本发明专利技术涉及一种用于混合封装的BGA芯片内埋的无焊接封装，其特征在于该封装包括有机基板，在有机基板的上部中心设有与BGA芯片匹配的安装腔体，安装腔体为棱台状，至少一个侧面为等腰梯形斜面，等腰梯形斜面与安装腔体底面的夹角为105-130°，BGA芯片放入安装腔体后，至少一个侧面留有塑封料流入口，安装腔体的深度为有机基板厚度的1/6-1/2，安装腔体底面设有半球形凹槽，半球形凹槽的尺寸规格及数量与BGA芯片的BGA焊球的尺寸规格及数量相匹配，且半球形凹槽的内表面镀有金属层；所述有机基板的底面每平方厘米均布设有4-6个用于抽真空的通孔。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种用于混合封装的BGA芯片内埋的无焊接封装，其特征在于该封装包括有机基板，在有机基板的上部中心设有与BGA芯片匹配的安装腔体，安装腔体为棱台状，至少一个侧面为等腰梯形斜面，等腰梯形斜面与安装腔体底面的夹角为105-130°，BGA芯片放入安装腔体后，至少一个侧面留有塑封料流入口，安装腔体的深度为有机基板厚度的1/6-1/2，安装腔体底面设有半球形凹槽，半球形凹槽的尺寸规格及数量与BGA芯片的BGA焊球的尺寸规格及数量相匹配，且半球形凹槽的内表面镀有金属层；所述有机基板的底面每平方厘米均布设有4-6个用于抽真空的通孔。【专利说明】-种用于混合封装的BGA芯片内埋的无焊接封装
本专利技术涉及半导体封装技术，具体涉及一种用于混合封装的BGA芯片内埋的无焊 接封装。
技术介绍
系统级封装（SystemlnaPackage，简称SiP)主要是通过3D封装技术将具有完整系 统功能的多种芯片原片放入在一个芯片封装之内，实现系统功能的集成和体积、重量的降 低，是芯片设计技术、3D封装技术、基板、管壳设计加工制造技术等多种先进设计及加工技 术高度交叉融合的产物。在SiP中可以利用芯片、裸芯片、无源器件等进行混合封装，实现 更多的系统功能、具有更加灵活、成本低等特点。 混合封装发展已经有了多年的历史，从最早的组件级产品到目前的系统芯片都可 以看到混合封装技术的应用。但是，早期混合封装主要是利用厚薄膜集成电路制造工艺，在 陶瓷基板或PCB板上实现有源器件、无源器件等器件的集成。随着技术的发展，采用裸芯片 的系统级封装（SiP)技术目前成为主流。而采用芯片和裸芯片进行混合封装的尝试也在不 断进行。但由于工艺水平的限制和相关产业配套分工等问题，采用芯片和裸芯片进行混合 封装的尝试和成功的产品较少。 目前，采用表贴封装的芯片与裸芯片集成的方式较多，包括BGA、QFP等表贴形式。 对于采用传统工艺混合封装BGA芯片存在焊接虚焊，封装存在空气等问题，严重影响产品 质量。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术拟解决的技术问题是，设计一种用于混合封装的 BGA芯片内埋的无焊接封装。该封装利用有机基板进行混合封装BGA芯片，可以实现大规模 BGA芯片在塑封SiP系统芯片中的无焊接集成，并提高产品封装的可靠性和封装质量。 本专利技术解决所述技术问题所采用的技术方案是：设计一种用于混合封装的BGA芯 片内埋的无焊接封装，其特征在于该封装包括有机基板，在有机基板的上部中心设有与BGA 芯片匹配的安装腔体，安装腔体为棱台状，至少一个侧面为等腰梯形斜面，等腰梯形斜面与 腔体底面的夹角为105-130°，BGA芯片放入安装腔体后，至少一个侧面留有塑封料流入 口，安装腔体的深度为有机基板厚度的1/6-1/2,安装腔体底面设有半球形凹槽，半球形凹 槽的尺寸规格及数量与BGA芯片的BGA焊球的尺寸规格及数量相匹配，且半球形凹槽的内 表面镀有金属层；所述有机基板的底面每平方厘米均布设有4-6个用于抽真空的通孔。 与现有技术相比，本专利技术采用有机基板进行混合封装BGA芯片，可以实现BGA芯片 的内埋，减小SiP系统芯片产品的厚度和体积；通过真空吸力实现良好电气连接后，利用塑 封材料将BGA芯片固定在腔体内，可以实现BGA芯片的免焊接，同时利用真空吸力，可以将 塑封材料填充到BGA芯片下，提高产品的可靠性。此外，本专利技术与现有的SiP工艺兼容性较 好，有效解决了现有利用贴片工艺造成BGA焊球之间短路等问题。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术用于混合封装的BGA芯片内埋的无焊接封装一种实施例的有机基板 1的主视结构不意图； 图2为本专利技术用于混合封装的BGA芯片内埋的无焊接封装一种实施例的有机基板 1的的立体结构示意图； 图3为本专利技术用于混合封装的BGA芯片内埋的无焊接封装一种实施例的工艺原理 示意图； 图4为本专利技术用于混合封装的BGA芯片内埋的无焊接封装一种实施例的工艺流程 示意图； 在图中，1.有机基板，2. BGA芯片，11.通孔，12.半球形凹槽，13.安装腔体，14.塑 封料流入口，21. BGA焊球。 【具体实施方式】 下面结合实施例及附图对本专利技术做进一步的详细说明。 本专利技术设计的用于混合封装的BGA芯片内埋的无焊接封装（简称封装，参见图 1-3)，其特征在于该封装包括有机基板1，在有机基板1的上部中心设有与BGA芯片2匹配 的安装腔体13,安装腔体13为棱台状，至少一个侧面为等腰梯形斜面，等腰梯形斜面与安 装腔体底面的夹角α为105-130°，BGA芯片2放入安装腔体13后，至少一个侧面留有塑 封料流入口 14,安装腔体13的深度为有机基板1厚度的1/6-1/2,安装腔体底面设有半球 形凹槽12,半球形凹槽12的尺寸规格及数量与BGA芯片的BGA焊球21的尺寸规格及数量 相匹配，且半球形凹槽12的内表面镀有金属层；所述有机基板1的底面每平方厘米均布设 有4-6个用于抽真空的通孔11。 本专利技术封装的进一步特征在于所述等腰梯形斜面与安装腔体底面的夹角α为 115。。 本专利技术封装的进一步特征在于所述安装腔体13对称的两个侧面为等腰梯形斜 面，BGA芯片2放入安装腔体13后，该两个侧面留有塑封料流入口 14。 本专利技术封装的进一步特征在于所述安装腔体13的四个侧面均为等腰梯形斜面， BGA芯片2放入安装腔体13后，该四个侧面均留有塑封料流入口 14。 本专利技术封装的进一步特征还在于所述BGA芯片2放入安装腔体13后，两者的上表 面水平一致。 本专利技术封装的有机基板1上部中心设有的棱台状腔体13,之所以其四个侧面采 用等腰梯形斜面设计（参见图2)，其因在于这种设计可以在灌封塑封料时便于塑封料流入 BGA芯片2的底部，不容易形成空洞，避免封装后空气的存在。 本专利技术封装的工艺原理（参见图3)是，利用抽真空产生的空气压力将BGA芯片2 牢牢吸入有机基板1的安装腔体13之内，利用BGA焊球21与有机基板腔体内半球形凹槽 12的接触实现电气连接。之后在注塑过程中，利用真空的抽力将注塑材料吸到BGA芯片2 之下，利用塑封料实现BGA芯片的电气连接固定。 本专利技术封装的工艺流程（参见图4)包括：制造有机基板1，制造与BGA芯片2规 格相匹配的安装腔体13、制造半球形凹槽12、开用于真空吸附的通孔11、安装BGA芯片2、 检测BGA的连通性、抽真空和注塑封料等步骤。其中在完成有机基板1制造的整个过程后， 需要将BGA芯片2安装在安装腔体13内，并在抽真空条件下，检测BGA芯片的连通性。只有 通过检测才可以进行后续的工作，如果没有通过检测则需要重复制造有机基板1的上述步 骤，找出问题的原因。通过BGA连通性测试的BGA芯片2可以进行抽真空、注塑封料工序， 此时需要在有机基板1背面一直抽真空，利用真空的吸力将塑封料均匀引导到BGA焊球21 间隙内部，直到所有的通孔11被塑封料塞满为止，即完成封装。 本专利技术封装在有机基板1上设有安装腔体13可以降低整体SiP系统芯片成品的 厚度，同时安装腔体13有利于通过抽真空对芯片进行吸附。本专利技术封装中设本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于混合封装的BGA芯片内埋的无焊接封装，其特征在于该封装包括有机基板，在有机基板的上部中心设有与BGA芯片匹配的安装腔体，安装腔体为棱台状，至少一个侧面为等腰梯形斜面，等腰梯形斜面与安装腔体底面的夹角为105‑130°，BGA芯片放入安装腔体后，至少一个侧面留有塑封料流入口，安装腔体的深度为有机基板厚度的1/6‑1/2，安装腔体底面设有半球形凹槽，半球形凹槽的尺寸规格及数量与BGA芯片的BGA焊球的尺寸规格及数量相匹配，且半球形凹槽的内表面镀有金属层；所述有机基板的底面每平方厘米均布设有4‑6个用于抽真空的通孔。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱天成，李鑫，杨阳，
申请(专利权)人：中国航天科工集团第三研究院第八三五七研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。