半導體的絕緣封裝裝置及其制造方法與流程

本發明是有關于一種封裝裝置及其制造方法，特別是指一種用于半導體的絕緣封裝裝置及其制造方法。

背景技術：
隨著半導體制備的持續進步，現有的半導體組件除了效能逐漸提升之外，其體積也逐步縮小，但是相對的，也造成現有半導體組件運作時所產生的熱量逐漸增加，為了提升散熱效率以避免半導體組件因溫度過高，導致效率下滑甚至是損壞，因此便有了半導體芯片的散熱片的存在。參閱圖1，一般的半導體芯片1，通常設置于一半導體基板10上并于其上覆蓋有一散熱片2，利用該散熱片2與該半導體芯片1相接觸，以將該半導體芯片1運作時所產生的熱源利用增加散熱面積的方式傳導出去，以緩解半導體芯片1熱量過多的問題。但是，眾所周知地，隨著科技制備的進步，電子產品的體積愈作愈小，連帶使得所使用的半導體芯片1的體積也愈來愈小，相對造成該金屬制成的散熱片2的體積也愈縮愈小，如此，會造成該半導體芯片1與該散熱片2在封裝作業的焊錫焊合或嵌合作業上的困難。此外，隨著半導體芯片1與該散熱片2的體積愈縮愈小，也會使得該半導體芯片1與該散熱片2間的間隙H愈來愈小，稍有不慎(例如散熱片2的變形量較大)，就會使得金屬制成的散熱片2與該半導體芯片1產生不當接觸而短路，或是外部靜電干擾，導致該半導體芯片1發生故障，故該半導體芯片1封裝的良率便降低。因此，如何在該散熱片2與該半導體芯片1逐漸微小化的情形下，仍具有高度穩定性且能改善焊合或嵌合作業的不便，提高半導體芯片1封裝的良率，同時能保持良好的散熱效果，便成為相關業者亟需努力的目標。

技術實現要素：
有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種施作方便、穩定性高，且散熱效果佳的用于半導體的絕緣封裝裝置。為解決上述技術問題，本發明的技術方案是這樣實現的：一種半導體的絕緣封裝裝置，該半導體具有一基板，及至少一設置于該基板上的半導體組件，該半導體的絕緣封裝裝置適用于覆蓋于該半導體上，并包含：一金屬基材、一金屬鍍層，及一絕緣黏著層。該金屬基材概呈片狀，該金屬鍍層鍍覆于該金屬基材的表面，該絕緣黏著層結合于該金屬鍍層的一側。而本發明的另一目的，即在提供一種施作方便、穩定性高，且散熱效果佳的用于半導體的絕緣封裝裝置的制造方法。于是，本發明的絕緣封裝裝置的制造方法，包含下列步驟。首先，備制一金屬基材。接著，在該金屬基材上鍍覆一金屬鍍層。然后，在該金屬鍍層上涂覆一絕緣黏著層，并黏著于該半導體基板上。本發明達到的技術效果如下：利用該金屬鍍層的粗糙表面能提升與該絕緣黏著層間的結合力，配合該絕緣黏著層所能產生的絕緣與黏著效果，不但能直接與半導體組件黏合，避免焊合操作不易的問題，更能確實避免該半導體組件與該金屬鍍層相接觸，進而提高穩定性與散熱效果。附圖說明圖1是一剖視示意圖，說明現有用于半導體的封裝裝置的結構；圖2是一局部剖視示意圖，說明本發明半導體的絕緣封裝裝置的第一較佳實施例；圖3是一局部剖視示意圖，說明該第一較佳實施例的另外一種實施結構；圖4是一局部剖視示意圖，說明本發明半導體的絕緣封裝裝置的第二較佳實施例；圖5是一局部剖視示意圖，說明本發明半導體的絕緣封裝裝置的第三較佳實施例；圖6是一局部剖視示意圖，說明該第三較佳實施例的另外一種實施結構；圖7是一局部剖視示意圖，說明本發明半導體的絕緣封裝裝置的第四較佳實施例；圖8是一流程圖，說明本發明半導體88芯片的絕緣封裝裝置的制造方法的第一較佳實施例；圖9是一局部放大示意圖，輔助說明一金屬鍍層的粗糙表面；及圖10是一局部剖視示意圖，輔助說明將一金屬基材沖壓成型為概呈倒U狀，以使其能覆蓋于半導體芯片的基板上。具體實施方式有關本發明的前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式的多個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。此外，應注意的是，在進行詳細說明之前，類似的組件是以相同的編號表示。參閱圖2、圖3，為本發明半導體5的絕緣封裝裝置6的第一較佳實施例。該半導體5具有一基板51，及至少一設置于該基板51上的組件52。應注意的是，該組件52可以是半導體芯片、電子組件、或被動組件等其中之一，在該第一較佳實施例中，該組件52是一半導體芯片。該半導體5的絕緣封裝裝置6適用于覆蓋于該半導體5上，并包含：一金屬基材61、一金屬鍍層62，及一絕緣黏著層63。該金屬基材61概呈薄片狀，該金屬鍍層62是鍍覆于該金屬基材61的表面上，該絕緣黏著層63是結合于該金屬鍍層62的一側上，并與該半導體基板51上的組件52連接在一起。該金屬基材61具有一第一表面611及一相反于該第一表面611的第二表面612，該金屬鍍層62是鍍覆于該金屬基材61的第一表面611與第二表面612上。值得一提的是，在本發明半導體5的絕緣封裝裝置6中，該金屬基材61的材質可以是選自于銅、鋁、鐵，及不銹鋼等其中之一。該金屬鍍層62的材質是選自于鎳、鉻或此等的組合。該絕緣黏著層63的材質則為環氧樹脂(epoxy)，而環氧樹脂是一種熱固性塑料，同時具有膠粘劑，涂料等功能。實際應用時，由于該金屬基材61是通過該絕緣黏著層63直接與該半導體5的組件52相互黏合，所以除了能夠改善因半導體制備體積縮小所造成焊合操作不易的問題，也能利用該絕緣黏著層63避免該半導體5與該金屬鍍層62相接觸而產生干擾或短路，而通過實質的環氧樹脂傳遞熱量也優于空氣隔絕，因此具有提高封裝制備的良率與芯片散熱效果的優點。而由于半導體封裝制備的多樣性，所以該第一較佳實施例中，以環氧樹脂所構成的絕緣黏著層63也可以如圖3所示，是填滿該金屬基材61與該基板51間的所有間隙。由于該絕緣黏著層63具有絕緣效果，可避免外部靜電透過該絕緣黏著層63導入，并經過基板51而影響該組件52的運作，也可防護該組件52免于受到外界電磁波的干擾。參閱圖4，為本發明半導體5的絕緣封裝裝置6的第二較佳實施例。該第二較佳實施例與該第一較佳實施例大致相同，相同之處于此不再贅述，不同之處在于，該金屬基材61具有一本體部613，及一環繞于該本體部613周緣且向下延伸至該基板51的環繞部614，且該組件52是由復數個電子組件與被動組件所組成。由于該絕緣黏著層63的導電效果較差，除了可以避免外部靜電透過該絕緣黏著層63導入，并經過基板51而影響該電子組件52的運作，所以可減少該電子組件52受到外界靜電導入而產生干擾的機率，同時也具有電磁波防護的功能。參閱圖5、圖6，為本發明半導體5的絕緣封裝裝置6的第三較佳實施例。該第三較佳實施例與該第一較佳實施例大致相同，相同之處于此不再贅述，不同之處在于，在該第三較佳實施例中，該金屬基材61概呈一倒U型并設置于該半導體芯片5的基板51上。該金屬基材61具有一本體部613、一環繞于該本體部613周緣且向下延伸至該半導體基板51的環繞部614，及一與該半導體基板51連接的延伸部616，該本體部613、環繞部614，及該半導體基板51共同界定出一容置空間615，該延伸部616是與該環繞部614的底端連接并向外延伸，且與該本體部613平行設置。該絕緣黏著層63是位于該容置空間615中并設置于該本體部613下方。而由于半導體封裝制備的多樣性，所以該第三較佳實施例中，以環氧樹脂所構成的絕緣黏著層63也可以如圖6所示，是填滿該容置空間615中所有的空隙。由于該絕緣黏著層63具有絕緣效果，可避免外部靜電透過該絕緣黏著層63的導入，經過基板51而影響該組件52的運作，也可防護該組件52免于受到外界電磁波的干擾。參閱圖7，為本發明半導體5的絕緣封裝裝置6的第四較佳實施例。該第四較佳實施例與該第三較佳實施例大致相同，相同之處于此不再贅述，不同之處在于，該絕緣黏著層23金屬鍍層62是僅鍍覆于該金屬基材61的第二表面612上。在該第一表面611上并無鍍覆金屬鍍層62，藉以適用于該第一表面611需要其它制備的情況，例如在該第一表面611上進行銅、鋁金屬的黑氧化處理或是陽極處理。參閱圖8、圖9，為本發明半導體5的絕緣封裝裝置6的制造方法的第一較佳實施例，主要是用以說明制造上述該絕緣封裝裝置6的多個較佳實施例的方法，因此，本較佳實施例中所述及的結構，即為上述絕緣封裝裝置6的多個較佳實施例，故于此不再多加贅述。首先，如步驟71所示，備制一薄片狀的金屬基材61。接下來，如步驟72所示，在該金屬基材61上鍍覆該金屬鍍層62。由于該金屬鍍層62是鍍覆于該金屬基材61上，因此可以如圖9所示，利用鍍覆該金屬鍍層62時所產生的粗糙表面，增加該絕緣黏著層63與該金屬鍍層62間的接觸面積與摩擦力，提升該絕緣黏著層63與該金屬鍍層62間的結合力。參閱圖8、圖10，接著，如步驟73所示，將該金屬基材61沖壓成型為概呈倒U狀，以使其能覆蓋于該半導體芯片5的基板51上。經過沖壓之后，該金屬基材61具有一本體部613、一環繞于該本體部613周緣且向下延伸至該半導體基板51的環繞部614，及一與該半導體基板51連接的延伸部616。最后，如步驟74所示，在該金屬鍍層62的其中一側上涂覆環氧樹脂以形成該絕緣黏著層63，并以加熱壓合的方式將該金屬基材61與該半導體基板51上的組件52黏合在一起。當然，對應前述半導體5的絕緣封裝裝置6的第一~第四較佳實施例，該金屬基材61是否需要該環繞部614或該延伸部616，可以通過沖壓或是連續模的制備來決定，于此不再多加贅述。經由以上說明可知，在半導體5封裝的過程中，由于焊錫較容易沾黏結合于同質材料的鍍錫層，但該絕緣黏著層63的環氧樹脂與鍍錫層材料性質相異，因此可以避免焊錫沾黏的困擾。同樣的道理，在封裝制備中，也會有從外部灌膠于半導體基板51上，使該金屬基材61與該半導體5更緊密地結合在一起。此外，由于該絕緣黏著層63具有絕緣效果，可避免外部靜電透過該絕緣黏著層63導入，并經過該金屬基材61而影響該組件52的運作，同時也具有電磁波防護的功能。因此，配合該絕緣黏著層63所產生的黏著效果，不但能更容易地與該半導體5直接黏合，避免封裝焊接結合不易的問題，進而提高半導體5運作時的穩定性，與加強散熱效果。綜上所述，本發明半導體5的絕緣封裝裝置6及其制造方法，利用該金屬鍍層62鍍覆時的粗糙表面，能提升該金屬鍍層62與該絕緣黏著層63間的結合力，配合該絕緣黏著層63所能產生的絕緣與黏著效果，所以除了能夠改善因半導體制備體積縮小所造成焊合操作不易的問題，也能利用該絕緣黏著層63避免該半導體芯片5與該金屬鍍層62相接觸而產生干擾或短路，而藉由環氧樹脂傳遞熱量也優于單純的空氣隔絕，因此也具有提高封裝制備良率與芯片散熱效果的優點，故確實能達成本發明的目的。惟以上所述者，僅為本發明的多個較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施的范圍，即大凡依本發明申請專利范圍及發明說明內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的范圍內。以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍。