[发明专利]封装结构及电子装置

说明书

本发明实施例公开了一种封装结构，包括：基板、裸片、散热盖，所述裸片安装至所述基板的表面，所述散热盖连接至所述基板且遮罩在所述裸片的外围，所述散热盖包括固定部和导热部，所述固定部与所述基板固定连接，所述导热部正对所述裸片背离所述基板的表面，所述裸片和所述导热部之间设有导热胶，所述导热部和固定部之间设有开槽，以减小所述散热盖的刚性。本发明实施例子还公开一种电子装置。本发明能够减少导热胶分层风险，增强封装结构的可靠性。

技术领域

本发明涉及封装技术，特别涉及一种包含散热盖的封装结构用使用该封装结构的电子装置。

背景技术

随着芯片集成通道速率的提升，系统应用要求集成度进一步提高，芯片高速信号通道数量大幅增加，导致芯片功耗持续攀升；为保证链路驱动能力、信号隔离度及系统互连的实现，封装尺寸也逐步加大。然而，随之而来的封装热问题与应力问题相比小尺寸低功耗芯片封装也更为严峻；此外，2.5D/3D封装的逐步普及也对封装尺寸与封装散热提出更高的要求。目前普遍的封装形式采用裸片背面通过导热胶与散热盖相连的结构，由于裸片正面通过凸点相连的基板的导热率较低，裸片在工作时产生的绝大多数热量会经散热盖扩散，最终在外置散热器的帮助下被带离裸片。导热胶在结构中起到两个作用：建立裸片与散热盖之间的传热通道，减小裸片与散热盖的接触热阻。然而，由于各封装材料之间存在热膨胀率(CTE)失配，裸片工作中的热应力会导致封装产生翘曲变形，导致裸片与散热盖之间出现相对位移，继而造成导热胶分层。导热胶分层会使散热通道中断，热量无法从裸片扩散出去，导致裸片工作温度超标，裸片电性能恶化，加速裸片老化，甚至引起裸片损坏。其次，散热盖较高的刚度虽然限制了封装的翘曲变形，但同时也加大了板级焊球断裂的风险。因此采取必要的措施减小导热胶分层，增强板级可靠度成为一个不得不关注的问题。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种封装结构，能够降低封装导热胶分层风险，增强板级可靠性。

第一方面，本发明实施例提供一种封装结构，包括：基板、裸片、散热盖，所述裸片安装至所述基板的表面，所述散热盖连接至所述基板且遮罩在所述裸片的外围，所述散热盖包括固定部、导热部和连接在所述固定部和所述导热部之间的连接部，所述固定部与所述基板固定连接，所述导热部正对所述裸片背离所述基板的表面，导热胶设于所述裸片和所述导热部之间，所述连接部设有开槽，通过去除材料的方式形成所述开槽，以减小所述散热盖的刚性，当裸片发热，由于热膨胀率失配导致裸片与散热盖之间产生相对位移，由于散热盖的刚性减小了，散热盖的导热部可以与导热胶一同产生变形，这样，即使在受热的情况下，导热胶和散热盖之间依然能保持良好的贴合关系，不会产生导热胶分层现象。

本发明实施例提供一种降低封装导热胶分层风险，增强板级可靠性(即封装结构与电路板连接的焊球可靠性)的封装结构，同时能够保持封装结构良好散热性能。采用本发明实施提供的封装结构，通过对散热盖的结构进行改进，即，在封装结构的散热盖上通过机械加工的手段做出包围裸片的开槽，开槽的设置能够减小散热盖的刚性。当封装材料之间存在的热膨胀率(CTE)失配导致翘曲变形时，散热盖的固定部与基板相连接，用于限制封装结构翘曲变形，具体而言，固定部可以通过粘合胶与基板固定连接。由于开槽导致的散热盖刚度下降，进而，使得散热盖可以随封装结构的翘曲变形产生同步的形变，有助于减小散热盖的导热部与裸片之间的相对位移，能够保持散热盖和导热胶之间的贴合关系，从而降低导热胶的剥离应力。此外，由于，散热盖刚性的降低减小了封装结构整体刚性，封装结构通过焊球安装至电路板上时，使得一部分作用在焊球上的应力通过封装结构的形变释放，有助于板级可靠性的提高。

一种实施方式中，所述开槽包围所述导热部，即开槽设置在导热部的外围，使得导热部外围的刚性得到全面的降低，以使裸片发热时，导热部产生变形量，从而降低导热胶的分层或剥离，从而能够保证导热效果。