具有散热结构的软性基板半导体封装装置的制造方法
【专利摘要】一种具有散热结构的软性基板半导体封装装置，包含一片可挠式基板、一个半导体元件、一个印刷电路板，及一个导热件。该可挠式基板包括一个输入端，及一层第一线路层。该半导体元件设置于该第一线路层上。该印刷电路板邻近该可挠式基板的该输入端，包括一层与该第一线路层呈电连接的第二线路层。该导热件设置于该可挠式基板上，包括一个主体部，及一个自该主体部向外延伸的第一延伸部。其特征在于:该印刷电路板还包括一个与该导热件的该第一延伸部相接触并与该第二线路层相间隔的散热件。借此将该半导体元件作动时产生的热能，传导至该散热件而达到降温的效果。
【专利说明】
具有散热结构的软性基板半导体封装装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种软性基板半导体封装组合体，特别涉及一种适用于显示面板的具有散热结构的软性基板半导体封装装置。
【背景技术】
[0002]随着液晶显示器的分辨率(Resolut1n)规格来到4k HD(4k HD为显示器分辨率规格代号，像素数目为3840x2160)，以及为了实现三维显示器(Three Dimens1nsDisplay,简称3D)的立体视觉效果，显示器的像素更新频率必须自60Hz提升至120Hz，上述液晶显示器的技术进展，均大幅提高集成电路(Integrated Circuits,简称IC)驱动器的驱动负荷。由于，IC驱动器作动时会将电能转换成热能而成为一个发热源，当热能无法被传导至他处而一直集中在同一个区域时，即产生所谓的热点(Hot Spot)，位于热点的IC驱动器将因过高温度而产生错误作动。
[0003]参阅图1，现有一种软性基板半导体封装组合体I (参考中国台湾发明专利公告第1441298号)，连接于一个显示面板2及一个印刷电路板3之间。
[0004]该软性基板半导体封装组合体I包括一片可挠式基板11、一个设置于该可挠式基板上11的IC驱动器12、一个设置于该可挠式基板11且为铝制的导热件13，及一片设置于该导热件13上的加强部件14，该导热件13位于该IC驱动器12与该加强部件14之间。该可挠式基板11包括呈相反设置的一个输入端111及一个输出端112，该输入端111连接于该印刷电路板3，该输出端112连接于该显示面板2上。
[0005]该显示面板2包括一个邻近一个背光单元的底面21，及一个相反于该底面21并能供一片偏光板贴合的像素显示正面22，在此说明的是，该背光单元及该偏光板均未显示于图中，一个框架单元4能将该软性基板半导体封装组合体1、该显示面板2及该背光单元一并组装于金属框架内而成为一个液晶显示器模组。
[0006]由于，现有此种软性基板半导体封装组合体I的热能传导路径，只能将热能自该发热源经铝制的该导热件13传导至该可挠式基板11的两端，因此有效散热范围仅局限于该可挠式基板11上，并且，随着该液晶显示器模组薄型轻量化的需求提升，让组装时原本接触于该软性基板半导体封装组合体I上的该框架单元4的材质由原本重量较重的铝合金改选用重量较轻的强化塑胶，在此说明的是，强化塑胶是以导热系数约为0.19ff/mK的高分子环氧树脂(Epoxy)为基体的复合材料，相较于导热系数约为237W/mK的铝而言，更不利于热能传导，所以会有热点温度因热能累积而不断升高且热点区域自局部延伸至整片可挠式基板11的情形发生，工作环境温度过高将导致该IC驱动器12发生错误作动，从而使该显示面板2呈现错误的显示画面。
[0007]由上可知，现有此种软性基板半导体封装组合体1，因为散热路径及有效散热范围被局限于该可挠式基板11上，使得整体散热面积不足且又无法将热能有效率地自热点传导至非热点所在区，所以降温效果有限。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种能增加有效散热面积，使热点温度下降从而让IC驱动器能维持正常作动的具有散热结构的软性基板半导体封装装置。
[0009]本发明的具有散热结构的软性基板半导体封装装置，包含一片可挠式基板、一个半导体元件、一个印刷电路板，及一个导热件。
[0010]该可挠式基板包括一个输入端、两层呈相反设置的绝缘层，及一层介于所述绝缘层之间的第一线路层。
[0011]该半导体元件设置于该第一线路层上。
[0012]该印刷电路板邻近该可挠式基板的该输入端，包括一层与该第一线路层呈电连接的第二线路层。
[0013]该导热件设置于该可挠式基板上，包括一个位于所述绝缘层的其中一层上的主体部，及一个自该主体部向外延伸的第一延伸部。
[0014]该印刷电路板还包括一个与该导热件的该第一延伸部相接触并与该第二线路层相间隔的散热件。
[0015]本发明的具有散热结构的软性基板半导体封装装置，该印刷电路板的该散热件的材质具有金属材料。
[0016]本发明的具有散热结构的软性基板半导体封装装置，该印刷电路板的该散热件与该导热件的材质均含有铜。
[0017]本发明的具有散热结构的软性基板半导体封装装置，该印刷电路板的该散热件与该导热件的材质均具有碳复合体材料。
[0018]本发明的具有散热结构的软性基板半导体封装装置，该可挠式基板的所述绝缘层的其中一层为一层保护层，另一层为一层支撑层，该第一线路层具有两个分别不被该保护层所披覆且远离该输入端的接合表面，该半导体元件包括一个顶面、四个分别与该顶面成角度衔接的外侧面，及两个分别与该顶面呈相反设置的凸接块，所述外侧面涂布有一层粘胶层，所述凸接块分别位于所述接合表面。
[0019]本发明的具有散热结构的软性基板半导体封装装置，该导热件的主体部设置于该支撑层且位置对应于该半导体元件。
[0020]本发明的具有散热结构的软性基板半导体封装装置，该可挠式基板还包括一个相反于该输入端的输出端，该半导体元件位于该输入端与该输出端之间，该导热件还包括一个自该主体部朝该输出端方向延伸的第二延伸部。
[0021]本发明的具有散热结构的软性基板半导体封装装置，该导热件的主体部设置于该保护层且位于该输入端与该半导体元件之间。
[0022]本发明的具有散热结构的软性基板半导体封装装置，该半导体元件的该顶面涂布有一层封胶层，该导热件还包括一个自该主体部朝该半导体元件方向延伸至该封胶层上的第二延伸部。
[0023]本发明的具有散热结构的软性基板半导体封装装置，该可挠式基板还包括一个相反于该输入端的输出端，该半导体元件位于该输入端与该输出端之间，该导热件的该第二延伸部自该封胶层朝该输出端方向延伸。
[0024]本发明的有益效果在于:通过该导热件的该第一延伸部延伸至该印刷电路板的该散热件上，借此利用该印刷电路板的该散热件及位于该印刷电路板上的铜布线来增加有效散热面积，所以能帮助位于热点的该半导体元件有效降温，从而，防止该半导体元件因过高环境工作温度而产生错误作动的情形发生。
【附图说明】
[0025]图1是一个剖面图，说明现有一种软性基板半导体封装组合体，适用连接于一个显示面板及一个印刷电路板之间，并能与一个框架单元共同组装成一个液晶显示器模组；
[0026]图2是一个俯视图，说明本发明具有散热结构的软性基板半导体封装装置的一个第一实施例；
[0027]图3是一个剖面图，说明是沿图2的II1-1II剖切线方向；
[0028]图4是一个仰视图，说明本发明具有散热结构的软性基板半导体封装装置的一个第二实施例；
[0029]图5是一个剖面图，说明是沿图4的V-V剖切线方向；
[0030]图6是一个仰视图，说明本发明具有散热结构的软性基板半导体封装装置的一个第三实施例；
[0031]图7是一个剖面图，说明是沿图6的VI1-VII剖切线方向。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明:
[0033]参阅图2、3，本发明具有散热结构的软性基板半导体封装装置5的一个第一实施例，适用于一个显示器模组内的一个显示面板2，包含一片可挠式基板51、一个半导体元件52、一个导热件53，及一个印刷电路板54。该显不面板2具有一个邻近一个背光单元的底面21，及一个相反于该底面21并能供一片偏光板贴合的像素显示正面22，在此说明的是，该背光单元及该偏光板均未显示于图中。
[0034]另外，值得一提的是，该显示面板2不限定为液晶显示面板，也可以是主动式矩阵有机发光二极管(Active Matrix Organic Light Emitting D1de,简称 AMOLED)面板。
[0035]该可烧式基板51，包括一个输入端511、一个相反于该输入端511的输出端512、两层呈相反设置的绝缘层，及一层介于所述绝缘层之间的第一线路层513。
[0036]在本第一实施例中，该可挠式基板51的所述绝缘层的其中一层为一层保护层514，另一层为一层支撑层515，该第一线路层513具有两个分别不被该保护层514所披覆且远离该输入端511的接合表面516。
[0037]另外补充说明的是，该支撑层515可以是聚酰亚胺薄膜(Polymide Film,简称PI)，该第一线路层513可以是导电性及导热性均佳的铜导线，该保护层514是俗称的防焊层，材质也可以是PI，主要用途是保护铜导线。
[0038]在本第一实施例中，该半导体元件52为一个IC驱动器，该半导体元件52位于该输入端511与该输出端512之间，且设置于该第一线路层513上。该半导体元件52包括一个顶面521、四个分别与该顶面521成角度衔接的外侧面522，及两个分别与该顶面521呈相反设置的凸接块523，所述外侧面522涂布有一层粘胶层55，所述凸接块523分别位于所述接合表面516。在本第一实施例中，该粘胶层55为具有绝缘性质的树脂(Resin)，所述凸接块523的材质为金属金，所述接合表面516则分别涂布金属锡，利用共晶接合方式(Eutectic Bonding)让该半导体元件52接合定位于该第一线路层513上，另外，也能利用异向性导电胶(Anisotropic Conductive Paste,简称ACP)达到同样功效，由于，关于所述凸接块523分别定位于所述接合表面516的结合方式，是本技术领域具有通常知识者所熟悉且非本发明的技术重点，在此便不再详述。
[0039]该导热件53设置于该可挠式基板51上，包括一个位于所述绝缘层的其中一层上的主体部531、一个自该主体部531向外延伸的第一延伸部532，及一个自该主体部531朝该输出端512方向延伸的第二延伸部533。在本第一实施例中，该导热件53的主体部531设置于该支撑层515且位置对应于该半导体元件52。另外补充说明的是，该导热件53的材质含有金属材料，在本第一实施例中，该导热件53含有铜。
[0040]该印刷电路板54邻近该可烧式基板51的该输入端511，包括一层与该第一线路层513呈电连接的第二线路层541，及一个与该导热件53的该第一延伸部532相接触并与该第二线路层541相间隔的散热件542。在本第一实施例中，该第二线路层541的材质可以含有导电性及导热性均佳的铜，该印刷电路板54的该散热件542的材质具有金属材料，较佳地，该印刷电路板54的该散热件542的材质含有铜。在此，具体说明的是，该第二线路层541与该散热件542均可以分别为一个镀铜金属垫，所述镀铜金属垫均需经表面处理过程(Surface Finish)成为表面镀有一层镍金层(Ni/Au)的镀铜金属垫，借此利用金属金本身优异的抗氧化特性，防止表面氧化情形发生。
[0041]值得一提的是，该印刷电路板54的该散热件542与该导热件53的材质均可以改为选用导热系数能达400W/mK的含有碳复合体材料。
[0042]当一个电信号自该印刷电路板54的该第二线路层541经该可挠式基板51的该第一线路层513传送至该半导体元件52时，开始作动的该半导体元件52则会依焦耳定律将电能转换成热能而成为一个发热源，本发明的该导热件53由导热系数约为401W/mK的铜所制成，通过该导热件53的主体部531的位置对应于该发热源，便能有效率地将热能经该第一延伸部532传导至位于该印刷电路板54的该散热件542上释放，也就是说，相较于现有该软性基板半导体封装组合体I的散热范围仅局限于该可挠式基板11上而言，本发明通过将热能自该导热件53的主体部531经该第一延伸部532传导至该印刷电路板54的该散热件542，便能增加有效散热范围，另外，也能利用该印刷电路板54上的铜布线增加有效散热面积，所以能更有助于降温，从而，进一步地防止该半导体元件52因工作环境温度过高而发生错误作动的情形。
[0043]经由以上的说明，可以再将本发明的优点归纳如下:
[0044]一、本发明通过增加有效散热面积且该导热件53及该散热件542均是使用导热性较佳的铜，相较于现有该半导体封装组合体I仅能将热能自该发热源传导至该可挠式基板11的两端且该导热件13是使用导热性较差的铝而言，更有助于避免该半导体元件52因过高环境工作温度而产生错误作动的情形发生。
[0045]二、本发明位于该印刷电路板54上的该散热件542为表面镀有该镍金层的镀铜金属垫，此种经表面处理过程后的镀铜金属垫，在其表面因为含有抗氧化能力较优异的金属金，所以此种表面镀有该镍金层的该镀铜金属垫便能有效避免氧化情形发生。
[0046]三、本发明该导热件53与该散热件542的材质也能使用导热系数能达400W/mK的碳复合体材料，由于碳复合体材料制造成本较低廉，相较于现有该半导体封装组合体I的该导热件13所使用导热系数约为237W/mK的铝而言，不但能达到更好的散热功效，同时也有助于降低制造成本。
[0047]参阅图4、5，为本发明具有散热结构的软性基板半导体封装装置5的一个第二实施例，该第二实施例类似于该第一实施例，该第二实施例与该第一实施例的主要差异在于:
[0048]该半导体元件52位于该输入端511与该输出端512之间，在本第二实施例中，该半导体元件52的该顶面521涂布有一层封胶层56，该导热件53的主体部531设置于该保护层514且位于该输入端511与该半导体元件52之间。该导热件53的该第二延伸部533自该主体部531朝该半导体元件52方向延伸至该封胶层56上。在此补充说明的是，该封胶层56为具有绝缘性质的树脂。
[0049]另外，较佳地，该导热件53的该第二延伸部533自该封胶层56朝该输出端512方向延伸。
[0050]如此，该第二实施例也能达到与上述该第一实施例相同的目的与功效。
[0051]参阅图6、7，为本发明具有散热结构的软性基板半导体封装装置5的一个第三实施例，该第三实施例类似于该第一实施例，该第三实施例与该第一实施例的主要差异在于:
[0052]该导热件53的主体部531设置于该保护层514且位于该输入端511与该半导体元件52之间。
[0053]如此，该第三实施例也能达到与上述该第一实施例相同的目的与功效。
[0054]综上所述，本发明通过该导热件53的该第一延伸部532能延伸至该印刷电路板54的该散热件542上，及该导热件53及该散热件542的材质均采用导热系数比铝高的铜，且该散热件542可以是一个位于该印刷电路板54上的镀铜金属垫，并且该镀铜金属垫的表面镀有一层能防止氧化的该镍金层，如此，便能利用该印刷电路板54的该散热件542及位于该印刷电路板54上的铜布线来增加有效散热面积，所以能帮助位于热点的该半导体元件52有效降温，从而，防止该半导体元件52因过高环境工作温度而产生错误作动的情形发生，所以确实能达到本发明的目的。
【主权项】
1.一种具有散热结构的软性基板半导体封装装置，包含一片可挠式基板、一个半导体元件、一个印刷电路板，及一个导热件，该具有散热结构的软性基板半导体封装装置的特征在于: 该可挠式基板，包括一个输入端、两层呈相反设置的绝缘层，及一层介于所述绝缘层之间的第一线路层； 该半导体元件，设置于该第一线路层上； 该印刷电路板，邻近该可挠式基板的该输入端，包括一层与该第一线路层呈电连接的第二线路层； 该导热件设置于该可挠式基板上，包括一个位于所述绝缘层的其中一层上的主体部，其中，该导热件还包括一个自该主体部向外延伸的第一延伸部，该印刷电路板还包括一个与该导热件的该第一延伸部相接触并与该第二线路层相间隔的散热件。2.根据权利要求1所述的具有散热结构的软性基板半导体封装装置，其特征在于:该印刷电路板的该散热件的材质具有金属材料。3.根据权利要求2所述的具有散热结构的软性基板半导体封装装置，其特征在于:该印刷电路板的该散热件与该导热件的材质均含有铜。4.根据权利要求1所述的具有散热结构的软性基板半导体封装装置，其特征在于:该印刷电路板的该散热件与该导热件的材质均具有碳复合体材料。5.根据权利要求1至4中任一项所述的具有散热结构的软性基板半导体封装装置，其特征在于:该可挠式基板的所述绝缘层的其中一层为一层保护层，另一层为一层支撑层，该第一线路层具有两个分别不被该保护层所披覆且远离该输入端的接合表面，该半导体元件包括一个顶面、四个分别与该顶面成角度衔接的外侧面，及两个分别与该顶面呈相反设置的凸接块，所述外侧面涂布有一层粘胶层，所述凸接块分别位于所述接合表面。6.根据权利要求5所述的具有散热结构的软性基板半导体封装装置，其特征在于:该导热件的主体部设置于该支撑层且位置对应于该半导体元件。7.根据权利要求6所述的具有散热结构的软性基板半导体封装装置，其特征在于:该可挠式基板还包括一个相反于该输入端的输出端，该半导体元件位于该输入端与该输出端之间，该导热件还包括一个自该主体部朝该输出端方向延伸的第二延伸部。8.根据权利要求5所述的具有散热结构的软性基板半导体封装装置，其特征在于:该导热件的主体部设置于该保护层且位于该输入端与该半导体元件之间。9.根据权利要求8所述的具有散热结构的软性基板半导体封装装置，其特征在于:该半导体元件的该顶面涂布有一层封胶层，该导热件还包括一个自该主体部朝该半导体元件方向延伸至该封胶层上的第二延伸部。10.根据权利要求9所述的具有散热结构的软性基板半导体封装装置，其特征在于:该可挠式基板还包括一相反于该输入端的输出端，该半导体元件位于该输入端与该输出端之间，该导热件的该第二延伸部自该封胶层朝该输出端方向延伸。
【文档编号】H01L23/373GK105990276SQ201510100164
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年3月6日
【发明人】卢智宏, 林世峰
【申请人】奕力科技股份有限公司