CN105489597A - 系统级封装模块组件、系统级封装模块及电子设备 - Google Patents

系统级封装模块组件、系统级封装模块及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种系统级封装模块组件，所述系统级封装模块组件包括基板、与所述基板电连接的芯片、电感及电器元件，所述基板包括第一表面、与所述第一表面相对的第二表面及收容槽，所述收容槽贯穿所述第二表面以及所述第一表面；所述电感包括磁芯及电感线圈，所述磁芯包括基体及凸设于所述基体的一外表面的凸台，所述基体凸设有所述凸台的外表面与所述第二表面贴合，所述凸台收容于所述收容槽内，所述电感线圈嵌设于所述凸台内，所述芯片包括一安装面，所述芯片装设于所述第一表面上且所述安装面与所述第一表面间隔相对，所述收容槽内的凸台正投影于所述芯片的所述安装面上，所述电器元件位于所述芯片周缘。本发明还提供一种系统级封装模块及电子设备。

Description

系统级封装模块组件、系统级封装模块及电子设备
技术领域
本发明涉及电子器件封装技术领域，尤其涉及一种系统级封装模块组件、系统级封装模块及电子设备。
背景技术
随着可携式消费性电子产品市场快速成长，如何加速改善可携式产品在轻薄短小、低耗电方面的性能，成为系统厂商面临的重要课题。具备微型体积、低耗电特点的系统级封装模块(SiPModuleSysteminPackage或称ModuleIC)被视为是最适合应用在可携式产品上的解决方案。
系统级封装模块将大量的电子组件，如芯片、电阻等及线路包覆在极小的封装内最大的优点是可节省空间及低耗电。无线通信模块包括WLAN、Bluetooth、GPS、WiMAX和DVB-H/T-DMB等都可以通过系统封装模块导入电子设备中。现有的系统封装模块整合的控制芯片、电阻及电感等电子元件设于基板的表面，并且电感设置在芯片上方，如此在厚度尺寸上，系统级封装结果的厚度尺寸较大，不符合可携式产品强调的薄型化的特性。
发明内容
本发明提供了一种系统级封装模块组件，可以减小系统级封装模块组件整体厚度空间，进而实现电子产品的薄型化。
本发明第一方面提供一种系统级封装模块组件，所述系统级封装模块组件包括基板、与所述基板电连接的芯片、电感、电器元件，所述基板包括第一表面、与所述第一表面相对的第二表面及收容槽，所述收容槽贯穿所述第二表面以及所述第一表面；所述电感包括磁芯及嵌设于所述磁芯内的电感线圈，所述磁芯包括基体及凸设于所述基体的一外表面的凸台，所述基体设有所述凸台的外表面与所述第二表面贴合，所述凸台收容于所述收容槽内，所述芯片包括一安装面，所述芯片装设于所述第一表面上且所述安装面与所述第一表面间隔相对，所述收容槽内的凸台正投影于所述芯片的所述安装面上，所述电器元件位于所述芯片周缘。
在第一方面的第一种可能实现方式中，所述电感线圈包括伸出所述磁芯的连接段，所述第二表面上设有第一焊盘，所述连接段与所述第一焊盘焊接。
结合第一种可能实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述第一表面上设有第二焊盘，所述芯片通过焊接体与所述第二焊盘焊接，并且所述芯片与所述第一表面之间具有间隙，如此以便所述磁芯的散热。
结合第一方面、第一种或者第二种可能实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述电感线圈嵌设于所述磁芯的凸台内，或者所述电感线圈部分嵌设于所述磁芯的凸台内，另一部分嵌设于所述磁芯的基体内。
本发明第二方面，提供一种系统级封装模块，所述系统级封装模块包括上述第一方面的任一种可能实现方式所述系统级封装模块组件及塑封体，所述塑封体成型于所述第一表面上，并覆盖所述第一表面、所述芯片、所述电器元件及所述收容槽。所述塑封体可以防止芯片、电器元件被损坏。
在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述塑封体上位于所述芯片的位置开设有窗口，用于露出所述芯片，实现对芯片进行有效散热。
在第二方面的第二种可能实现方式中，所述系统级封装模块还包括散热罩，所述散热罩嵌设于所述塑封体内，并且所述散热罩罩设于所述第一表面并与第一表面之间形成空间，所述芯片及电器元件遮蔽收容于所述空间内。
结合第二种可能实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述塑封体上与所述第二表面相反的表面上开设有窗口，所述用于露出所述散热罩与第一表面相对的部分。
结合第二方面，第二方面的第一至三种可能实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述第二表面上还设有与基板电性连接的导接球体，所述导接球体凸出第二表面的高度大于所述磁芯的基体的厚度。
本发明第三方面提供一种电子设备，其包括电路板及以上第二方面任一种可能实现的方式中所述的系统级封装模块组件，所述基板的第二表面朝向所述电路板并与电路板焊接导通。
本发明所述的系统级封装模块组件将电感的电感线圈嵌设于所述基板内，节省所述基板的厚度方向上的空间，减小了系统级封装模块组件的厚度，进而节省了电子设备厚度的空间，实现电子设备薄型化的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的系统级封装模块组件的截面示意图，其中，截面截取位置为所述系统级封装模块组件的电感的中心位置；
图2为图1所示的系统级封装模块组件的去除芯片后的截面示意图；
图3与图4为图1所示的系统级封装模块组件的两个不同角度俯视图；
图5为本发明的系统级封装模块的截面示意图，其中截面截取位置为所述系统级封装模块的电感的中心位置；
图6为图5所述的系统级封装模块设有散热罩的截面示意图；
图7为图6所示的系统级封装模块去除塑封体的截面示意图。
具体实施例
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面通过具体实施例，分别进行详细的说明。
请参考图1、图2与图3，本发明一种系统级封装模块组件，其特征在于：所述系统级封装模块组件包括基板10、与所述基板10电连接的芯片12、电感15及电器元件17，所述基板10包括第一表面111、与所述第一表面111相对的第二表面112及收容槽113，所述收容槽113贯穿所述第二表面112以及所述第一表面111；所述电感15包括磁芯151及嵌设于所述磁芯151内的电感线圈153，所述磁芯151包括基体154及凸设于所述基体154的个外表面的凸台155。所述基体154凸设有所述凸台的一个外表面与所述第二表面112贴合并覆盖所述收容槽113，所述凸台155收容于所述收容槽113内，所述芯片151包括一安装面120，所述芯片12装设于所述第一表面111上且所述安装面120与所述第一表面111间隔相对，所述收容槽113内的凸台155正投影于所述芯片12的所述安装面120上，所述电器元件17位于所述芯片12周缘。
进一步的，所述电感线圈153嵌设于所述磁芯151的凸台155内，或者所述电感线圈153部分嵌设于述磁芯151的凸台155内，另一部分嵌设于所述磁芯151的基体154内。本实施例中，所述电感线圈153嵌设于所述凸台155内。
请一并参阅图4，本实施例中，所述基板10为矩形板体，所述收容槽113为通槽，所述收容槽113设于所述基板10的中部位置贯穿所述基板10。所述第二表面112上设有第一焊盘114，所述第一焊盘114位于所述收容槽113相对两侧位置。所诉凸台155是设置于所述基体154的表面的中部位置。所述电感线圈153包括伸出所述凸台155的连接段156，所述电感线圈153收容于所述收容槽113内，所述连接段156伸出所述收容槽113与所述第一焊盘114焊接，进而实现所述电感线圈153与所述基板10的电性连接。需要说明的是，当所述基板10位于水平面时，所述第一表面111朝上设置，所述芯片12装于第一表面111上，安装面120与所述第一表面111间隔相对，以保证芯片12与第一表面可以有间隙，同时安装面120是位于所述收容槽113的正上方朝向所述收容槽，进而使所述凸台155可以正投影于所述安装面120上，如此以便所述磁芯151的散热。
复参图1-2，所述磁芯151通过磁粉一体成型，即所述凸台155与所述基体154一体成型。本实施例中，将所述电感线圈153先装设于所述基板10上，然后通过磁粉塑封所述电感线圈153，形成包覆电感线圈153的凸台155及基体154，进而形成包括磁芯151与电感线圈153的所述电感15。其中，所述凸台155填充满整个收容槽113。可以理解，所述凸台155与所述收容槽112的槽内侧壁之间也可以有间隙。本发明所述的系统级封装模块组件将电感15的部分结构嵌设于所述基板10内，节省所述基板10的厚度方向上的空间，进而减小了系统级封装模块组件的厚度。
复参图3，进一步的，所述第一表面111上设有第二焊盘115，所述芯片12通过焊接体121与所述第二焊盘115焊接，并且所述芯片12与所述第一表面111之间具有间隙。具体的，所述焊接体121预先焊接于第二焊盘115，所述芯片12为倒装芯片，其朝向第一表面111的表面与焊接体121通过回流焊接固定，这样焊接体121将所述芯片支撑使其与第一表面111具有间隙，也就是与收容槽113内的凸台155之间具有间隙。可以理解，所述焊接体121可以预先成型于芯片12上，通过焊接方式与基板固定。
进一步的，所述第一表面111上位于所述第二焊盘115的外侧位置还设有第三焊盘116，所述第三焊盘116用于与所述电器元件17焊接固定。本实施例中，所述电器元件17被电阻、电容等元器件。可以理解，所述电器元件17也可以与设于基板10内的导线连接而实现与基板10电性连接；或者，所述电器元件17上设置引脚，相应的在基板10的第一表面111上设置导电孔，引脚插入导电孔并通过焊锡等方式固定。
请参阅图5，本发明提供一种系统级封装模块所述系统级封装模块包括所述系统级封装模块组件及塑封体20，本实施例中，所述塑封体20成型于所述第一表面111上，并覆盖所述第一表面111、所述芯片12、所述电器元件17及所述收容槽113。具体的，所述塑封体20通过注塑成型于所述基板10的第一表面111上，并完全包封所述芯片12，同时将所述凸台155密封于所述收容槽113内，所述塑封体20可以有效防止芯片12、电器元件17被损坏。更进一步的，所述塑封体20上位于所述芯片12的位置开设有窗口21，所述窗口21用于露出所述芯片12，方便芯片12进行有效散热。本实施例中，所述窗口21露出所述芯片12远离所述基板10的一侧，所述窗口21在所述塑封体20形成后，通过研磨方式将与芯片12对应的部分去掉，进而露出芯片12。在其它实施方式中，可以通过贴膜包封的方式将芯片需要露出部分隔离后成型所述塑封体20，实现芯片12的部分外漏。
进一步的，所述第二表面112上还设有与基板10电性连接的导接球体18，所述导接球体18凸出第二表面112的高度大于所述磁芯151的基体154的厚度。具体的，所述第二表面112上位于所述基体154周围还设有数个焊点117，在焊点处植入所述导接球体18，并通过回流焊接成型，其中，导接球体18用于引出基板电路信号，并与电子设备的电路板焊接，进而实现所述基板10与所述电子设备的电路板电性导通。
请参阅图6与图7，本发明另一实施方式中，所述系统级封装模块还包括散热罩22，所述散热罩22罩设于所述第一表面111并与第一表面之间形成空间，所述芯片12及电器元件17收容于所述空间内。具体的，散热罩22包括顶壁221及设于顶壁边缘的侧壁222。所述侧壁222与第一表面抵持，所述顶壁221与第一表面111间隔相对进而形成所述空间，所述芯片12及电器元件17及位于芯片12下方的凸台155位于所述空间内，所述芯片12与所述顶壁接触。所述散热罩用于对芯片12及电器元件的散热。
本实施实力中，当所述系统级封装模块还包括散热罩22时，所述系统级封装模块组件还的塑封体24，所述塑封体24模内注塑成型于所述第一表面上111，并覆盖所述第一表面111、所述散热罩22、所述芯片12、所述电器元件17及所述收容槽。更进一步的，所述塑封体24上与所述第二表面112相反的表面上开设有窗口，所述用于露出所述散热罩22与第一表面111相对的部分。具体的，所述塑封体24通过注塑成型于所述基板10的第一表面111上，并完全包封所述散热罩22、芯片12，同时将所述凸台155密封于所述收容槽113内，所述塑封体20可以有效防止散热罩22、芯片12、电器元件17被损坏。所述塑封体24上的窗口(图未标)正对所述散热罩22的顶壁221，由于所述顶壁221与所述芯片12相对设置，所以所述窗口用于露出散热罩，使散热罩更有效散热，进而实现对所述芯片12进一步的散热。本实施例中，所述窗口在所述塑封体24形成后，通过研磨方式将与芯片12对应的部分去掉，进而露出芯片12。
本发明还包括一种电子设备，其包括电路板及所述的系统级封装模块，所述基板10的第二表面112朝向所述电路板并与电路板焊接导通。本实施例中，所述基板10与所述电路板通过导接球体焊接固定并实现基板10与电路板导通。在其它实施方式中，所述所述基板10与所述电路板也可以通过导线或者焊盘等其它方式导通。
本发明所述的系统级封装模块组件将电感15的电感线圈153嵌设于所述基板10内，并使磁芯部分收容于收容槽内，节省所述基板10的厚度方向上的空间，减小了系统级封装模块的厚度，进而节省了电子设备厚度的空间，实现电子设备薄型化的目的。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种系统级封装模块组件，其特征在于：所述系统级封装模块组件包括基板、与所述基板电连接的芯片、电感、电器元件，所述基板包括第一表面、与所述第一表面相对的第二表面及收容槽，所述收容槽贯穿所述第二表面以及所述第一表面；所述电感包括磁芯及嵌设于所述磁芯内的电感线圈，所述磁芯包括基体及凸设于所述基体的一外表面的凸台，所述基体设有所述凸台的外表面与所述第二表面贴合，所述凸台收容于所述收容槽内，所述芯片包括一安装面，所述芯片装设于所述第一表面上且所述安装面与所述第一表面间隔相对，所述收容槽内的凸台正投影于所述芯片的所述安装面上，所述电器元件位于所述芯片周缘。
2.根据权利要求1所述的系统级封装模块组件，其特征在于：所述电感线圈包括伸出所述磁芯的连接段，所述第二表面上设有第一焊盘，所述连接段与所述第一焊盘焊接。
3.根据权利要求2所述的系统级封装模块组件，其特征在于：所述第一表面上设有第二焊盘，所述芯片通过焊接体与所述第二焊盘焊接，并且所述芯片与所述第一表面之间具有间隙。
4.根据权利要求1-3任一项所述的系统级封装模块组件，其特征在于：所述电感线圈嵌设于所述磁芯的凸台内，或者所述电感线圈部分嵌设于所述磁芯的凸台内，另一部分嵌设于所述磁芯的基体内。
5.一种系统级封装模块，其特征在于：所述系统级封装模块包括如权利要求1-4任一项所述系统级封装模块组件及塑封体，所述塑封体成型于所述第一表面上，并覆盖所述第一表面、所述芯片、所述电器元件及所述收容槽。
6.根据权利要求5所述的系统级封装模块，其特征在于：所述塑封体上位于所述芯片的位置开设有窗口，用于露出所述芯片。
7.根据权利要求5所述的系统级封装模块，其特征在于：所述系统级封装模块还包括散热罩，所述散热罩嵌设于所述塑封体内，并且所述散热罩罩设于所述第一表面并与第一表面之间形成空间，所述芯片及电器元件遮蔽收容于所述空间内。
8.根据权利要求7所述的系统级封装模块，其特征在于：所述塑封体上与所述第二表面相反的表面上开设有窗口，所述用于露出所述散热罩与第一表面相对的部分。
9.根据权利要求5-8任一项所述的系统级封装模块组件，其特征在于：所述第二表面上还设有与基板电性连接的导接球体，所述导接球体凸出第二表面的高度大于所述磁芯的基体的厚度。
10.一种电子设备，其特征在于：包括电路板及权利要求6-9任一项所述的系统级封装模块，所述基板的第二表面朝向所述电路板并与电路板焊接导通。
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