专利名称：具散热风扇的半导体封装件及其堆叠结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体封装件及其制法，特别是涉及一种具散热风扇的半导体封装件及其制法。
背景技术：
如主板(Main Board或Mother Board)的电路板上设有多个的如中央处理单元或绘图卡的电子元件(Electronic Components)及用以电性连接该电子元件的电性电路 (Conductive Circuits)，所述电子元件在作用时会产生热量，若未将所产生的热量自装设有电路板的电子产品内排除，则电子元件会因过热而失效；此种问题在功能需求日增及处理速度越快的电子产品更为重要，因功能与处理速度的提升意味电路板上整合的电子元件或电子装置需更多或更高阶，更多或更高阶的电子元件或电子装置即会产生越多的热量。 故将电路板所产生的热量有效散除是一必要的设计。一般业界所采用的散逸热量方式之一，是在主板或母板上加设散热风扇以散逸电子元件及/或电子装置所产生的热量，此种散热风扇已见于如第6，799，282,7, 215，548, 7，286，357及7，568，517号等美国专利中。举例而言，如图IA所示的现有散热风扇，是装设于电路板的预设位置上，主要由印刷电路板11、壳体12及扇轮13所构成。该壳体12具有底座120、轴套管122及环设于该轴套管122上的定子组121 ；该扇轮13则具有轮毂130、设于该轮毂130内侧上的磁铁 131、环设于该轮毂130外侧的多个叶片132、以及轴接至该轮毂130以轴设于该轴套管122 中的轴柱133 ；而该印刷电路板11上则设有至少一控制芯片110及多个被动元件112，该印刷电路板11是设置于该壳体12的底座120上，以通过该控制芯片110控制扇轮13的转动，以由该扇轮13的转动驱动气流。图IA所示的现有散热风扇所使用的控制芯片110为一发热源，产生的热量若无法散逸，亦会导致其本身的过热而失效，一旦该控制芯片Iio失效，则无法控制该扇轮13 ；如此，会使电子产品的主板上的电子元件所产生热量无法有效散逸，从而导致电子产品当机， 甚而损坏。而该控制芯片110恰是位于该壳体12的底座120及该扇轮13的轮毂130之间的间隙，该间隙的狭小往往使该控制芯片110所产生的热量无法有效逸除，致而会因过热而导致该控制芯片110的损坏。散热风扇为电子产品的零部件中相对价廉的，但其无法运行时，即会损及电子产品价昂的核心组件的主板，故其重要性不是从其价格所能衡量。此外，控制芯片110的设置会影响到扇轮13的轮毂130与壳体12的底座120间的间隙大小，往往会因控制芯片110的厚度而需增加该间隙的高度，而不利于散热风扇的整体高度的降低。且控制芯片110的设置会使该印刷电路板11需使用的面积增加，印刷电路板11面积的增加在不增大现有散热风扇的截面积的情况下，则需缩减叶片132的面积， 但叶片132的面积的缩减会影响到风量的产出，而风量的产出若不足则会影响到所欲达到的散热功效。为解决上述问题，第7，345，884号美国专利即提出一种改进的散热风扇。如图IB所示，该第7，345，884号美国专利的散热风扇的结构大致同于前述现有技术，不同之处在于其印刷电路板11’形成有一向外延伸的延伸部11a，供控制芯片110’设置其上，以使该控制芯片110’位于壳体12’的底座120’及扇轮13’的轮毂130’之间的间隙外或部分外露出该间隙，从而令该扇轮13’所驱动的气流得以将该控制芯片110’所产生的热量逸除。但是，上述印刷电路板11’向外延伸的延伸部Ila的形成会使扇轮13’在转动时所驱动的气流受到干扰，气流受扰即会产生噪音，进而影响至装设有散热风扇的电子产品的使用品质。同时，因该延伸部Ila为向外延伸，使叶片132’与控制芯片110’间需保持一预定的间隔，此亦不利于现有散热风扇的整体高度的降低，而无法满足电子产品薄化的需求。再而，前述的现有散热风扇仍需将印刷电路板11’设置于扇轮13’的轮毂130’及壳体12’的底座120’间，导致印刷电路板11’的厚度仍会影响散热风扇的整体高度，而无法进一步地薄化散热风扇。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的即在于提供一种具散热风扇的半导体封装件及其制法， 能有效降低散热风扇的整体厚度。本发明的另一目的在于提供一种具散热风扇的半导体封装件的堆叠结构，能提供更大风量，强化散热效能。为达到上述目的，本发明提供一种具散热风扇的半导体封装件，包括具有第一及第二表面的基板，该第一表面具有风扇放置区，且该基板的风扇放置区处形成有贯穿该基板的开孔及通风孔；设于该风扇放置区周围的第一表面上且电性连接该基板的电子元件； 形成于该电子元件与基板的第一表面上的封装胶体，且该封装胶体具有外露出该风扇放置区的封装胶体开口 ；以及设于该封装胶体开口中并电性连接该基板的风扇单元。为得到前述半导体封装件，本发明提供一种具散热风扇的半导体封装件的制法， 包括提供一具有第一及第二表面的基板，且该第一表面具有风扇放置区；在该风扇放置区形成贯穿该基板的开孔及通风孔；在该风扇放置区周围的第一表面上设置电子元件，且令该电子元件电性连接该基板；在该基板的第一表面上形成封装胶体，以包覆该电子元件， 且该封装胶体具有外露出该风扇放置区的封装胶体开口 ；以及将风扇单元设于该封装胶体开口中，且令该风扇单元电性连接该基板。在前述制法和半导体封装件中，该风扇单元包括位于该基板的第一表面上且以可转动自如地轴接至该开孔的扇轮、以及接置并电性连接至该基板上的如线圈的定子组；该扇轮具有轮毂、设于该轮毂内侧的磁铁、设于该轮毂外侧的多个叶片、以及轴接至该轮毂的轴柱，且该定子组环设于该轴柱外侧。该风扇单元也可为其它型式的风扇模块，而不限于上述结构，本发明的风扇单元与现有散热风扇的差异之处在于风扇单元中未直接电性设置有电子元件，而是将所需的电子元件整合于结合有该风扇单元的封装基板上，从而由该电子元件中的控制芯片经该基板传递控制信号至该风扇单元的定子组，以控制该风扇单元的运转。在另一实施形态中，该电子元件可还包括功能芯片，设于该基板上并嵌埋于该封装胶体内，据此，该具有功能芯片的半导体封装件除了是业界所熟知的封装件外，还具有主动散热性能。此外，在较佳实施例中，该基板的第一及第二表面上形成有散热垫；以及贯穿该基板并连接该二散热垫的散热柱，且该功能芯片设于该基板第一表面的散热垫上，由此通过散热垫及散热柱将功能芯片产生的热量传递置基板下方的气流道。在又一实施形态中，该半导体封装件的基板还可具有工具孔，设于封装胶体外部并贯穿该基板的第一及第二表面；或者，该基板及封装胶体还可具有连通的工具孔，贯穿该封装胶体和基板的第一及第二表面。又，倘欲使本发明的半导体封装件与如主板或另一封装件的其他电性装置电性连接，该基板可还接设有一导电连接元件。由于该多个包括控制芯片与被动元件的电子元件是设于风扇放置区外的基板上， 当本发明的半导体封装件接置于主板或其他电子元件上时，在风扇单元正常运转下，如控制芯片或该半导体封装件下方的电子元件所产生的热量能通过该半导体封装件的基板下方的气流道有效散逸而不致发生因过热而受损的问题。且该如控制芯片的电子元件是设于该半导体封装件的风扇放置区外的基板上，不会干涉至扇轮的叶片面积，故使扇轮的叶片面积在一定的空间范围内有更大的伸展裕度，进而能增加风量的输出。同时，因无需使用壳体，故电子元件不需设于壳体的底座与扇轮的轮毂间，且能降低风扇单元的整体厚度，从而较能符合电子产品薄化上的需求。再而，控制芯片设于基板上的预定位置，不会干扰到风扇单元在动作状态下所产生的气流，故亦无产生噪音或震动的问题。在另一实施形态中，本发明还提供一种具散热风扇的半导体封装件堆叠结构，包括本发明的具散热风扇的半导体封装件；底部电性装置，包括承载件及设于该承载件上的电子元件；以及导电接着材料，设于该半导体封装件与该底部电性装置之间，且该半导体封装件的基板接置于该导电接着材料上，以令该半导体封装件与该底部电性装置之间构成一气流道，从而使该风扇单元通过气流道散逸该底部电性装置产生的热气。 在又一实施形态中，本发明还提供一种供叠接其他电性装置的具散热风扇的半导体封装件，包括基板，具有第一及第二表面，该第一表面具有风扇放置区，且该基板的风扇放置区处形成有贯穿该基板的开孔及通风孔；电子元件，设于该风扇放置区周围的第一表面上，且电性连接该基板；封装胶体，形成于该电子元件与基板的第一表面上，且具有外露出该风扇放置区的封装胶体开口 ；导电柱，设于该风扇放置区周围的第一表面上并贯穿该封装胶体，且该导电柱电性连接该基板；以及风扇单元，设于该封装胶体开口中，且该风扇单元电性连接该基板。此外，该供叠接其他电性装置的具散热风扇的半导体封装件还可包括设于该导电柱上的导电接着材料，以供其他电性装置叠接于该导电接着材料上；或者该导电接着材料设于该基板的第二表面上，以通过其叠接于其他电性装置。如此，则能通过一风扇单元而令多个半导体封装结构具有散热功效。或者，可叠接多个该供叠接其他电性装置的具散热风扇的半导体封装件，以提供更大风量，强化散热效能。
图IA为显示现有散热风扇的剖视图；图IB为显示第7，345，884号美国专利的散热风扇剖视图；图2A至图2F’为本发明具散热风扇的半导体封装件的制法的剖视图，其中，图2A’ 为图2A的基板的局部上视图，图2E’及图2E”为具有工具孔的半导体封装件的剖视图，图 2F及图2F’为接设有导电连接元件的半导体封装件的剖视图3A及图;3B为显示包括功能芯片的半导体封装件的示意图，其中，图为显示沿图3A的虚线!3B-3B的剖视图；图4A至图4C为显示本发明具散热风扇的半导体封装件堆叠结构的剖视图，其中， 图4A为显示承载件为主板的具体实施方式
；图4B及图4B’为显示该底部电性装置为球栅阵列半导体封装件的具体实施方式
；以及图4C为显示该底部电性装置还包括绝缘材及贯穿该绝缘材的导电柱；图5A为显示本发明的供叠接其他电性装置的具散热风扇的半导体封装件的剖视图；图5B及图5C为显示形成图5A所示的半导体封装件的导电柱的方法示意图。主要元件符号说明11、11，印刷电路板Ila延伸部110、110，、21a 控制芯片112、21b 被动元件12、12，壳体120、120，底座121、231 定子组122、232 轴套管13、13，、230 扇轮130、130，、2300 轮毂131、2301 磁铁132、132，、2302 叶片I33、23。3 轴柱2、5半导体封装件20 基板20a 第一表面20b 第二表面200 开孔201通风孔21电子元件22封装胶体23风扇单元221封装胶体开口21c功能芯片25工具孔26,26'导电连接元件27散热垫28散热柱3半导体封装件堆叠结构
31导电接着材料
4、6底部电性装置
41承载件
43电子元件
44绝缘材
45导电柱
46焊线
47、47，焊球
48开孔
K风扇放置区
S切割假想线
W气流道
具体实施例方式以下通过特定的具体实施例详细说明本发明的技术内容及实施方式，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优点及功效。本发明也可通过其它不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。须知，本说明书中的附图所绘示的结构、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可能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上、下”、“内、外”、“前、后”、“一”及“底部”等用语，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，当亦视为本发明可实施的范围。第一具体实施例请参阅图2A至图2E，为本发明具散热风扇的半导体封装件的制法的剖视图。如图2A所示，首先，提供一具有第一表面20a及第二表面20b的基板20，且该基板 20的第一表面20a具有风扇放置区K ；接着，在该风扇放置区K上形成贯穿基板20的开孔 200及通风孔201。如图2A’所示，在本实施例中，是由四个通风孔201围绕于该开孔200 周围。当然，本发明不限制通风孔的数量和形状，可仅具有两个或更多的通风孔，且通风孔也可为如蜂巢状。如图2B所示，在该风扇放置区K周围的第一表面20a上设置多个电子元件21，且令该电子元件21电性连接该基板20 ；该电子元件21至少包括控制芯片21a及如电阻及电容的被动元件21b，且该控制芯片21a是用以传送控制信号至该基板20。所述的电子元件21的实例亦包括南桥芯片、北桥芯片或其他如绘图芯片、显示芯片的功能芯片等，由于其为现有技术即能适用，在此不另为文赘述。如图2C所示，形成封装胶体22于该电子元件21与基板20的第一表面20a上以包覆该电子元件21，且该封装胶体22具有外露出该风扇放置区K的封装胶体开口 221，以外露出部分第一表面20a、开孔200及通风孔201。如图2D所示，将风扇单元23设于该封装胶体开口 221中，且令该风扇单元23电性连接该基板20，以供该控制芯片21a传送控制信号至该基板20再传至该风扇单元23，以控制该风扇单元23的运转；该风扇单元23是以可组卸或非可组卸的方式与该基板20结合。在本实施例中，所述的风扇单元23包括位于该基板20的第一表面20a上且以可转动自如地轴接至该开孔200的扇轮230、以及接置并电性连接至该基板20的第一表面 20a上的定子组231。详细地，扇轮230具有轮毂2300、设于该轮毂2300内侧的磁铁2301、设于该轮毂 2300外侧的多个叶片2302、以及轴接至该轮毂2300的轴柱2303，且该定子组231环设于该轴柱2303外侧。通过该磁铁2301与定子组231所产生的磁场发生磁性排斥作用，以驱动该扇轮230的转动，由于扇轮230与现有技术的驱动原理相同，故不再赘述。较佳地，该风扇单元23还包括设于该开孔200中的轴套管232，以令该轴柱2303 以可转动自如的方式轴接至该轴套管232中。接着，如图2E所示，沿切割假想线S (如图2D所示)切割该封装胶体22，以得到半导体封装件2。在图2E’所示的另一具体实施方式
中，该封装胶体22并未覆满该基板20上风扇放置区K以外的面积，使得该基板20可腾出空间而设有工具孔25，以通过该工具孔25将本发明的半导体封装件2固定于其他电性装置，例如主板或另一本发明的半导体封装件，或甚至是其他半导体封装件，而前述工具孔25是设于封装胶体22外部并贯穿该基板20的第一表面20a及第二表面20b，以供螺设或卡固本发明的半导体封装件2。当然，在本实施方式中，进行切单作业时，则仅需切割基板20即可。此外，如图2E”所示又一具体实施方式
，本发明的半导体封装件2还可包括在形成该封装胶体22后，于该基板20上形成贯穿该封装胶体22和基板20的第一表面20a及第二表面20b的工具孔25，以通过该工具孔25将本发明的半导体封装件2固定于其他电性装置。在图2F及图2F’所示的另一具体实施方式
中，该基板20还接设有一如排线的导电连接元件沈或焊球的导电连接元件沈’，以通过该导电连接元件与其他电性装置电性连接。由上可知，本发明的具散热风扇的半导体封装件的制法，主要是将该风扇单元23 及控制该风扇单元23的电子元件21结合及整合至该基板20，即将控制该风扇单元23运转的电子元件21整合于该基板20上而非设于该风扇单元23的结构中，以有效解决现有风扇模块在运转及设计上所存在的问题。具体而言，该如控制芯片21a的电子元件21并非如现有技术设于轮毂与壳体之间的间隙中，无法将控制芯片所产生的热量有效逸除，而导致芯片过热受损。相对地，本发明利用半导体封装技术，将如控制芯片21a的电子元件21设于风扇放置区K外，并以封装胶体22保护，且当本发明的半导体封装件2设于其他电子元件上或电路板时，风扇单元23可通过半导体封装件2的基板20下方的气流道将电子元件产生的热量散逸。再而，本发明利用半导体封装技术将电子元件21与风扇单元23水平整合于基板 20上，不需如前述现有技术使用壳体，不仅能缩减空间，且有利于该风扇单元的整体高度的降低，而能符合电子产品薄小化的需求。再者，该电子元件21位于该风扇放置区K外的基板20上，会使该叶片2302的面积不致受该电子元件21的影响而能有效增加，该叶片2302的面积能依需求扩大该风扇放置区K范围而予增加，有助于风量及散热效率的提升。本发明的风扇单元23因直接整合于该基板20上，故无需如现有技术再额外使用印刷电路板，故能使该风扇单元23的整体高度降低，以符合电子产品薄化上的需求，且具有降低成本、节省组装工时与流程的功效。本发明还提供一种具散热风扇的半导体封装件，包括基板20，具有第一及第二表面20a、20b，该第一表面20a具有风扇放置区K，且该基板20的风扇放置区K处形成成有贯穿该基板20的开孔200及通风孔201 ；电子元件21，设于该风扇放置区K周围的第一表面20a上，且电性连接该基板20 ；封装胶体22，形成于该电子元件21与基板20的第一表面 20a上，且具有外露出该风扇放置区K的封装胶体开口 221以外露出部分第一表面20a、开孔200及通风孔201 ；以及风扇单元23，设于该封装胶体开口 221中，且该风扇单元23电性连接该基板20。所述的通风孔201位于该开孔200周围，当然，本发明不限制通风孔的数量和形状，可仅具有两个或更多的通风孔，且通风孔也可为如蜂巢状。所述的电子元件21至少包括控制芯片21a及被动元件21b，该控制芯片21a是用以传送控制信号至该基板20与风扇单元23，以控制该风扇单元23的运转；所述的风扇单元23是以可组卸或非可组卸的方式与该基板20结合。详而言之，风扇单元23包括位于该基板20的第一表面20a上且以可转动自如地轴接至该开孔200的扇轮230、以及接置并电性连接至该基板20上的定子组231。该扇轮 230具有轮毂2300、设于该轮毂2300内侧的磁铁2301、设于该轮毂2300外侧的多个叶片 2302、以及轴接至该轮毂2300的轴柱2303，且该定子组231环设于该轴柱2303外侧。此外，该风扇单元23还可包括轴套管232，设于该开孔200中，以令该轴柱2303可转动自如地轴接至该轴套管232中。在图2E’所示的另一具体实施方式
中，该封装胶体22并未覆满该基板20上风扇放置区K以外的面积，使得该基板20可腾出空间而设有工具孔25，以通过该工具孔25将本发明的半导体封装件2固定于其他电性装置，例如主板或另一本发明的半导体封装件，或甚至是其他半导体封装件，而前述工具孔25是设于封装胶体22外部并贯穿该基板20的第一表面20a及第二表面20b，以供螺设或卡固本发明的半导体封装件2。此外，如图2E”所示又一具体实施方式
，该基板20及封装胶体22还具有连通的工具孔25，其贯穿该封装胶体22和基板20的第一表面20a及第二表面20b，以通过该工具孔 25将本发明的半导体封装件2固定于其他电性装置。在图2F及图2F’所示的另一具体实施方式
中，该基板20还接设有一如排线的导电连接元件沈或焊球的导电连接元件沈’，以通过该导电连接元件与其他电性装置电性连接，在使用焊球作为导电连接元件时还可省去卡接或锁固等传统固定方式，以一贯化的SMT 工艺将具散热风扇的半导体封装件架设于发热元件上。第二具体实施例在本发明的另一具散热风扇的半导体封装件的制法中，如图3A及图;3B所示，在该
10风扇放置区K周围的第一表面20a上设置电子元件21，还包括功能芯片21c，设于该基板 20上并在形成封装胶体22后嵌埋于其内。此外，在该较佳的实施例中，该基板20第一表面20a及第二表面20b上形成有散热垫27 ；以及贯穿该基板20并连接该二散热垫27的散热柱观，且该功能芯片21c设于该基板20第一表面20a的散热垫27上。此外，该第二表面 20b下的散热垫27上也可接设如焊球的导电连接元件沈’，以通过该导电连接元件26’将热能传递至基板20下方及/或与其他电性装置电性连接。第三具体实施例如图4A至图4C所示，为接续图2E的结构，本发明还提供一种具散热风扇的半导体封装件堆叠结构3，包括如本发明的具散热风扇的半导体封装件2 ；底部电性装置4，包括承载件41及设于该承载件41上的电子元件43 ；以及如焊球的导电接着材料31，设于该半导体封装件2与该底部电性装置4之间，且该半导体封装件2的基板20接置于该导电接着材料31上，以令该半导体封装件2与该底部电性装置4之间构成一气流道W，从而使该风扇单元23通过气流道W散逸底部电性装置4产生的热气。如图4A所示，前述底部电性装置4所包括的承载件41可为主板，而该电子元件43 为设于该主板上的经封装的电子元件，由此散逸该电子元件43产生的热量。如图4B所示，该底部电性装置4可为球栅阵列半导体封装件，是以，该承载件41 为基板，而该电子元件43通过焊线46电性连接该基板，又该底部电性装置4还包括形成于该基板上且包覆该电子元件43的绝缘材44。如图4B’所示，该底部电性装置4可为覆晶式的球栅阵列半导体封装件，是以，该承载件41为基板，而该电子元件43通过焊球47电性连接该基板。如图4B及图4B’所示， 该承载件41底面还可接置有多个焊球47’。在图4C所示另一实施形态中，不同于图4B及图4B’所示，前述半导体封装件堆叠结构3的该底部电性装置4还包括形成于该承载件41上的导电柱45 ；以及形成于该承载件41上且包覆该电子元件43及该导电柱45的绝缘材44，其中，该导电接着材料31设于贯穿该绝缘材44的该导电柱45上。图4C所绘示的底部电性装置4并非用以限制元件的组设方式，换言之，该如芯片的电子元件43也可通过覆晶或其他方式设于如封装基板或导线架的承载件41上。第四具体实施例如图5A所示，本发明还提供一种供叠接其他电性装置的具散热风扇的半导体封装件5，包括基板20，具有第一及第二表面20a、20b，该第一表面20a具有风扇放置区K，且该基板20的风扇放置区K处形成成有贯穿该基板20的开孔200及通风孔201 ；电子元件 21，设于该风扇放置区K周围的第一表面20a上，且电性连接该基板20 ；封装胶体22，形成于该电子元件21与基板20的第一表面20a上，且具有外露出该风扇放置区K的封装胶体开口 221以外露出部分第一表面20a、开孔200及通风孔201 ；导电柱45，设于该风扇放置区K周围的第一表面20a上并贯穿该封装胶体22，且该导电柱45电性连接该基板20 ；以及风扇单元23，设于该封装胶体开口 221中，且该风扇单元23电性连接该基板20。此外，前述供叠接其他电性装置的具散热风扇的半导体封装件5还可包括如焊球的导电接着材料31，设于该导电柱45上，以供其他电性装置叠接于该导电接着材料31上； 或者，该导电接着材料31设于该基板20的第二表面20b上，以通过其使前述半导体封装件5叠接于其他电性装置。在本具体实施例中，通过导电柱45的设置，使得供叠接其他电性装置的具散热风扇的半导体封装件5上方及下方位置皆可堆叠并电性连接其他电性装置。如图5A所示，该供叠接其他电性装置的具散热风扇的半导体封装件5上可堆叠另一半导体封装件5，而其下可叠接一底部电性装置6，例如，设于主板上的电子元件或其他半导体封装件，如球栅阵列半导体封装件等。再者，在本发明的第四具体实施例中，可如第一及第二具体实施例一般制造该供叠接其他电性装置的具散热风扇的半导体封装件5。具体而言，如图2A’所示，可由四个通风孔201围绕于该开孔200周围。当然，本实施例并不限制通风孔的数量和形状，可仅具有两个或更多的通风孔，且通风孔也可为如蜂巢状。如图2B所示，在该风扇放置区K周围的第一表面20a上设置多个电子元件21，且令该电子元件21电性连接该基板20 ；该电子元件21至少包括控制芯片21a及如电阻及电容的被动元件21b，且该控制芯片21a用以传送控制信号至该基板20。所述的电子元件21的实例亦包括南桥芯片、北桥芯片或其他如绘图芯片、显示芯片的功能芯片等，由于其为现有技术即能适用，在此不另为文赘述。由于本实施例的半导体封装件还具有导电柱45，因此，可如图5B所示，在设置该电子元件21的步骤前或后形成电性连接该基板20的导电柱45。如图2C所示，形成封装胶体22于该电子元件21与基板20的第一表面20a上以包覆该电子元件21及该导电柱45，且该封装胶体22具有外露出该风扇放置区K的封装胶体开口 221，以外露出部分第一表面20a、开孔200及通风孔201。由于图5A所示的该导电柱45贯穿并外露出该封装胶体22，因此可在形成封装胶体22后，再以例如CMP工艺平坦化该封装胶体22项面。如图5C所示，不同于前述形成导电柱45的方式，亦可在形成封装胶体22后，利用如激光穿孔的方式在基板20的第一表面20a上形成贯穿该封装胶体22的开孔48，接着在该开孔48中以如电镀的方式形成如图5A所示的导电柱45。再参阅图2D所示，将风扇单元23设于该封装胶体开口 221中，且令该风扇单元23 电性连接该基板20，以供该控制芯片21a传送控制信号至该基板20再传至该风扇单元23， 以控制该风扇单23元的运转；该风扇单元23是以可组卸或非可组卸的方式与该基板20结
I=I ο在本实施例中，所述的风扇单元23包括位于该基板20的第一表面20a上且以可转动自如地轴接至该开孔200的扇轮230、以及接置并电性连接至该基板20的第一表面 20a上的定子组231。详细地，扇轮230具有轮毂2300、设于该轮毂2300内侧的磁铁2301、设于该轮毂 2300外侧的多个叶片2302、以及轴接至该轮毂2300的轴柱2303，且该定子组231环设于该轴柱2303外侧。通过该磁铁2301与定子组231所产生的磁场发生磁性排斥作用，以驱动该扇轮230的转动，由于扇轮230与现有技术的驱动原理相同，故不再赘述。较佳地，该风扇单元23还包括设于该开孔200中的轴套管232，以令该轴柱2303 以可转动自如的方式轴接至该轴套管232中。接着，如图2E所示，沿切割假想线S (如图2D所示)切割该封装胶体22，以得到半导体封装件2。
在图2E’所示的另一具体实施方式
中，该封装胶体22并未覆满该基板20上风扇放置区K以外的面积，使得该基板20可腾出空间而设有工具孔25，以通过该工具孔25将本发明的半导体封装件2固定于其他电性装置，例如主板或另一本发明的半导体封装件，或甚至是其他半导体封装件，而前述工具孔25设于封装胶体22外部并贯穿该基板20的第一表面20a及第二表面20b，以供螺设或卡固本发明的半导体封装件2。当然，在本实施方式中，进行切单作业时，则仅需切割基板20即可。此外，如图2E”所示又一具体实施方式
，本发明的半导体封装件2还可包括在形成该封装胶体22后，于该基板20上形成贯穿该封装胶体22和基板20的第一表面20a及第二表面20b的工具孔25，以通过该工具孔25将本发明的半导体封装件2固定于其他电性装置。在图2F及图2F’所示的另一具体实施方式
中，该基板20还接设有一如排线的导电连接元件沈或焊球的导电连接元件沈’，以通过该导电连接元件与其他电性装置电性连接。此外，亦可如第二具体实施例的方式在该风扇放置区K周围的第一表面20a上设置功能芯片21c，且在此实施例中，该基板20可如图;3B所示，在该基板20第一表面20a及第二表面20b上形成有散热垫27 ；以及贯穿该基板20并连接该二散热垫27的散热柱28。在本发明的第四具体实施例中，是在原本就轻薄短小的具散热风扇的半导体封装件中形成导电柱45，以得到在半导体封装件上下表面皆可供堆叠并电性连接其他电性装置的主动式散热半导体封装件，由此在必要时提升散热效能，而不影响电子产品尺寸，此外， 此供叠接其他电性装置的具散热风扇的半导体封装件5所提供的堆叠结构不会干扰散热气流流通，故不会造成噪音的产生。本发明通过半导体封装技术将风扇单元整合于封装基板上，且驱动风扇单元运转的电子元件亦水平设置于风扇放置区外的基板上，由此降低风扇单元整体的高度，且当本发明的具散热风扇的半导体封装件接置于其他电子元件或电路板时，亦可通过形成的气流道将包含该半导体封装件在内的电子元件所产生的热气有效散逸。此外，本发明提出的制法所制得的具散热风扇的半导体封装件，除可通过封装胶体保护电子元件外，因如控制芯片的电子元件是设于风扇放置区外的基板上，亦不致干扰风扇单元所驱动的气流，故不会造成噪音的产生或影响风扇单元的转动稳定性。上述实施例是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，应以权利要求书的范围为依据。
权利要求
1.一种具散热风扇的半导体封装件，其特征在于，包括基板，具有第一及第二表面，该第一表面具有风扇放置区，且该基板的风扇放置区处形成有贯穿该基板的开孔及通风孔；电子元件，设于该风扇放置区周围的第一表面上，且电性连接该基板； 封装胶体，形成于该电子元件与基板的第一表面上，且具有外露出该风扇放置区的封装胶体开口 ；以及风扇单元，设于该封装胶体开口中，且该风扇单元电性连接该基板。
2.根据权利要求1所述的具散热风扇的半导体封装件，其特征在于该通风孔位于该开孔周围。
3.根据权利要求1所述的具散热风扇的半导体封装件，其特征在于该电子元件至少包括控制芯片及被动元件。
4.根据权利要求3所述的具散热风扇的半导体封装件，其特征在于该控制芯片用以传送控制信号至该基板与风扇单元，以控制该风扇单元的运转。
5.根据权利要求3所述的具散热风扇的半导体封装件，其特征在于该电子元件还包括功能芯片，设于该基板上并嵌埋于该封装胶体内。
6.根据权利要求5所述的具散热风扇的半导体封装件，其特征在于该基板第一及第二表面上形成有散热垫；以及贯穿该基板并连接该二散热垫的散热柱，且该功能芯片设于该基板第一表面的散热垫上。
7.根据权利要求1所述的具散热风扇的半导体封装件，其特征在于该风扇单元包括位于该基板的第一表面上且以可转动自如地轴接至该开孔的扇轮、以及接置并电性连接至该基板上的定子组。
8.根据权利要求1所述的具散热风扇的半导体封装件，其特征在于该基板还接设有一导电连接元件，以通过该导电连接元件与其他电性装置电性连接。
9.一种具散热风扇的半导体封装件堆叠结构，其特征在于，包括 如权利要求1所述的具散热风扇的半导体封装件；底部电性装置，包括承载件及设于该承载件上的电子元件；以及导电接着材料，设于该半导体封装件与该底部电性装置之间，且该半导体封装件的基板接置于该导电接着材料上。
10.根据权利要求9所述的具散热风扇的半导体封装件堆叠结构，其特征在于该底部电性装置还包括形成于该承载件上且包覆该电子元件的绝缘材；以及形成于该承载件上且贯穿该绝缘材的导电柱，其中，该导电接着材料设于该导电柱上。
11.根据权利要求9所述的具散热风扇的半导体封装件堆叠结构，其特征在于该底部电性装置的承载件为主板，该电子元件为设于该主板上的经封装的电子元件。
12.根据权利要求9所述的具散热风扇的半导体封装件堆叠结构，其特征在于该导电接着材料为焊球。
13.一种供叠接其他电性装置的具散热风扇的半导体封装件，其特征在于，包括 基板，具有第一及第二表面，该第一表面具有风扇放置区，且该基板的风扇放置区处形成有贯穿该基板的开孔及通风孔；电子元件，设于该风扇放置区周围的第一表面上，且电性连接该基板；封装胶体，形成于该电子元件与基板的第一表面上，且具有外露出该风扇放置区的封装胶体开口；导电柱，设于该风扇放置区周围的第一表面上并贯穿该封装胶体，且该导电柱电性连接该基板；以及风扇单元，设于该封装胶体开口中，且该风扇单元电性连接该基板。
14.根据权利要求13所述的供叠接其他电性装置的具散热风扇的半导体封装件，其特征在于还包括导电接着材料，设于该导电柱上，以供其他电性装置叠接于该导电接着材料上。
15.根据权利要求13所述的供叠接其他电性装置的具散热风扇的半导体封装件，其特征在于还包括导电接着材料，设于该基板的第二表面上，以通过其叠接于其他电性装置。
16.根据权利要求13所述的供叠接其他电性装置的具散热风扇的半导体封装件，其特征在于该通风孔位于该开孔周围。
17.根据权利要求13所述的供叠接其他电性装置的具散热风扇的半导体封装件，其特征在于该电子元件至少包括控制芯片及被动元件。
18.根据权利要求17所述的供叠接其他电性装置的具散热风扇的半导体封装件，其特征在于该电子元件还包括功能芯片，设于该基板上并嵌埋于该封装胶体内。
19.根据权利要求18所述的供叠接其他电性装置的具散热风扇的半导体封装件，其特征在于该基板第一及第二表面上形成有散热垫；以及贯穿该基板并连接该二散热垫的散热柱，且该功能芯片设于该基板第一表面的散热垫上。
20.根据权利要求13所述的供叠接其他电性装置的具散热风扇的半导体封装件，其特征在于该风扇单元包括位于该基板的第一表面上且以可转动自如地轴接至该开孔的扇轮、以及接置并电性连接至该基板上的定子组。
21.根据权利要求13所述的供叠接其他电性装置的具散热风扇的半导体封装件，其特征在于该基板还接设有一导电连接元件，以通过其与其他电性装置电性连接。
全文摘要
本发明公开了一种具散热风扇的半导体封装件及其制法、及该封装件的堆叠结构，其中该具散热风扇的半导体封装件包括具有第一及第二表面的基板，该第一表面具有风扇放置区，且该基板的风扇放置区处形成有贯穿该基板的开孔及通风孔；设于该风扇放置区周围的第一表面上且电性连接该基板的电子元件；形成于该电子元件与基板的第一表面上的封装胶体，且该封装胶体具有外露出该风扇放置区的封装胶体开口；以及设于该封装胶体开口中并电性连接该基板的风扇单元。由于该电子元件是设于风扇放置区外的基板上，在该风扇单元正常运转下，该电子元件所产生的热量能有效散逸而不致发生因过热导致受损的问题，并可由此降低风扇单元整体高度。
文档编号H05K7/20GK102290389SQ201010207318
公开日2011年12月21日 申请日期2010年6月18日 优先权日2010年6月18日
发明者曾祥伟 申请人:晶致半导体股份有限公司