CN103972194A

CN103972194A - 一种封装结构

Info

Publication number: CN103972194A
Application number: CN201410196355.2A
Authority: CN
Inventors: 杨怀维
Original assignee: SHANDONG HUAXIN MICROELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Rizhao Xinrui Investment Promotion Development Co ltd
Priority date: 2014-05-09
Filing date: 2014-05-09
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2034-05-09
Also published as: CN103972194B

Abstract

本发明公开了一种封装结构，包括：金属板，具有第一面和与第一面相对的第二面；底胶体，贴于第一面；侧胶体，围在底胶体的周边，从而与底胶体构成槽型结构；芯片，容纳在所述槽型结构内；以及锡球，植在芯片的预定位置。依据本发明具有相对较小的封装体的厚度。

Description

一种封装结构

技术领域

本发明涉及一种封装结构，具体是涉及一种WLP（Wafer level packaging，晶片级封装，又称晶圆级封装）结构。

背景技术

晶圆级封装是以BGA（Ball Grid Array，球栅阵列结构）技术为基础，是一种经过改进和提高的CSP（Chip Scale Package，芯片尺寸封装）。另外，业界又将WLP称为圆片级-芯片尺寸封装（WLP-CSP）。

晶片及封装技术以圆片为加工对象，在圆片上同时对众多芯片进行封装、老化、测试，最后切割成单个器件，可以直接贴装在基板或者印刷电路板上。

近几年开发出的扩散式WLP（fan-out WLP），基于晶圆重构技术，将芯片重新布置到一块人工晶圆上，然后按照与标准WLP工艺类似的步骤进行封装，得到的封装面积要大于芯片面积。

传统的WLP封装，通过圆片的减薄、切割、上片、焊线、塑封、植球等形式进行封装，随着科技的发展内存容量越来越大，一直以来的通过叠片的封装方式，进行焊线增大内存，而目前消费者对于电子产品要求，“小”“轻” “薄”故叠片的方式不能满足。

如图1所示，为一种传统的WLP封装结构，它包括一个具有基板电路的基板6，在基板6通过胶层7贴装芯片2，然后再在芯片2上通过胶层1贴装芯片3，再通过打线，如图中的金线4进行芯片与基板电路的连接，最后通过如树脂形成树脂封装体，以保证整体的机械强度。其整体结构相对较厚，整体尺寸（Scale）相对较大。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种新的封装结构，具有相对较小的封装体的厚度。

本发明采用以下技术方案：

一种封装结构，包括：

金属板，具有第一面和与第一面相对的第二面；

底胶体，贴于第一面；

侧胶体，围在底胶体的周边，从而与底胶体构成槽型结构；

芯片，容纳在所述槽型结构内；以及

锡球，植在芯片的预定位置。

上述封装结构，在较佳的实施例中，所述金属板为黑色的金属板，从而，所述第二面为激光打标面。

具体地，所述金属板所采用金属的性质如下：

热膨胀系数：0.5×10E-6/K；

延展性：在标准大气压下，室温20℃，延性抽丝直径不小于1/500mm,展性厚度不小于1/1000mm；

硬度：15-25HBW。

在另一些实施例中，还包括贴装在第二面上的激光打标层。

具体地，底胶体与芯片在金属板第一面上的投影一致，侧胶体与底胶体恰好覆盖第一面。

优选地，所述芯片还包括延展到侧胶体上的电极，并在电极上植有锡球。

依据本发明，通过金属板支撑晶圆，其具有良好的导热性，因而能够很好的散热，并具有比较好的刚度。通过胶体进行封装，结构简单，且耐水性普遍较好，能够满足芯片的要求。

附图说明

图1为已知的一种WLP结构示意图。

图2为依据本发明较佳实施例的一种封装结构示意图。

图3为依据本发明实施例的一种封装结构示意图。

图中：1.胶层，2.芯片，3.芯片，4.金线，5.树脂封装体，6.基板，7.胶层；8.芯片，9.锡球，10.侧胶体，11.金属板，12.底胶体，13激光打标层，14.电极。

具体实施方式

参见说明书附图2和附图3所示的封装结构，图中所表示为剖面结构，为了清楚显示图像，没有画出剖面线。图中所示的封装结构，它主要包括作为载体的金属板11、通过胶体封装在该金属板上的芯片8，以及用于芯片8对外电气连接的锡球9。

其中，关于金属板11，它具有第一面和与第一面相对的第二面，该金属板11的主要作用是支撑作用，用于支撑芯片或者晶圆。另外金属普遍具有良好的导热性，有利于散热，因此，利用其良好的导热性把芯片工作时产生的热量导出，提高芯片的工作性能，在下文中还涉及到金属板11的其他作用，于具体的实施例中体现。

关于胶体，图中含有两个部分，及底胶体12和侧胶体10，匹配金属板11，为能用于金属粘接的黑胶，如E-305A胶。

其中，底胶体12，贴于第一面，具体理解应为下述的芯片8通过底胶体12贴装在金属板11的第一面上，所使用的胶体可以把芯片8与金属板11很好的结合在一体。

配置侧胶体10，围在底胶体12的周边，从而与底胶体12构成槽型结构，从而形成能够容纳芯片8的槽型结构。

进而，关于芯片8，容纳在所述槽型结构内，同上芯片8在图中所示的上表面与侧胶体10的上表面同面。

最后配置植球，产生锡球9，植在芯片的预定位置，用于与外部器件的连接，如与PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）连接，电路导通。

依据前述结构，通过具有一定机械强度和刚度的金属板作为支撑，并通过胶体封装的结构，厚度相比于图1所示的已知的封装结构大大减少，因而具有“小”、“轻”、“薄”的特点。

如图2所示，在优选的实施例中，所述金属板11为黑色的金属板，从而，所述第二面为激光打标（laser mark,又叫印子）面。

黑色的金属板选材范围比较窄，经过试验和筛选，可以进行激光打标，通常进行激光打标的对象都需要有如图3所示的结构，单独构造一个激光打标层13，通常是贴布层，贴布层的存在不仅增加了一道工序，而且会增加整个封装结构的厚度。

另外，贴布层的存在会增加用胶量，环境友好型差。另外，还需要考虑金属胶的粘性问题已经产生的气泡问题。

直接选材黑色的金属板，如黑色铝合金，作为激光打标对象则能够解决上述问题，减少一层，使整体厚度减小，不必增加用胶量，且省略了一道工序。

另外，贴布层的去除也有利于散热。

金属板11的选材，主要考虑一下性质，需要有足够的结构可靠性和较小的热膨胀系数，并利于激光打标：

热膨胀系数：0.5×10E-6/K；

硬度：15-25HBW（布氏硬度）。

承接前述的内容，在一些实施例中，可以设置贴装在第二面上的激光打标层13，依据此结构，对金属板的选材要求就大大降低了，诸如可以采用强度、刚度更高的金属材料，从而在一定程度和可以减小金属板11的厚度。

参见说明书附图1和附图2，底胶体,12与芯片8在金属板11第一面上的投影一致，侧胶体10与底胶体12恰好覆盖第一面，整体的封装结构相对比较紧凑。

所述芯片8还包括延展到侧胶体12上的电极14，并在电极14上植有锡球，电极14可以采用铝电极，将所有的焊点都引出到侧胶体上，提高整体的散热能力。

电极14可以做的横截面较大，从而具有更小的电阻，增加芯片的使用寿命。

关于胶体，最好采用具有良好耐水性、具有较高高温（适应使用环境，如某些应用中工作温度为35摄氏度，那么胶体所耐受的温度不能低于70摄氏度）耐受力的胶体。

Claims

1.一种封装结构，其特征在于，包括：

金属板（11），具有第一面和与第一面相对的第二面；

底胶体（12），贴于第一面；

侧胶体（10），围在底胶体（12）的周边，从而与底胶体（12）构成槽型结构；

芯片（8），容纳在所述槽型结构内；以及

锡球（9），植在芯片的预定位置。

2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述金属板（11）为黑色的金属板，从而，所述第二面为激光打标面。

3.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述金属板所采用金属的性质如下：

热膨胀系数：0.5×10E-6/K；

硬度：15-25HBW。

4.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，还包括贴装在第二面上的激光打标层（13）。

5.根据权利要求1至4任一所述的封装结构，其特征在于，底胶体（12）与芯片（8）在金属板（11）第一面上的投影一致，侧胶体（10）与底胶体（12）恰好覆盖第一面。

6.根据权利要求1至4任一所述的封装结构，其特征在于，所述芯片（8）还包括延展到侧胶体（12）上的电极（14），并在电极（14）上植有锡球。