倒装式塑封的装配方法、屏蔽系统、散热系统及应用技术方案

本发明专利技术提供了一种倒装式塑封的装配方法、屏蔽系统、散热系统及塑封器件的应用，属于器件封装技术领域，包括塑封器件及系统电路板；塑封器件包括介质基板、设置于介质基板正面的预设元器件、导体、塑封层、设置于介质基板背面的背面接地焊盘，导体的端部设有器件引脚焊盘，塑封层的表面设有正面接地焊盘，塑封器件的正面焊接于系统电路板上，背面接地焊盘以连接系统散热结构。本发明专利技术提供的倒装式塑封的装配方法，可以实现器件倒扣方式装配至系统电路中，改变热量传导的路径，提高器件的散热效果；提高器件的屏蔽效果，降低外部电磁环境对器件内部的影响。内部的影响。内部的影响。

【技术实现步骤摘要】
倒装式塑封的装配方法、屏蔽系统、散热系统及应用


[0001]本专利技术属于器件封装
，具体涉及一种倒装式塑封的装配方法、基于倒装式塑封封装的屏蔽系统、散热系统及塑封器件的应用。

技术介绍

[0002]Flip Chip又称倒装芯片，是在I/O pad上沉积锡球，然后将芯片翻转加热利用熔融的锡球与基板相结合。传统的芯片倒装方式，是芯片的工作面向下的倒扣形式与基板连接，然后在基板上进行电路布线并贴装无源器件，最后对芯片灌封，这种器件倒扣封装的形式就是最早的倒装焊互联技术的雏形。倒装封装同样是基于倒装芯片(Flip Chip)实现。
[0003]传统塑封器件，其封装内部芯片上方覆盖有塑封料，而塑封料对电磁信号的传导无屏蔽效果，这将导致塑封器件性能容易受到外界电磁环境的影响。
[0004]目前倒装芯片局限在芯片必须为Flip Chip工艺，无法基于正装芯片实现器件的倒装。同时目前的倒装工艺，由于封装后，在芯片的背部覆盖有封装材料如塑封料，其热导率较差，无法满足塑封器件中热耗散较高的器件如功率放大器的散热要求。同时，内部芯片与器件散热结构间需添加底部填充材料，其热导率比较低，一般小于10W/(m
·
K)。管芯热量传导路径为芯片热量——底部填充材料——介质基板——PCB通孔——系统散热结构，传导路径中PCB通孔是热量快速传输的主要限制瓶颈；热量传导路径中存在低热导率材料或结构(PCB通孔)，导致芯片的散热效果较差。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种倒装式塑封的装配方法、基于倒装式塑封封装的屏蔽系统、散热系统及塑封器件的应用，可以实现器件倒扣方式装配至系统电路中，改变热量传导的路径，提高器件的散热效果，提高器件的屏蔽效果，降低外部电磁环境对器件内部的影响。
[0006]为实现上述目的，第一方面，本专利技术采用的技术方案是：提供一种倒装式塑封的装配方法，所述装配方法包括：
[0007]在介质基板正面的中央焊盘区装配预设元器件；
[0008]在介质基板正面四周的基部引脚焊盘上设置预设高度的导体，且使所述导体的高度高于所述预设元器件的高度；
[0009]正面塑封所述预设元器件，并使所述导体露出塑封层的表面；
[0010]在所述正面塑封后的表面进行电镀，对应所述导体的端面电镀器件引脚焊盘，中央区域电镀正面接地焊盘，构成塑封器件；其中，所述塑封器件的正面为正面射频传输面，所述塑封器件的背面为散热面，所述介质基板的背面设有用于散热的背面接地焊盘；
[0011]将所述塑封器件倒扣配装至系统电路板上，以使所述塑封器件的正面与所述系统电路板正面直接电连接，所述塑封器件背面的背面接地焊盘与系统散热结构相连。
[0012]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述介质基板的材质为PCB板、陶瓷基
板、载板中的任一种；所述介质基板的板层为一层或多层。
[0013]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述导体的连接方式包括SMT表贴或导电胶粘；所述导体还可以为电镀出金属柱体或在所述基部引脚焊盘上键合预设高度的键合线形成。
[0014]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述塑封方式包括模具灌胶方式或喷涂设备喷涂方式，所述塑封的材料可以为有填料物质或是无填料物质的环氧树脂。
[0015]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述导体外露的方式可以直接塑封至所述导体外露，或者，塑封高度高于所述导体的高度，后通过减薄的方式露出导体。
[0016]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述减薄的方式可以为机械减薄、激光减薄或化学减薄中的任一种。
[0017]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述正面塑封后的表面电镀，镀层种类可以为铜镍金、铜镍银、镍钯金、钯金、金或铜中的任一种；电镀方法可以为化学电镀或者电解电镀。
[0018]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种倒装式塑封封装的屏蔽系统，基于所述的倒装式塑封的装配方法，包括所述塑封器件的正面接地焊盘、所述塑封器件的背面接地焊盘及塑封于所述塑封器件内的导体，所述正面接地焊盘、所述背面接地焊盘及围设于四周的所述导体构成所述塑封器件内部预设元器件的屏蔽腔。
[0019]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种倒装式塑封封装的散热系统，基于所述的倒装式塑封的装配方法，包括具有背面接地焊盘的介质基板及系统散热结构，所述预设元器件的热量经所述介质基板背面的背面接地焊盘直接传导至所述系统散热结构。
[0020]本专利技术实施例提供一种倒装式塑封的装配方法，相比现有技术，具有如下有益效果：本专利技术可以实现塑封器件倒扣装配至系统电路中，塑封器件的射频传输面与散热面相分离，即塑封器件的正面(塑封电镀面)焊接至系统电路板上，实现电连接，器件正面四周除提供电连接和射频连接功能外的引脚焊盘连接至系统电路板接地区域；介质基板背部地、四周接地导体与器件顶部电镀接地焊盘共同构成器件屏蔽腔，可明显降低外部电磁环境对器件内部的影响，提高器件信号传输的效果；器件背面(介质基板背面)可与系统散热结构相连接，传导器件产生的热量，实现的热量传导路径为：预设元器件产生的热量——介质基板——系统散热结构，增强了器件的散热效果，提高了器件的信号传输性能和器件的使用寿命。
[0021]同时该倒装方式对器件的封装形式要求较低，基于通用的介质基板均可实现，且对芯片的工艺要求较低，无需用到倒装芯片(flip chip)工艺。
[0022]第四方面，本专利技术实施例还提供了一种塑封器件的应用，基于所述的倒装式塑封的装配方法制备的塑封器件，所述塑封器件倒装于系统电路板上；所述塑封器件的背面接地焊盘连接系统散热结构。
[0023]本专利技术提供的塑封器件的应用，塑封器件倒扣装配至系统电路。器件背面(即介质基板背面)直接连接至系统散热结构，提高了系统的散热性能；器件正面(即塑封体正面电镀面)正面接地焊盘连接至系统电路板接地区域；器件正面四周除提供电连接和射频连接功能外的引脚连接至系统电路板接地区域，介质基板背部地、四周接地导体与器件顶部电镀接地焊盘共同构成器件屏蔽腔，可明显降低外部电磁环境对器件内部的影响，提高器件
信号传输的效果。
附图说明
[0024]图1为本专利技术实施例提供的介质基板的正面结构示意图；
[0025]图2为本专利技术实施例提供的介质基板的背面结构示意图；
[0026]图3为本专利技术实施例提供的介质基板的正面的基部引脚焊盘设置导体后的侧视结构示意图；
[0027]图4为本专利技术实施例提供的介质基板塑封后的断面结构示意图；
[0028]图5为本专利技术实施例提供的介质基板塑封减薄后的断面结构示意图；
[0029]图6为本专利技术实施例提供的正面塑封后在塑封层上设置局部电镀层的结构示意图；
[0030]图7为本专利技术实施例提供的塑封器件在系统中的结构示意图(箭头为散热方向)；
[0031]附图标记说明：
[0032]1、中央焊盘区；2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种倒装式塑封的装配方法，其特征在于，所述装配方法包括：在介质基板(3)正面的中央焊盘区(1)装配预设元器件；在介质基板(3)正面四周的基部引脚焊盘(2)上设置预设高度的导体(5)，且使所述导体(5)的高度高于所述预设元器件的高度；正面塑封所述预设元器件，并使所述导体(5)露出塑封层(7)的表面；在所述正面塑封后的表面进行电镀，对应所述导体(5)的端面电镀器件引脚焊盘(8)，中央区域电镀正面接地焊盘(6)，构成塑封器件；其中，所述塑封器件的正面为正面射频传输面，所述塑封器件的背面为散热面，所述介质基板(3)的背面设有用于散热的背面接地焊盘(4)；将所述塑封器件倒扣配装至系统电路板(10)上，以使所述塑封器件的正面与所述系统电路板正面直接电连接，所述塑封器件背面的背面接地焊盘(4)与系统散热结构(9)相连。2.如权利要求1所述的倒装式塑封的装配方法，其特征在于，所述介质基板(3)的材质为PCB板、陶瓷基板、载板中的任一种；所述介质基板(3)的板层为一层或多层。3.如权利要求1所述的倒装式塑封的装配方法，其特征在于，所述导体(5)的连接方式包括SMT表贴或导电胶粘；所述导体(5)还可以为电镀出金属柱体或在所述基部引脚焊盘(2)上键合预设高度的键合线形成。4.如权利要求1所述的倒装式塑封的装配方法，其特征在于，所述塑封包括模具灌胶方式或喷涂设备喷涂方式，所述塑封的材料可以为有填料物质或是无填料物质的环氧树脂。5.如权利要求1所述的倒装式塑封的装配方法，其特征在于，所述导体...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢啸，郭跃伟，段磊，黎荣林，崔健，
申请(专利权)人：河北博威集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：