22构成电性连接，而载板10的上表面10a以及IC芯片20则是被模封材料30包覆住。在载板10的下表面10b设有多个锡球40，与印刷电路板100上的连接垫
102连结，如此使载板10与印刷电路板100构成电性连接。载板10的下表面10b的周围设有护杆50，其由热固性高分子材料所构成。根据本发明，护杆50与模封材料30是由相同的高分子材料所构成的。

[0031] 由于存储器芯片封装体1a、1b、1c、1d均有护杆50，因此可以使得存储器芯片封装体1a、1b、1c、1d上表面控制在同一平面上，而不会受到锡球本身大小不同所产生的不共面波动的影响，因此，可以确保散热器70能够确实接触到各个存储器芯片封装体1a、1b、1c、1d上表面。

[0032] 以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的等同变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。