电子封装件及其散热结构与制法的制作方法

1.本发明有关一种封装结构，尤指一种具散热结构的电子封装件及其散热结构与制法。

背景技术：

2.随着电子产品在功能及处理速度的需求的提升，作为电子产品的核心组件的半导体芯片需具有更高密度的电子元件(electronic components)及电子电路(electronic circuits)，故半导体芯片在运作时将随之产生更大量的热能。此外，由于传统包覆该半导体芯片的封装胶体为一种导热系数仅0.8(单位w.m-1
.k-1
)的不良传热材质(即热量的逸散效率不佳)，因而若不能有效逸散半导体芯片所产生的热量，将会造成半导体芯片的损害与产品信赖性问题。
3.因此，为了迅速将热能散逸至外部，业界通常在半导体封装件中配置散热片(heat sink或heat spreader)，该散热片通常借由散热胶，如导热介面材(thermal interface material，简称tim)，结合至半导体芯片背面，以借散热胶与散热片逸散出半导体芯片所产生的热量；此外，通常令散热片的顶面外露出封装胶体或直接外露于大气中，俾取得较佳的散热效果。
4.如图1所示，现有半导体封装件1的制法先将一半导体芯片11以其作用面11a利用覆晶接合方式(即透过导电凸块110与底胶111)设于一封装基板10上，再将一散热件13以其顶片130借由tim层12结合于该半导体芯片11的非作用面11b上，且该散热件13的支撑脚131透过粘着层14架设于该封装基板10上。
5.于运作时，该半导体芯片11所产生的热能经由该非作用面11b、tim层12而传导至该散热件13的顶片130以散热至该半导体封装件1的外部。
6.此外，为了配合电子产品逐渐朝多接点(i/o)、大尺寸封装规格、大面积及高散热等发展趋势，遂采用液态金属(liquid metal)制作tim层12，以取代传统的硬质材tim。
7.然而，现有半导体封装件1中，因该tim层12为液态金属，其为流体，且于高温时会膨胀，使其无法稳定地铺设于该半导体芯片11的非作用面11b上，甚至会溢流出该半导体封装件1外，造成该半导体封装件1外部的其它元件受污染。
8.因此，如何克服上述现有技术的种种问题，实已成为目前业界亟待克服的难题。

技术实现要素：

9.鉴于上述现有技术的种种缺失，本发明提供一种电子封装件及其散热结构与制法，可有效防止第一散热材溢流出该电子封装件外，避免电子封装件外部的其它元件受到污染的问题。
10.本发明的散热结构，包括：散热体，其具有相对的第一侧与第二侧，且该第一侧的表面定义有一承载区及一邻接该承载区的作用区，其中，该承载区上用以布设第一散热材；以及调节通道，其设于该作用区上，且该调节通道的其中一端开放并连通该散热结构的外
部，而另一端连通该承载区，以调节该第一散热材的体积。
11.前述的散热结构中，该调节通道具有相连通的流体区段及气体区段，该流体区段连通该承载区以调节该第一散热材的体积，且该气体区段相对该流体区段的一端开放并连通散热结构的外部。例如，该流体区段的截面积由该承载区朝该气体区段的方向渐缩。进一步，该流体区段基于一由其相对两侧所形成的夹角渐缩，且该夹角至多70度。
12.或者，该流体区段的截面积的宽度的最小者小于该气体区段的截面积的高度。抑或，该气体区段的其中一开口端连通该流体区段，而该气体区段的另一开口端远离该流体区段，以令该气体区段的截面积由该流体区段朝该另一开口端的方向渐缩。进一步，该气体区段基于一由其相对两侧所形成的夹角渐缩，且该夹角至多70度。
13.另外，该调节通道具有多个该气体区段，且各该气体区段均连通该流体区段。
14.前述的散热结构中，该气体区段的截面积的高度为10微米至1200微米。
15.前述的散热结构中，该调节通道借由堆叠第一散热件与第二散热件而形成者。
16.前述的散热结构中，该承载区上定义有一空间，该空间的相对两侧的其中一者为该第一侧的表面，而另一者为与该第一侧的表面间隔一间隙的水平面，且该空间呈矩形，该承载区具有一自中心点朝该矩形角落延伸出的角区段，及一自该中心点朝该矩形边线延伸出的线区段，该空间对应该角区段的体积小于该空间对应该线区段的体积。
17.本发明还提供一种电子封装件，包括：一承载结构；电子元件，其设于该承载结构上；以及一前述的散热结构，其以其散热体借由该第一散热材结合至该电子元件上。
18.前述的电子封装件中，该调节通道具有相连通的流体区段及气体区段，该流体区段连通该承载区以调节该第一散热材的体积，且该气体区段用以连通该散热结构的外部以排出气体。
19.前述的电子封装件中，该调节通道沿远离该电子元件的方向调节该第一散热材的体积。
20.前述的电子封装件中，该作用区形成有环体，以令该环体环绕该电子元件的侧面，使该调节通道位于该环体与该电子元件的侧面之间，供该第一散热材沿该电子元件的侧面调节该第一散热材的体积。例如，该调节通道还位于该环体底侧与该承载结构之间。
21.前述的电子封装件中，该作用区形成有环体，其借由第二散热材设于该电子元件上，以令该第二散热材侧向止挡该第一散热材。例如，该环体、该第二散热材与该电子元件相互配合而形成一缓冲通道，且该缓冲通道的其中一端口连通该调节通道，而该第二散热材密封该缓冲通道的另一端口。进一步，该缓冲通道连通该调节通道的端口宽度小于该调节通道连通该承载区的端口宽度。或者，该缓冲通道的截面积的宽度为20至300微米。抑或，该缓冲通道的截面积由该承载区朝该第二散热材的方向渐缩。
22.前述的电子封装件中，该散热结构还具有一环绕该电子元件的侧面且借由第二散热材结合该承载结构的环体，以令该环体、该第二散热材与该电子元件的侧面相互配合而形成一缓冲通道，且该缓冲通道的其中一端口连通该调节通道，而该第二散热材密封该缓冲通道的另一端口。例如，该缓冲通道的截面积沿该电子元件的侧面朝该承载结构的方向渐缩。进一步，该环体对应该电子元件的内侧面形成有朝该承载结构的方向厚度渐增的楔块。
23.前述的电子封装件中，该第一散热材含有金属。
24.本发明还提供一种散热结构的制法，包括：提供第一散热件及第二散热件；以及将该第一散热件与第二散热件相堆叠，以形成前述的散热结构。
25.前述的制法中，该第一散热件包含有环体，且该第二散热件包含有该散热体，将该第一散热件与第二散热件相堆叠后，该环体与该散热体相配合而形成配置于该作用区上的该调节通道。
26.由上可知，本发明的电子封装件及其散热结构与制法，主要借由该调节通道提供调节该第一散热材热膨胀的空间，以于高温时，使该第一散热材能稳定地铺设于该电子元件上，故相较于现有技术，本发明的散热结构可有效防止该第一散热材溢流出该电子封装件外，因而可避免该电子封装件外部的其它元件受到污染的问题。
附图说明
27.图1为现有半导体封装件的剖视示意图。
28.图1a为本发明的散热结构的第一实施例用于电子封装件的剖视示意图。
29.图2为本发明的散热结构的第二实施例的剖视示意图。
30.图2a为图2沿a0-a0横切面的俯视示意图。
31.图2b为图2的散热结构用于电子封装件的剖视示意图。
32.图2c为图2b的局部放大剖视示意图。
33.图2d及图2e为图2b的局部立体示意图。
34.图2-1为图2的另一实施例的剖视示意图。
35.图2a-1为图2-1沿a1-a1横切面的俯视示意图。
36.图2b-1为图2-1沿b1-b1横切面的俯视示意图。
37.图2-2为图2-1的另一实施例的剖视示意图。
38.图2a-2为图2-2沿a2-a2横切面的俯视示意图。
39.图2b-2为图2-2沿b2-b2横切面的俯视示意图。
40.图3-1、图3-2及图3-3为图1a的不同实施例的局部剖视示意图。
41.图3a为图1a沿a3-a3横切面的俯视示意图。
42.图3a-1至图3a-7为图3a的不同实施例的局部俯视示意图。
43.图3b为图1a的局部放大剖视示意图。
44.图3b-1至图3b-3为图3b的不同实施例的剖视示意图。
45.图3c为图3b的另一实施例的剖视示意图。
46.图3d为图3a的另一实施例的局部放大俯视示意图。
47.图3d-1为图3d省略第一散热材的局部剖视示意图。
48.图4a至图4d为图1a的散热结构的制法的剖视示意图。
49.图5a为本发明的散热结构的第三实施例用于电子封装件的局部剖视示意图。
50.图5b为图5a的另一实施例的剖视示意图。
51.图6a为本发明的散热结构的第四实施例用于电子封装件的剖视示意图。
52.图6b及6c为图6a的其它实施例的剖视示意图。
53.符号说明
54.1:半导体封装件
55.10:封装基板
56.11:半导体芯片
57.11a,25a:作用面
58.11b,25b:非作用面
59.110:导电凸块
60.111,250:底胶
61.12:tim层
62.13:散热件
63.130:顶片
64.131,21:支撑脚
65.14:粘着层
66.2,3,5,6:散热结构
67.2a:发热物
68.2b,4,5b,6b:电子封装件
69.20:散热体
70.20a:第一侧
71.20b:第二侧
72.200,600:调节通道
73.201,601:流体区段
74.202,602:气体区段
75.203,503:缓冲通道
76.204:辅助通道
77.210:容置口
78.22:散热块
79.22a:第一散热材
80.22b:第二散热材
81.23,53,63:环体
82.23a:框体
83.24:承载结构
84.25:电子元件
85.25c:侧面
86.26,36:结合材
87.3a:第一散热件
88.3b:第二散热件
89.302:凸块
90.530:楔块
91.a:承载区
92.a1:角区段
93.a2:线区段
94.b:作用区
95.c:外围区
96.d:截面积
97.d1,d2,d3:宽度
98.h:高度
99.h1,h2:波浪高度
100.o:中心点
101.q:中心区域
102.s:凹凸表面
103.w:间距
104.z:空气空间
105.θ:夹角。
具体实施方式
106.以下借由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
107.须知，本说明书所附附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具有技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“第一”、“第二”及“一”等的用语，也仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，应当也视为本发明可实施的范畴。
108.图1a为本发明的散热结构3的第一实施例的剖面示意图，且图2为本发明的散热结构2的第二实施例的剖面示意图。第一实施例与第二实施例的差异在于制作方式，其中，第一实施例的散热结构3由多个散热件(如第一散热件3a与第二散热件3b)组成，第二实施例的散热结构2为单一板块一体成形结构，故以下所述的构造特征通用于第一与第二实施例中，特此述明。
109.如图1a及图2所示，该散热结构2,3包括一片状散热体20与至少一立设于该散热体20上的支撑脚21，其中，该散热体20具有相对的第一侧20a与第二侧20b，且该第一侧20a的表面由内(中心)向外依序定义有一承载区a、一邻接该承载区a的作用区b及一邻接该作用区b的外围区c，以令该支撑脚21配置于该第一侧20a的外围区c，如图2a所示。
110.所述的承载区a形成有一相对该第一侧20a隆起的散热块22，且该散热块22具有凹凸表面s，以承载作为导热介面材(thermal interface material，简称tim)的第一散热材22a，俾供结合发热物2a(以形成如图2b所示的电子封装件2b)。
111.于第一与第二实施例中，该散热块22呈锥状或山丘状，且该第一散热材22a填入该散热块22的凹凸表面s的凹部。例如，该凹凸表面s为多个波浪状曲面，如图2d或图2e所示，其沿该散热块22的中心区域q(如图2d所示的圆形轮廓或图2e所示的矩形轮廓)环绕配置，以呈荷叶折边状。
112.此外，该第一散热材22a具有高导热系数，约25～80瓦/(公尺.克耳文)(wm-1
k-1
)。例如，该第一散热材22a为固态铟(in)、液态金属或其他任意在常温/高温状态会呈流体的含金属材质，以借由该散热块22压合于该发热物2a上。
113.另外，该发热物2a为一封装模块，其包含一承载结构24及配置于该承载结构24上的电子元件25，且该第一散热材22a结合于该电子元件25上。例如，该承载结构24例如为具有核心层与线路结构的封装基板、无核心层(coreless)形式线路结构的封装基板、具导电硅穿孔(through-silicon via，简称tsv)的硅中介板(through silicon interposer，简称tsi)或其它板型，其包含至少一绝缘层及至少一结合该绝缘层的线路层，如至少一扇出(fan out)型重布线路层(redistribution layer，简称rdl)。应可理解地，该承载结构24也可为其它承载芯片的板材，如导线架(lead frame)、晶片(wafer)、或其它具有金属布线(routing)的板体等，并不限于上述。
114.另外，该电子元件25为主动元件、被动元件、芯片模块(chip module)或其组合者，其中，该主动元件为例如半导体芯片，而该被动元件为例如电阻、电容及电感。于第一与第二实施例中，该电子元件25为半导体芯片，其具有相对的作用面25a与非作用面25b，并使该作用面25a借由多个如焊锡材料、金属柱(pillar)或其它等的导电凸块以覆晶方式设于该承载结构24的线路层上并电性连接该线路层，且以底胶250封装该电子元件25，而该第一散热材22a结合于该非作用面25b上；或者，该电子元件25可借由多个焊线(图未示)以打线方式电性连接该承载结构24的线路层；抑或，该电子元件25可直接接触该承载结构24的线路层。应可理解地，且有关电子元件25电性连接承载结构24的方式繁多，且于该承载结构24上可接置所需类型及数量的电子元件，并不限于上述。
115.所述的作用区b形成有一自该承载区a连通至该外围区c的调节通道200，以调节该第一散热材22a的体积，其中，该作用区b形成有一可借由第二散热材22b结合至该发热物2a(或电子元件25)上的环体23(如图2c所示)，使该调节通道200定义出一由该环体23与该散热块22所形成的流体区段201，以及至少一由该环体23与该散热体20所形成的气体区段202。
116.于第一与第二实施例中，该流体区段201可容置该第一散热材22a以调节该第一散热材22a的体积，且该气体区段202的一端连通该流体区段201，而另一端开放并连通该散热结构2,3的外部而保持空气状态以调节内部气体的压力，当该第一散热材22a受热膨胀时，该电子封装件2b的多余的气体可快速排逸至预定处。例如，该气体区段202的其中一开口端连通该流体区段201，而该气体区段202的另一开口端远离该流体区段201，如图2b所示的连通该外围区c、或如图2-1及图2-2所示的连通外界环境。
117.所述的流体区段201呈环状布设，如图2a、图2b-1及图2b-2所示，其截面积d朝该气体区段202的方向渐缩，如图2所示。
118.所述的气体区段202为沟道，如图2a、图2a-1及图2a-2所示，其截面积(如相对两侧的间距w)可依需求渐缩(如图2a所示的环体23上表面)或一致化(如图2a-1及图2a-2所示)，且若其截面积为渐缩，则气体排出流速可逐渐加快，以利于气体快速溢散至外部。例如，该气体区段202的沟道路径与形状可依需求设计，如图2a所示的渐缩漏斗状、如图2a-1所示的短直条状、如图2a-2所示的长直条状或其它适当设计，并无特别限制。应可理解地，该调节通道200可具有多个该气体区段202，如图2a-1或图2a-2所示，且各该气体区段202均连通该
流体区段201。
119.此外，该作用区b也可形成有至少一连通该流体区段201的缓冲通道203，如图2及图2b所示，以令该缓冲通道203与该气体区段202分别配置于该环体23的相对两侧，使该第一散热材22a可于受压后填入该缓冲通道203中，以分散该第一散热材22a于制程中所受的压合力。例如，该缓冲通道203的其中一端口连通该流体区段201，而该第二散热材22b密封该缓冲通道203的另一端口，以止挡该第一散热材22a扩散而自该缓冲通道203的另一端口向外流出，故该第二散热材22b能防止该第一散热材22a由侧向(即该电子元件25的侧面25c的方向)泄漏的问题。
120.因此，于该电子封装件2b中，当该第二散热材22b封闭该缓冲通道203时，在该缓冲通道203内会形成高压(气体受挤压后无法溢散而形成的高压)，致使该第一散热材22a朝该流体区段201流动。
121.另外，该第二散热材22b具有低导热系数，约2～20瓦/(公尺.克耳文)(wm-1
k-1
)，其可为含有硅胶材或如压克力材的紫外线(uv)胶等结合膜，且其还可包含金属颗粒、石墨材或其它适当充填物。例如，该硅胶材不仅具有高延展性，且其热传导系数也高于uv胶，故相较于uv胶，该第二散热材22b选用硅胶材较佳。
122.所述的外围区c于其边缘处配置该支撑脚21，使该支撑脚21远离该作用区b。
123.于第一与第二实施例中，该外围区c可依需求形成有一对应该环体23配置的框体23a，以令该环体23与该框体23a之间形成至少一自该气体区段202延伸的辅助通道204，如图2所示，使该气体区段202与该辅助通道204构成一弯曲沟道。例如，该支撑脚21可与该框体23a相邻接，以于该外围区c形成一较规则形状的空气空间z，如图2b所示。
124.所述的支撑脚21借由如胶材的结合材26立设于该承载结构24上。
125.于第一与第二实施例中，该支撑脚21可依需求形成有至少一可充填胶体(如该结合材26)的容置口210。
126.因此，本发明的散热结构2,3，其借由该流体区段201采用截面积d渐缩的设计，使作为该第一散热材22a的入口侧的宽度d1较大(此处的压力较小)，如图2c所示，且同时，因该缓冲通道203的端口的截面积的宽度d3(介于20至300微米，如入口处可为50微米)相对小于该流体区段201的较大宽度d1，以令该第一散热材22a于受压后会朝压力较小的该流体区段201流动。另外，当该第一散热材22a受压流动时，其侧向流动的速度会较快，故该缓冲通道203可提供侧向流动的缓冲机制，使该第一散热材22a朝该流体区段201流动的冲击力不会太大而散溢到该气体区段202内。
127.此外，该流体区段201连通该气体区段202的开口侧的宽度d2较小，呈一截面积渐缩的设计，如图2c所示，能使该第一散热材22a于初始填入该流体区段201中的体积(或液态金属量)避免过多，故绝大部分的第一散热材22a还是会结合于该电子元件25的非作用面25b的上方，并减少该第一散热材22a(或液态金属)的用量以降低材料成本。
128.另外，该气体区段202因其尺寸设计呈微通道之故(如图2c所示的截面积的高度h该气体区段202的高度h为10至1200微米，较佳为10至800微米，如500微米)，可借由表面张力及内聚力作用，以产生止挡该第一散热材22a溢流至此的效果。
129.基于制作方式，如图1a所示，第一实施例的散热结构3将图2所示的第二实施例的散热结构2分成两板块，使该两板块分别作为第一散热件3a与第二散热件3b，以当该第一散
热件3a借由如胶材的结合材36结合该第二散热件3b后，该散热结构3形成有该调节通道200、该缓冲通道203及该辅助通道204。
130.于第一实施例中，该第一散热件3a包含该支撑脚21、该环体23与该框体23a，且该第二散热件3b包含该散热体20、散热块22，其中，将该结合材36形成于该散热体20与该支撑脚21之间，如图3a所示的环圈分布。
131.于其它实施例中，可依需求设计该第一散热件3a与第二散热件3b的配置。例如，于图3-1中，该第一散热件3a包含该环体23，且该第二散热件3b包含该散热体20、该支撑脚21及该散热块22，并省略框体23a与结合材36的配置。或者，于图3-2中，该第一散热件3a包含该散热块22及该环体23，且该第二散热件3b包含该散热体20与该支撑脚21，并省略框体23a与结合材36的配置。抑或，于图3-3中，该第一散热件3a包含该支撑脚21、该散热块22、该环体23及该框体23a，且该第二散热件3b包含该散热体20。应可理解地，有关第一散热件3a与第二散热件3b的板块形状可依需求设计，并无特别限制。
132.于第一与第二实施例中，位于该环体23上方的气体区段202的沟道路径与形状也可依需求设计，如图3a-1所示的圆弧状的环体23的上表面、图3a-2所示的渐缩鳍片状的环体23的上表面、如图3a-3所示的多个小型渐缩漏斗状的环体23的上表面、如图3a-4所示的多个交错排列的互补梯形的环体23的上表面，甚至可于该沟道上形成至少一凸块302以作为分流设计(如图3a-5或图3a-6所示)。应可理解地，该气体区段202的沟道路径与形状并不限定于渐缩型态，也可为直条状，如图3a-7所示的多个长方形的环体23的上表面。
133.此外，该流体区段201的截面积d可依该环体23与该散热块22之间的相对表面作变化，使该流体区段201的截面积d可基于一由其相对两侧所形成的夹角θ渐缩，且该夹角θ至多70度(如图3b所示)。例如，该环体23的侧表面相对该散热体20的第一侧20a的表面呈垂直面，而该散热块22的侧表面相对该散热体20的第一侧20a的表面呈斜面，以形成如图3b所示的渐缩式沟道。或者，该环体23的侧表面相对该散热体20的第一侧20a的表面呈斜面，而该散热块22的侧表面相对该散热体20的第一侧20a的表面呈垂直面，以形成如图3b-1所示的渐缩式沟道。抑或，该环体23的侧表面与该散热块22的侧表面均相对该散热体20的第一侧20a的表面呈斜面(如图3b-2所示的渐缩式沟道)。应可理解地，该流体区段201的截面积d也可一致化，如该环体23的侧表面与该散热块22的侧表面均相对该散热体20的第一侧20a的表面呈垂直面(如图3b-3所示的平直化沟道)。
134.另外，该气体区段202的截面积的高度h也可基于一由其相对两侧所形成的夹角渐缩，且该夹角至多70度，而不限于图3b所示的等宽状态。例如，为了防止该第一散热材22a溢流至该气体区段202中，该气体区段202的高度h为10至1200微米，较佳为10至800微米，且该流体区段201的最小宽度d2(即该流体区段201于连通该气体区段202的开口端之处)需小于该气体区段202的最小高度h。
135.应可理解地，该缓冲通道203的宽度d3(如图3b所示的平直化沟道或如图3c所示的渐缩式沟道)或该辅助通道204的宽度(图3b所示的一致化型态)也可依需求作变化。较佳地，该缓冲通道203的入口宽度d3为20至300微米。
136.另外，该承载区a上定义有一空间，该空间的相对两侧的其中一者为该第一侧20a的表面，而另一者为与该第一侧20a的表面间隔一间隙的水平面，且该空间大致呈矩形，在本实施例中，该水平面为电子元件的上表面，如图3d所示的承载区a，其中心点o朝该矩形角
落延伸出呈狭长形(如图3d所示的剑形)的角区段a1，且自该中心点o朝该矩形边线延伸出呈扩张形(如图3d所示的三角形)的线区段a2，而该散热块22的凹凸表面的波浪状曲面的高度不一致，即该空间相邻角区段a1与线区段a2的波浪高度不相同。例如，该角区段a1的波浪高度h1较高(如图3d-1所示，其与电子元件25的距离较近)，而该线区段a2的波浪高度h2较低(如图3d-1所示，其与电子元件25的距离较远)。
137.因此，本发明的散热结构2,3借由该角区段a1的波浪高度h1高于该线区段a2的波浪高度h2，且该空间对应该角区段a1的体积小于该空间对应该线区段a2的体积，以分配该第一散热材22a的流动速度，即该第一散热材22a于该角区段a1的流速快于该第一散热材22a于该线区段a2的流速，使该第一散热材22a抵达该承载区a(或该散热块22)的边线处与边角处的时间相近，故该散热块22能均匀分布该第一散热材22a而能提升散热均匀性，并能避免该电子元件25发生热应力集中的问题。
138.此外，本发明的散热结构2,3借由该气体区段202的相对两侧的间距w及/或高度h呈渐缩(即该气体区段202的截面积朝远离该电子元件25的方向渐缩)设计，以进一步预防该第一散热材22a散溢。例如，通常情况下，借由该气体区段202的高度h设计，以利用表面张力及内聚力作用，使该第一散热材22a不会流入该气体区段202中，但若遇到意外情况，该第一散热材22a受挤压而流入该气体区段202时，可借由该气体区段202的截面积的渐缩设计，使该第一散热材22a不会溢流至该气体区段202外，而造成溢散污染的问题。
139.另外，若该缓冲通道203(如图3c所示)为渐缩式沟道，其缓冲该第一散热材22a的侧向流动压力的效果更佳。
140.图4a至图4d为采用第一实施例的散热结构3制作电子封装件4的制法的剖面示意图。于本实施例中，采用图3包含有第一散热件3a与第二散热件3b的散热结构板块进行说明。
141.如图4a所示，首先，提供该发热物2a及该第一散热件3a，且于该第一散热件3a的环体23上布设该第二散热材22b，并于该发热物2a的承载结构24形成结合材26。
142.如图4b所示，接着，结合该发热物2a与该第一散热件3a，以令该第一散热件3a的环体23借由该第二散热材22b结合至该发热物2a的电子元件25上，且令该第一散热件3a的支撑脚21结合至该发热物2a的承载结构24上的结合材26上，使该电子元件25的非作用面25b外露于该环体23的环口。
143.如图4c所示，之后，提供该第二散热件3b，其散热块22的凹凸表面s上布设有该第一散热材22a，且于该第一散热件3a的支撑脚21上形成另一结合材36，其中，也可依需求于该电子元件25的非作用面25b上布设该第一散热材22a。
144.如图4d所示，将该第二散热件3b结合至该发热物2a与该第一散热件3a上，以令该第二散热件3b的散热块22借由该第一散热材22a压合至该电子元件25的非作用面25b上，且该第二散热件3b的散热体20结合该支撑脚21上的结合材36。
145.因此，前述制法借由该第二散热件3b抵靠该第一散热件3a的上表面，以维持该第二散热件3b的散热体20的中心高度，防止该第二散热件3b的中心部位直接碰触该电子元件25的非作用面25b而损坏该电子元件25。
146.图5a为本发明的散热结构5的第三实施例的剖面示意图。本实施例与第一实施例的差异在于环体53的配置，故以下不再赘述相同处。
147.如图5a所示，该环体53借由该第二散热材22b结合至该发热物2a的承载结构24上而未设于该电子元件25的非作用面25b上，以令该缓冲通道503与该流体区段201为沿同一方向(如由该承载结构24表面往该散热体20的第一侧20a的方向)延伸的沟道。
148.于本实施例中，该缓冲通道503位于该环体53与该电子元件25的侧面25c之间，且该第一散热材22a会受压流至该电子元件25的侧面25c或底胶250上，但借由该第二散热材22b密封该缓冲通道503，以止挡该第一散热材22a自该缓冲通道503流出该环体53。
149.此外，该缓冲通道503的宽度d3可依需求作变化。例如，借由该底胶250呈楔形环绕该电子元件25的侧面25c，使该缓冲通道503的宽度d3渐缩，如图5a所示的由上往下渐缩。或者，如图5b所示，该环体53于结合该第二散热材22b的端侧朝向该电子元件25的侧面25c形成有楔块530，如斜坡状，以缩减该缓冲通道503的宽度d3。
150.因此，本发明的散热结构5可借由该缓冲通道503与该流体区段201形成上下双向调节的流体沟道，以提供该第一散热材22a上下方向的热膨胀体积调节，并达成三维散热的目的。
151.此外，因本实施例的第一散热材22a接触该电子元件25的侧面25c，以助散热，故本实施例的三维散热效果更优于第一与第二实施例的三维散热效果。
152.图6a为本发明的散热结构6的第四实施例的剖面示意图。本实施例与上述实施例的差异在于承载区a与作用区b的设计，故以下不再赘述相同处。
153.如图6a所示的电子封装件6b，该环体63作为内脚，其与该支撑脚21同向配置，因而该环体63与该散热体20之间未形成气体区段。
154.于本实施例中，该调节通道600的流体区段601位于该环体63与该电子元件25的侧面25c之间，供该第一散热材22a沿该电子元件21的侧面25c布设，而该气体区段602位于该环体63底侧与该承载结构24之间。
155.此外，该调节通道600的流体区段601的截面积可依需求作变化，如图6a所示的一致化型态或如图6b所示的渐缩型态。例如，若该流体区段601为渐缩型态，则可依需求将该气体区段602延伸至该环体63与该电子元件25的侧面25c之间，如图6c所示。
156.另外，该调节通道600的流体区段601的长度也可依需求作变化，如图6a及图6b所示的长沟道或如图6c所示的短沟道。
157.另外，由于无需设计缓冲通道，因而无需使用第二散热材22b。
158.需要注意的是，该调节通道600的流体区段601从该散热体20处朝该承载结构24的方向延伸，使该第一散热材22a热膨胀调节方向为沿该电子元件25的侧面25c调节，故相较于第一实施例所述的该第一散热材22a热膨胀调节方向为沿远离该电子元件25的方向调节，本实施例因有重力因素的影响(其膨胀方向为重力方向，且退缩方向为反重力方向)，使得第一实施例具有该第一散热材22a膨胀较慢(其膨胀方向为反重力方向)且退缩较快(其退缩方向为重力方向)的优势。因此，对于散热材的溢流制止效果而言，第一实施例的调节通道设计优于本实施例的调节通道设计。
159.综上所述，本发明的电子封装件2b,4,5b,6b及其散热结构2,3,5,6与制法，主要借由该调节通道200,600中的流体区段201,601提供调节该第一散热材22a热膨胀的空间，再借由该气体区段202,602提供空气体积的调节，使空气可向外溢散排出，而不会受到挤压，故相较于现有技术，本发明的流体区段201,601能提供调节该第一散热材22a热膨胀的空
间，以于高温时，该第一散热材22a能稳定地铺设于该电子元件25的非作用面25b上，不仅能有效防止该第一散热材22a溢流出该电子封装件2b,4,5b,6b外，因而能避免该电子封装件2b,4,5b,6b外部的其它元件受到污染的问题，且借由该气体区段202,602能避免发生爆孔(popcorn)的问题。
160.此外，该调节通道200,600设于该承载区a的周围，使该承载区a能以较大面积(如完整的散热块22)结合该发热物2a(电子元件25的非作用面25b)，因而有利于进行散热。
161.另外，借由该流体区段201,601的截面积d朝向该气体区段202,602的方向渐缩的设计，使该第一散热材22a能填入该流体区段201,601，故相较于现有散热材的二维(如长度与宽度构成的平面)分布区域的设计，本发明的散热结构2,3,5,6能产生三维分布区域(如长度、宽度与高度构成的空间)，使本发明的散热结构2,3,5,6的散热效果更好。
162.上述实施例仅用以例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修改。因此本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

技术特征：

1.一种散热结构，其特征在于，包括：散热体，其具有相对的第一侧与第二侧，且该第一侧的表面定义有一承载区及一邻接该承载区的作用区，其中，该承载区上用以布设第一散热材；以及调节通道，其设于该作用区上，且该调节通道的其中一端开放并连通该散热结构的外部，而另一端连通该承载区，以调节该第一散热材的体积。2.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，该调节通道具有相连通的流体区段及气体区段，该流体区段连通该承载区以调节该第一散热材的体积，且该气体区段相对该流体区段的一端开放并连通散热结构的外部。3.如权利要求2所述的散热结构，其特征在于，该流体区段的截面积由该承载区朝该气体区段的方向渐缩。4.如权利要求3所述的散热结构，其特征在于，该流体区段基于一由其相对两侧所形成的夹角渐缩，且该夹角至多70度。5.如权利要求3所述的散热结构，其特征在于，该流体区段的截面积的宽度的最小者小于该气体区段的截面积的高度。6.如权利要求2所述的散热结构，其特征在于，该气体区段的其中一开口端连通该流体区段，而该气体区段的另一开口端远离该流体区段，以令该气体区段的截面积由该流体区段朝该另一开口端的方向渐缩。7.如权利要求6所述的散热结构，其特征在于，该气体区段基于一由其相对两侧所形成的夹角渐缩，且该夹角至多70度。8.如权利要求2所述的散热结构，其特征在于，该调节通道具有多个该气体区段，且各该气体区段均连通该流体区段。9.如权利要求2所述的散热结构，其特征在于，该气体区段的截面积的高度为10微米至1200微米。10.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，该调节通道借由堆叠第一散热件与第二散热件而形成者。11.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，该承载区上定义有一空间，该空间的相对两侧的其中一者为该第一侧的表面，而另一者为与该第一侧的表面间隔一间隙的水平面，且该空间呈矩形，该承载区具有一自中心点朝该矩形角落延伸出的角区段，及一自该中心点朝该矩形边线延伸出的线区段，该空间对应该角区段的体积小于该空间对应该线区段的体积。12.一种电子封装件，其特征在于，包括：一承载结构；电子元件，其设于该承载结构上；以及一如权利要求1所述的散热结构，其以该散热体借由该第一散热材结合至该电子元件上。13.如权利要求12所述的电子封装件，其特征在于，该调节通道具有相连通的流体区段及气体区段，该流体区段连通该承载区以调节该第一散热材的体积，且该气体区段用以连通该散热结构的外部以排出气体。14.如权利要求12所述的电子封装件，其特征在于，该调节通道沿远离该电子元件的方
向调节该第一散热材的体积。15.如权利要求12所述的电子封装件，其特征在于，该作用区形成有环体，以令该环体环绕该电子元件的侧面，使该调节通道位于该环体与该电子元件的侧面之间，供该第一散热材沿该电子元件的侧面调节该第一散热材的体积。16.如权利要求15所述的电子封装件，其特征在于，该调节通道还位于该环体底侧与该承载结构之间。17.如权利要求12所述的电子封装件，其特征在于，该作用区形成有环体，其借由第二散热材设于该电子元件上，以令该第二散热材侧向止挡该第一散热材。18.如权利要求17所述的电子封装件，其特征在于，该环体、该第二散热材与该电子元件相互配合而形成一缓冲通道，且该缓冲通道的其中一端口连通该调节通道，而该第二散热材密封该缓冲通道的另一端口。19.如权利要求18所述的电子封装件，其特征在于，该缓冲通道连通该调节通道的端口宽度小于该调节通道连通该承载区的端口宽度。20.如权利要求18所述的电子封装件，其特征在于，该缓冲通道的截面积的宽度为20至300微米。21.如权利要求18所述的电子封装件，其特征在于，该缓冲通道的截面积由该承载区朝该第二散热材的方向渐缩。22.如权利要求12所述的电子封装件，其特征在于，该散热结构还具有一环绕该电子元件的侧面且借由第二散热材结合该承载结构的环体，以令该环体、该第二散热材与该电子元件的侧面相互配合而形成一缓冲通道，且该缓冲通道的其中一端口连通该调节通道，而该第二散热材密封该缓冲通道的另一端口。23.如权利要求22所述的电子封装件，其特征在于，该缓冲通道的截面积沿该电子元件的侧面朝该承载结构的方向渐缩。24.如权利要求23所述的电子封装件，其特征在于，该环体对应该电子元件的内侧面形成有朝该承载结构的方向厚度渐增的楔块。25.如权利要求12所述的电子封装件，其特征在于，该第一散热材含有金属。26.一种散热结构的制法，其特征在于，包括：提供第一散热件及第二散热件；以及将该第一散热件与第二散热件相堆叠，以形成一如权利要求1所述的散热结构。27.如权利要求26所述的散热结构的制法，其特征在于，该第一散热件包含有环体，且该第二散热件包含有该散热体，将该第一散热件与第二散热件相堆叠后，该环体与该散热体相配合而形成配置于该作用区上的该调节通道。

技术总结

一种电子封装件及其散热结构与制法，包含有一散热体及一调节通道，其中，该散热体的表面定义有一承载区及一邻接该承载区的作用区，且该承载区上用以布设第一散热材，而该调节通道设于该作用区上，且该调节通道的其中一端开放并连通该散热结构的外部，而另一端连通该承载区，故当该散热体借由第一散热材结合至电子元件上时，该调节通道能调节该第一散热材的体积。积。积。

技术研发人员：

黄玉龙 黄致明 余国华 林长甫

受保护的技术使用者：

矽品精密工业股份有限公司

技术研发日：

2021.06.07

技术公布日：

2022/11/24