一种芯片封装结构制造技术

本发明专利技术公开了一种芯片封装结构，涉及芯片封装领域，所述结构包括：芯片、至少一个射频焊盘和接地焊盘；其中，所述接地焊盘上设有至少一个与所述射频焊盘对应的凹槽，所述射频焊盘包括射频焊盘主体和射频焊盘凸出段，所述射频焊盘凸出段延伸至对应的凹槽内，且射频焊盘凸出段与对应的凹槽之间具有间隙，所述芯片正面的射频连接端通过金属过孔至所述芯片背面与对应的所述射频焊盘凸出段连接，所述芯片正面的接地连接端通过金属过孔至所述芯片背面与所述接地焊盘连接；本发明专利技术解决了传统的WB封装在高频性能恶化的问题以及FC封装工艺复杂且成本较高的问题。成本较高的问题。成本较高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种芯片封装结构


[0001]本专利技术涉及芯片封装领域，具体地，涉及一种芯片封装结构。

技术介绍

[0002]微波、毫米波芯片封装形式主要包括框架类封装、基板类封装两种。其中，框架类封装典型结构为QFN封装。QFN(Quad Flat No
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leads Package，方形扁平无引脚封装)，表面贴装型封装之一。QFN封装由于具有良好的电和热性能、体积小、重量轻等特点，被广泛应用在数字、模拟器件的封装中。QFN封装是一种无引脚封装，呈正方形或矩形，封装底部的中央位置有一个大面积裸露焊盘，围绕大焊盘的封装外围四周为I/O引脚。由于QFN封装内部引脚与焊盘之间的导电路径短，自感系数及封装体内的引管电阻很低，所以它能提供卓越的电性能。此外，它还通过外露的引线框架焊盘提供了出色的散热性能。
[0003]基板类封装以基板作为芯片封装的载体，为芯片提供电连接、保护、支撑和散热。基板由于其厚度薄、线路精细、集成度高等优点，被广泛应用在新一代移动通信、人工智能、汽车电子以及国防装备等领域。
[0004]以上两种封装形式的芯片连接方式主要分为两种，WB(Wire Bonding)和FC(Flip Chip)。打线也叫Wire Bonding(压焊，也称为绑定，键合，丝焊)是指使用金属丝(金线、铝线等)，利用热压或超声能源，完成微电子器件中固态电路内部互连接线的连接，即芯片与电路或引线框架之间的连接。倒装芯片(Flip chip)是一种无引脚结构，一般含有电路单元，设计用于通过适当数量的位于其面上的锡球(导电性粘合剂所覆盖)，在电气上和机械上连接于电路。Flip chip是在I/O pad上沉积锡铅球，然后将芯片翻转加热利用熔融的锡铅球与陶瓷基板相结合此技术替换常规打线接合。
[0005]但是，对于现今的新型射频器件或微波器件，其工作频率要求越来越高，甚至超过50GHz。对于传统的WB封装，金丝高频寄生效应明显，而FC封装，需要对芯片做bumping，Bumping指倒装芯片(flip chip)工艺中，在wafer晶圆表面做出的铜锡或金凸点(bumping)，芯片倒过来贴到PCB板上后，bumping凸点与PCB上的导电焊盘连接，用于加电驱动LED，上述bumping工艺比较复杂且成本较高。

技术实现思路

[0006]本专利技术目的为解决传统的WB封装在高频性能恶化的问题以及FC封装工艺复杂且成本较高的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了一种芯片封装结构，所述结构包括：
[0008]芯片、至少一个射频焊盘和接地焊盘；其中，所述接地焊盘上设有至少一个与所述射频焊盘对应的凹槽，所述射频焊盘包括射频焊盘主体和射频焊盘凸出段，所述射频焊盘凸出段延伸至对应的凹槽内，且射频焊盘凸出段与对应的凹槽之间具有间隙，所述芯片正面的射频连接端通过金属过孔至所述芯片背面与对应的所述射频焊盘凸出段连接，所述芯片正面的接地连接端通过金属过孔至所述芯片背面与所述接地焊盘连接。
[0009]其中，本专利技术中的芯片直接粘接到框架或基板上，通过芯片背部线路进行电连接，由于将IC裸芯片直接粘接在QFN框架或基板上面，不会引入金丝的高频寄生效应，可应用在更高的频率范围内，解决了传统WB封装在高频性能恶化的问题，由于将IC裸芯片直接粘接的方式，相较于FC封装，无需对裸芯片bumping，工艺比较简单，成本也更低，解决了FC封装工艺复杂且成本较高的问题。
[0010]其中，为了能够让IC裸芯片直接粘接，本专利技术将芯片正面的射频连接端通过金属过孔至芯片背面来方便与对应的所述射频焊盘凸出段粘接，以及芯片正面的接地连接端通过金属过孔至芯片背面来方便与所述接地焊盘粘接。
[0011]其中，接地焊盘上设计与射频焊盘对应的凹槽以及射频焊盘凸出段延伸至对应的凹槽内的目的是：使接地焊盘和射频焊盘构成GSG结构，改善IC裸芯片与封装结构的匹配，以适用于更高频段。
[0012]其中，射频焊盘凸出段与对应的凹槽之间具有间隙，这样设计的目的是形成GSG结构，同样也是为了提高射频性能。
[0013]其中，在本结构中，与所述射频焊盘凸出段连接的金属过孔两侧均设有一与所述接地焊盘连接的金属过孔，这样设计的目的是接地焊盘从左右两侧环绕射频焊盘，形成地
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信号
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地(Ground
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Signal
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Ground，GSG)结构，提升了毫米波频率信号的匹配性能。
[0014]其中，所述结构还包括导电焊盘，所述导电焊盘与所述芯片连接。导电焊盘属于低频信号，可通过Wire Bonding方式与IC芯片互联，用于为芯片供电。
[0015]其中，所述结构还包括双层基板，所述射频焊盘和接地焊盘位于所述双层基板的顶层。通过双层基板可以将射频焊盘和接地焊盘设计在顶层，能够与IC裸芯片直接进行粘接。
[0016]其中，所述结构包括框架或基板，所述芯片粘接在所述框架或所述基板上，所述射频焊盘和所述接地焊盘与所述框架或所述基板固定连接。
[0017]其中，所述结构包括3个射频焊盘和3个凹槽。射频焊盘与凹槽一一对应，该封装结构可以应用于衰减器、滤波器等2端口器件，也可以应用于混频器、功分器、开关等3端口器件适用范围较广。
[0018]其中，所述结构还包括导电焊盘，所述导电焊盘与所述芯片连接，所述3个射频焊盘分别对应所述接地焊盘4个侧面中的3个侧面，所述导电焊盘对应所述接地焊盘的4个侧面中的剩余一个侧面。3个射频焊盘位于3个侧面，是由于衰减器、滤波器芯片的射频端口位于对立侧面，混频器、功分器、开关芯片的射频端口位于不同的3个侧面。导电焊盘与射频焊盘位于不同的侧面，可以提高隔离，改善性能。
[0019]其中，所述导电焊盘的数量为3个。设计导电焊盘的数量为3，可通过金丝键合与IC裸芯片互联，可以适用于需要控制的开关、衰减器等芯片，适用范围更广。
[0020]其中，所述射频焊盘凸出段朝向所述接地焊盘中心延伸。使接地焊盘和射频焊盘构成GSG结构，改善IC裸芯片与封装结构的匹配，以适用于更高频段。
[0021]其中，所述导电焊盘与所述接地焊盘之间具有间隙。设计间隙也是形成GSG结构，同样也是为了提高射频性能。
[0022]本专利技术提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0023]本专利技术将IC芯片直接粘接在QFN框架或基板上面，不会引入金丝的高频寄生效应，
可应用在更高的频率范围内；
[0024]本专利技术将IC芯片直接粘接的方式，相较于FC封装，无需对裸芯片bumping，工艺比较简单，成本也更低。
[0025]本专利技术实例设计了三个射频焊盘，可应用于两端口芯片及三端口芯片，适用范围更广。
附图说明
[0026]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本专利技术的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定；
[0027]图1为一种背部布线IC工艺的裸芯片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片封装结构，其特征在于，所述结构包括：芯片、至少一个射频焊盘和接地焊盘；其中，所述接地焊盘上设有至少一个与所述射频焊盘对应的凹槽，所述射频焊盘包括射频焊盘主体和射频焊盘凸出段，所述射频焊盘凸出段延伸至对应的凹槽内，且射频焊盘凸出段与对应的凹槽之间具有间隙，所述芯片正面的射频连接端通过金属过孔至所述芯片背面与对应的所述射频焊盘凸出段连接，所述芯片正面的接地连接端通过金属过孔至所述芯片背面与所述接地焊盘连接。2.根据权利要求1所述的一种芯片封装结构，其特征在于，与所述射频焊盘凸出段连接的金属过孔两侧均设有一与所述接地焊盘连接的金属过孔。3.根据权利要求1所述的一种芯片封装结构，其特征在于，所述结构还包括导电焊盘，所述导电焊盘与所述芯片连接。4.根据权利要求1所述的一种芯片封装结构，其特征在于，所述结构还包括双层基板，所述射频焊盘和接地焊盘位于所述双层基板的顶层。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭宏展，章策珉，
申请(专利权)人：成都仕芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：