CN103956343A - 一种芯片封装结构及其制作工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种芯片封装结构及其制作工艺，芯片封装结构包括基板和上盖，上盖盖设于基板上方，并与其形成内腔，上盖为金属上盖，基板为陶瓷基板，其上端面设有上电极片和金属框，其下端面设有下电极片和接地焊盘，基板的中部设有若干导电孔，上、下电极片通过导电孔电连接，金属框和接地焊盘通过导电孔电连接，上盖与金属框电连接。上述该芯片的封装结构及其制作工艺通过在陶瓷基板上设置导电孔，上、下电极片可通过导电孔电连接，而无需通过绕设于基板侧面的导线进行电连接，避免各电极之间的短路，从而可以使用金属上盖，上盖通过金属框、导电孔电连接于接地焊盘，从而使实现上盖接地的目的，减少了电磁干扰，改善了性能指标。

Description

一种芯片封装结构及其制作工艺
技术领域
本发明属于电子器件的封装领域，尤其涉及一种芯片封装结构及其制作工艺。
背景技术
芯片的封装结构，包括基板和上盖，基板上下两面的导电层都是通过绕设于基板侧面的导线进行电连接。为了避免各电极之间的短路，一般选用绝缘材质的上盖，如果选用金属上盖，也需要增加绝缘层，这种方式导致上盖不能连接屏蔽地。上盖不能接到地，工作芯片将会受到干扰，引入噪声，降低了信噪比，劣化性能指标。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种上盖可接地的芯片封装结构。
本发明所要解决的另一个技术问题在于提供一种上盖可接地的芯片封装结构的制作工艺。
本发明是这样实现的，提供一种芯片封装结构，包括基板和上盖，所述上盖盖设于所述基板上方，并与其形成用于容纳工作芯片的内腔，所述上盖为金属上盖，所述基板为陶瓷基板，其上端面设有上电极片和金属框，其下端面设有下电极片和接地焊盘，所述基板的中部设有若干导电孔，所述上、下电极片通过所述导电孔电连接，所述金属框和接地焊盘通过所述导电孔电连接，所述上盖与所述金属框电连接。
进一步地，所述导电孔中填设有导电浆料，所述金属框和接地焊盘、所述上电极片和下电极片均分别通过所述导电浆料电连接。
进一步地，所述上电极片位于所述金属框中。
进一步地，所述上电极片上方设有平台，所述平台为导电浆料制成，所述工作芯片固设于所述平台上。
进一步地，所述封装结构还包括上、下支撑片，所述上支撑片设于所述基板的上端面上且位于所述金属框中，所述下支撑片设于所述基板的下端面上。
进一步地，所述上盖呈帽形，其翼缘固设于所述金属框上，其中部与所述基板形成所述内腔。
进一步地，所述基板为已烧结的陶瓷基片制成。
一种上述的芯片的封装结构的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
A、选用金属片，冲压成上盖；选用陶瓷基片，切割或划片成单元基板；
B、在所述基板上加工导电孔；
C、用导电浆料填埋所述导电孔；
D、用导电浆料在上述填孔后的基板上印刷上金属框、上电极片、接地焊盘、和下电极片；
E、按照导电浆料的工艺条件烧结导电浆料；
F、将工作芯片固设于所述上电极片上，与所述上电极片电连接，并且使其不会触碰所述金属框。
G、将上盖固设于所述基板上，并与其形成用于容纳所述工作芯片的内腔，所述上盖与所述金属框接触形成电连接。
进一步地，在所述步骤D中，还包括用导电浆料在填孔后的基板上印刷上支撑片和下支撑片，在所述步骤F中，将工作芯片通过导电胶固设于所述上支撑片上。
进一步地，在所述步骤D与步骤E之间，先在上电极片上用导电浆料印刷平台，在所述步骤F中，工作芯片固设于所述平台上。
进一步地，在所述步骤G中，所述上盖与所述金属框通过导电胶、玻璃粉或金属钎料与所述金属框接触。
与现有技术相比，本发明的芯片封装结构及其制作工艺通过在陶瓷基板上设置导电孔，上、下电极片可通过导电孔电连接，而无需通过绕设于基板侧面的导线进行电连接，避免各电极之间的短路，从而可以使用金属上盖，上盖通过金属框、导电孔电连接于接地焊盘，从而使实现上盖接地的目的，给工作芯片提供一个相对电磁密闭的空间，减少了电磁干扰，改善了性能指标。
附图说明
图1是本发明中芯片的封装结构一较佳实施例的立体示意图；
图2是图1所示实施例的装配分解示意图；
图3是图1所示实施例的制作工艺中冲压上盖的立体示意图；
图4是图1所示实施例的制作工艺中选取陶瓷基片的正视示意图；
图5是图1所示实施例的制作工艺中切割单元基板正视示意图；
图6是图1所示实施例的制作工艺中切割完单元基板的正视示意图；
图7是图1所示实施例的制作工艺中单元基板加工导电孔的正视示意图；
图8是图1所示实施例的制作工艺中填设导电孔的立体示意图；
图9是图1所示实施例的制作工艺中印刷上金属框、上电极片、接地焊盘和下电极片的立体示意图；
图10是图1所示实施例的制作工艺中印刷平台的立体示意图；
图11是图1所示实施例的制作工艺中印刷完平台的立体示意图；
图12是图1所示实施例的制作工艺中将工作芯片固设于印刷平台上的立体示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1和图2所示，是本发明中芯片封装结构的一较佳实施例，该芯片封装结构包括基板100和上盖200。上盖200盖设于基板100上方，并与其形成用于容纳工作芯片的内腔，工作芯片1位于内腔中。
基板100为陶瓷基板，其上端面设有金属框110、上电极片120和上支撑片130。金属框110设于基板100的边缘位置，上电极片120和支撑片130位于金属框110中。基板100的下端面设有接地焊盘140、下电极片150和下支撑片160。上电极片120和支撑片130上方均设有平台102，平台102为导电浆料制成，工作芯片1固设于平台102上。具体地，工作芯片1通过导电胶5固设于平台102上。
基板100中部设有若干导电孔101，金属框110与接地焊盘140、上电极片120与下电极片150均分别通过导电孔101电连接。具体地，导电孔101中填设有导电浆料4，实现导电功能。
上盖200为金属上盖，呈帽形，其翼缘通过导电胶6粘接固设于金属框110上，其中部与基板100形成内腔。
上述芯片封装结构在制作时，包括以下工艺步骤：
A、选用金属片，冲压成帽形的上盖200，上盖200的尺寸与基板100相匹配(如图3所示)；选用已烧结的陶瓷基片3(如图4所示)，用激光或刀具将上述陶瓷基片3划片成呈矩阵尺寸排列的单元基板100(如图5所示)，或者用激光或刀具将上述陶瓷基片3切割成单元基板100(如图6所示)；
B、在上述划片或切割后的基板100上，用激光加工导电孔101(如图7所示)；
C、用导电浆料4填埋导电孔101(如图8所示)；
D、用导电浆料在上述填孔后的基板100上印刷上金属框110、上电极片120、接地焊盘140和下电极片150(如图9所示)；
E、按照导电浆料的工艺条件烧结导电浆料，形成如图11所示的陶瓷基板；
F、将工作芯片1固设于上电极片120上，与上电极片120电连接，并且使其不会触碰金属框110(如图12所示)；
G、将上盖200通过导电胶6粘接固设于基板100上，并与其形成用于容纳工作芯片1的内腔，上盖200与金属框110接触形成电连接(如图2所示)。做为其他的实施方式，导电胶6也可以用玻璃粉或金属钎料代替，上盖200通过玻璃粉或金属钎料与金属框110接触。
在上述步骤D中，还可包括用导电浆料在填孔后的基板100上印刷上支撑片130和下支撑片160，在上述步骤F中，将工作芯片1通过导电胶固设于上支撑片130上。
在上述步骤D与步骤E之间，先在上电极片130上用导电浆料印刷平台102，在上述步骤F中，工作芯片1通过导电胶5固设于平台102上，并通过导电胶5与上电极片120电连接从而，可使工作芯片1不会触碰金属框110。
上述陶瓷基片3使用已烧结的陶瓷基片，这样制成的基板100无需烧结，在烧结导电浆料时不必考虑一起烧结陶瓷基板100，使工艺大大简化。
上述芯片封装结构在使用时，工作芯片1位于基板100和上盖200之间的内腔中，其电极通过上电极片120、导电孔101连接于下电极片150，下电极片150可连接于外部电路；接地焊盘140接地，上盖200通过金属框110、导电孔101电连接于接地焊盘140，从而使上盖200接地，给工作芯片1提供一个相对电磁密闭的空间，减少了电磁干扰，改善了性能指标。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种芯片封装结构，包括基板和上盖，所述上盖盖设于所述基板上方，并与其形成用于容纳工作芯片的内腔，其特征在于，所述上盖为金属上盖，所述基板为陶瓷基板，其上端面设有上电极片和金属框，其下端面设有下电极片和接地焊盘，所述基板的中部设有若干导电孔，所述上、下电极片通过所述导电孔电连接，所述金属框和接地焊盘通过所述导电孔电连接，所述上盖与所述金属框电连接。
2.如权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述导电孔中填设有导电浆料，所述金属框和接地焊盘、所述上电极片和下电极片均分别通过所述导电浆料电连接。
3.如权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述上电极片位于所述金属框中。
4.如权利要求1或3所述的芯片封装结构，其特征在于，所述上电极片上方设有平台，所述平台为导电浆料制成，所述工作芯片固设于所述平台上。
5.如权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括上、下支撑片，所述上支撑片设于所述基板的上端面上且位于所述金属框中，所述下支撑片设于所述基板的下端面上。
6.如权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述上盖呈帽形，其翼缘固设于所述金属框上，其中部与所述基板形成所述内腔。
7.如权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述基板为已烧结的陶瓷基片制成。
8.一种如权利要求1中所述的芯片封装结构的制作工艺，包括以下步骤：
A、选用金属片，冲压成上盖；选用陶瓷基片，切割或划片成单元基板；
B、在所述基板上加工导电孔；
C、用导电浆料填埋所述导电孔；
D、用导电浆料在上述填孔后的基板上印刷上金属框、上电极片、接地焊盘、和下电极片；
E、按照导电浆料的工艺条件烧结导电浆料；
F、将工作芯片固设于所述上电极片上，与所述上电极片电连接，并且使其不会触碰所述金属框；
G、将上盖固设于所述基板上，并与其形成用于容纳所述工作芯片的内腔，所述上盖与所述金属框接触形成电连接。
9.如权利要求8所述的芯片封闭结构的制作工艺，其特征在于，在所述步骤D中，还包括用导电浆料在填孔后的基板上印刷上支撑片和下支撑片，在所述步骤F中，将工作芯片通过导电胶固设于所述上支撑片上。
10.如权利要求8或9所述的芯片封装结构的制作工艺，其特征在于，在所述步骤D与步骤E之间，先在上电极片上用导电浆料印刷平台，在所述步骤F中，工作芯片固设于所述平台上。
11.如权利要求8所述的芯片封装结构的制作工艺，其特征在于，在所述步骤G中，所述上盖与所述金属框通过导电胶、玻璃粉或金属钎料与所述金属框接触。
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