CN106876287A - 一种sip封装方法及一种sip模组 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种SIP封装方法,用于解决现有的封装工艺不适用于SIP类模组的封装,封装难度大,并且难以做到成本和占用面积的优化设计的问题。本发明实施例方法包括:步骤S1:将SIP的底面压合至引线框架的一面,以使所述SIP与所述引线框架电气连接;步骤S2:将预设有功能电路的PCBA单面贴装至所述引线框架的另一面,以使所述PCBA与所述引线框架电气连接;步骤S3:将装载有所述SIP和所述PCBA的所述引线框架经过预设的封装预处理,得到封装完成的SIP模组。本发明实施例还提供一种SIP模组。
Description
技术领域
本发明涉及封装技术领域,尤其涉及一种SIP封装方法及一种SIP模组。
背景技术
随着IOT(Internet Of Things,物联网)应用的日益普及,传统的PCBA(PrintedCircuit Board Assembly,印刷电路板组件)模组由于产品可靠性低,防潮性能差,占用面积大,生产效率低的不足,SIP(System in Package,系统级封装)系统级封装会逐渐成为市场上的主流封装模式。
由于SIP设计需要考量到经济效益,SIP封装的一般是WAFER(晶圆)和其它小器件,一些大的器件往往不合适被设计到SIP里面,比如DC-DC(直流-直流)转换电路,电平转换电路,同时由于SIP的面积往往较小,内置天线的性能在WIFI(Wireless Fidelity,无线保真)领域一般不能满足需求,在某些应用中,就要求SIP封装的产品额外贴到一个可能带有电源转换/电平转换电路甚至无线通信天线的PCBA上。
在传统的家电领域,SIP类的模组正在成为主流选择,一般的用法有两种:
1、直接onboard贴片,但是SIP目前都是类LGA(Land Grid Array,栅格阵列封装)封装,传统家电的生产工艺为了成本考量,不支持SMT(Surface Mount Technology,表面贴装技术)工艺,只支持波峰焊工艺。在这种工艺里面,虽然会有非DIP(Dual Inline-pinPackage,双列直插式封装)型封装的器件,生产时候解决的办法是用点红胶的方式将SOP(Small Out-line Package,小外形封装)类的器件固定在板上,再进行波峰焊贴装。所以,onboard贴片SIP并不能适用于波峰焊工艺;
2、如图1所示,先设计一个PCB,将SIP和其它电路,如DC-DC、电平转换、退耦电容及天线等器件SMT成为一个PCBA,再通过插针或者连接线与家电主板相连,而这样导致的结果就是无法做到成本和占用面积的最优化设计。
可见,现有的封装工艺不适用于SIP类模组的封装,封装难度大,并且难以做到成本和占用面积的优化设计。
发明内容
本发明实施例提供了一种SIP封装方法及一种SIP模组,能够使得SIP模组适用于现有的波峰焊工艺,实现SIP的小型化应用,优化成本和占用面积的设计。
本发明实施例提供的一种SIP封装方法,包括以下工艺步骤:
步骤S1:将SIP的底面压合至引线框架的一面,以使所述SIP与所述引线框架电气连接;
步骤S2:将预设有功能电路的PCBA单面贴装至所述引线框架的另一面,以使所述PCBA与所述引线框架电气连接;
步骤S3:将装载有所述SIP和所述PCBA的所述引线框架经过预设的封装预处理,得到封装完成的SIP模组;
其中,不限定步骤S1和步骤S2之间的先后执行顺序。
可选地,所述功能电路通过以下工艺步骤预设在所述PCBA上:
将指定的功能电路通过SMT工艺贴装至所述PCBA上,以使所述指定的功能电路与所述PCBA电气连接。
可选地,所述功能电路包括电平转换电路、电源转换电路和/或无线通信天线电路。
可选地,所述封装预处理包括以下工艺步骤:
对装载有所述SIP和所述PCBA的所述引线框架进行焊接工艺处理;
对装载有所述SIP和所述PCBA的所述引线框架进行灌胶工艺处理。
本发明实施例提供的一种SIP模组,包括引线框架、SIP以及预设有功能电路的PCBA;
所述SIP的底面与所述引线框架的一面电气连接,所述PCBA与所述引线框架的另一面电气连接;
所述SIP模组由装载有所述SIP和所述PCBA的所述引线框架经过预设的封装预处理封装得到。
可选地,所述SIP的底面与所述引线框架的下表面电气连接,所述PCBA与所述引线框架的上表面电气连接。
可选地,所述功能电路包括电平转换电路、电源转换电路和/或无线通信天线电路。
可选地,所述SIP的底面与所述引线框架的上表面电气连接,所述PCBA与所述引线框架的下表面电气连接。
可选地,所述功能电路包括电平转换电路、电源转换电路和/或无线通信天线电路。
可选地,所述功能电路贴装在所述PCBA上,并与所述PCBA电气连接。
从以上技术方案可以看出,本发明实施例具有以下优点:
本发明实施例中,首先,将SIP的底面压合至引线框架的一面,以使所述SIP与所述引线框架电气连接;然后,将预设有功能电路的PCBA单面贴装至所述引线框架的另一面,以使所述PCBA与所述引线框架电气连接;最后,将装载有所述SIP和所述PCBA的所述引线框架经过预设的封装预处理,得到封装完成的SIP模组。在本发明实施例中,将SIP和预装有功能电路的PCBA与引线框架结合在一起,封装成一个SIP模组,不仅使得该SIP模组适用于现有的波峰焊工艺,而且进一步实现了SIP的小型化应用,优化了成本和占用面积的设计。
附图说明
图1为现有技术中SIP贴装在PCBA上的结构示意图;
图2为一个SIP的底面PIN脚示意图;
图3为本发明实施例中一种SIP封装方法实施例一的流程图;
图4为实施例一中一种SIP模组在一个应用场景下的侧面结构示意图;
图5为实施例一中一种SIP模组在另一个应用场景下的侧面结构示意图;
图6为本发明实施例中一种SIP封装方法实施例二的流程图;
图7为实施例二中一种SIP模组在一个应用场景下的侧面结构示意图;
图8为实施例二中一种SIP模组在另一个应用场景下的侧面结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种SIP封装方法及一种SIP模组,用于解决现有的封装工艺不适用于SIP类模组的封装,封装难度大,并且难以做到成本和占用面积的优化设计的问题。
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。
图2示出了一个SIP的底面PIN脚示意图。如图2所示,SIP是LGA封装,没有任何管脚伸出,SIP本身并不能适用于波峰焊工艺。常规的波峰焊工艺,通过点红胶的协助下,可以支持的芯片的封装可以包括BQFP(FQFP/LQFP/)/DFP/DIP/SOP等等。
BQFP(Quad Flat Package with Bumper,带缓冲垫的四侧引脚扁平封装);
FQFP(Fine pitch Quad Flat Package,小引脚中心距QFP);
LQFP(Low rofile Quad Flat Package,薄型QFP);
DFP(Dual Flat Package,双侧引脚扁平封装);
DIP(Dual Inline-pin Package,双列直插式封装);
SOP(Small Out-line Package,小外形封装);
为了解决上述问题,本发明提供一种成本低、不额外增加SIP面积,同时可以集成其它电路功能(如天线电路)的一种全新工艺SFBLF(SIP Face Bonding to Lead FrameProcess)。
该SFBLF工艺为一种SIP封装方法,其将SIP和其它电路与lead frame(引线框架)结合在一起,最终制作成一个类似于SOP或者DIP类的产品,即本发明所称SIP模组,以方便于波峰焊及最小型化应用。
下面将以两个实施例对本发明的一种SIP封装方法以及对应封装完成后的SIP模组结构进行描述。
实施例一
请参阅图3,本实施例中一种SIP封装方法包括以下工艺步骤:
步骤301:将SIP的底面压合至引线框架01的下表面,以使所述SIP与所述引线框架01电气连接;
步骤302:将预设有功能电路02的PCBA单面贴装至所述引线框架01的上表面,以使所述PCBA与所述引线框架01电气连接;
步骤303:将装载有所述SIP和所述PCBA的所述引线框架01经过预设的封装预处理,得到封装完成的SIP模组。
其中,上述步骤302可以在步骤301之前执行,也可以与步骤301同时执行。
对于上述步骤301,具体地,可以将SIP成品倒过来放置,将其底面(bottom面)用lead frame的工艺,将引线框架01放置在SIP上面,然后通过压合的方式将引线框架01与SIP的LGA PIN脚充分接触,实现电气连接。
对于上述步骤302,具体地,首先需要预先将实现其它功能的功能电路02提前进行SMT,将这些功能电路02贴装在PCB板上,形成一个PCBA。在执行步骤302时,将PCBA单面贴装到引线框架01的上表面,使得PCBA上的对应电路引脚与该引线框架01上表面的管脚充分接触,实现电气连接。进一步地,该功能电路02具体可以包括电平转换电路、电源转换电路和/或无线通信天线电路。
对于上述步骤303,在引线框架01装载所述SIP和所述PCBA之后,可以对该引线框架01进行焊接工艺处理,再经过一道普通的灌胶工艺处理,得到封装完成后的SIP模组,可见,该SIP模组为一个一体化封装产品。
本实施例通过上述步骤301~303的SFBLF工艺处理,得到如图4和图5所示的SIP模组。
如图4、5所示,该SIP模组包括引线框架01、SIP以及预设有功能电路02的PCBA。其中,所述SIP的底面与所述引线框架01的下表面电气连接,所述PCBA与所述引线框架01的上表面电气连接。该SIP模组由装载有所述SIP和所述PCBA的所述引线框架01经过预设的封装预处理封装得到。特别地,该SIP模组经过灌胶工艺完成一体化封装,其外表面封装有黑胶体03。
需要说明的是,在得到SIP模组后,还可以通过激光切割等手段将该SIP模组切割形成SOP或者DIP类的产品。
实施例二
请参阅图6,本实施例中一种SIP封装方法包括以下工艺步骤:
步骤601:将SIP的底面压合至引线框架01的上表面,以使所述SIP与所述引线框架01电气连接;
步骤602:将预设有功能电路02的PCBA单面贴装至所述引线框架01的下表面,以使所述PCBA与所述引线框架01电气连接;
步骤603:将装载有所述SIP和所述PCBA的所述引线框架01经过预设的封装预处理,得到封装完成的SIP模组。
其中,上述步骤602可以在步骤601之前执行,也可以与步骤601同时执行。
对于上述步骤601,具体地,可以将SIP成品放置于引线框架01的上表面,经过SMT或者其它焊接工艺后,将SIP与引线框架01充分接触,实现电气连接。
对于上述步骤602,具体地,首先需要预先将实现其它功能的功能电路02提前进行SMT,将这些功能电路02贴装在PCB板上,形成一个PCBA。在执行步骤602时,将PCBA翻转,然后贴装至该引线框架01下表面的管脚上,经过焊接等工艺后,实现PCBA与该引线框架01的电气连接。进一步地,该功能电路02具体可以包括电平转换电路、电源转换电路和/或无线通信天线电路。
对于上述步骤603,在引线框架01装载所述SIP和所述PCBA之后,可以对该引线框架01进行焊接工艺处理,再经过一道普通的灌胶工艺处理,得到封装完成后的SIP模组,可见,该SIP模组为一个一体化封装产品。
本实施例通过上述步骤601~603的SFBLF工艺处理,得到如图7和图8所示的SIP模组。
如图7、8所示,该SIP模组包括引线框架01、SIP以及预设有功能电路02的PCBA。其中,所述SIP的底面与所述引线框架01的上表面电气连接,所述PCBA与所述引线框架01的下表面电气连接。该SIP模组由装载有所述SIP和所述PCBA的所述引线框架01经过预设的封装预处理封装得到。特别地,该SIP模组经过灌胶工艺完成一体化封装,其外表面封装有黑胶体03。
需要说明的是,在得到SIP模组后,还可以通过激光切割等手段将该SIP模组切割形成SOP或者DIP类的产品。
由上述实施例一和实施例二的描述可知,本发明提供的一种SIP封装方法,或者SFBLF全新工艺,可以在不额外增加SIP面积的前提下,增加了更多的功能,如电平转换、电源输入等,甚至可以增加无线系统所需的天线,最大程度地减小用户对SIP模组外围的需求;另外,可以减小贴片难度,将以SIP为核心的SIP模组改造成为适用于最低生产工艺的SOP/DIP等lead frame类产品。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种SIP封装方法,其特征在于,包括以下工艺步骤:
步骤S1:将SIP的底面压合至引线框架的一面,以使所述SIP与所述引线框架电气连接;
步骤S2:将预设有功能电路的PCBA单面贴装至所述引线框架的另一面,以使所述PCBA与所述引线框架电气连接;
步骤S3:将装载有所述SIP和所述PCBA的所述引线框架经过预设的封装预处理,得到封装完成的SIP模组;
其中,不限定步骤S1和步骤S2之间的先后执行顺序。
2.根据权利要求1所述的SIP封装方法,其特征在于,所述功能电路通过以下工艺步骤预设在所述PCBA上:
将指定的功能电路通过SMT工艺贴装至所述PCBA上,以使所述指定的功能电路与所述PCBA电气连接。
3.根据权利要求2所述的SIP封装方法,其特征在于,所述功能电路包括电平转换电路、电源转换电路和/或无线通信天线电路。
4.根据权利要求1所述的SIP封装方法,其特征在于,所述封装预处理包括以下工艺步骤:
对装载有所述SIP和所述PCBA的所述引线框架进行焊接工艺处理;
对装载有所述SIP和所述PCBA的所述引线框架进行灌胶工艺处理。
5.一种SIP模组,其特征在于,包括引线框架、SIP以及预设有功能电路的PCBA;
所述SIP的底面与所述引线框架的一面电气连接,所述PCBA与所述引线框架的另一面电气连接;
所述SIP模组由装载有所述SIP和所述PCBA的所述引线框架经过预设的封装预处理封装得到。
6.根据权利要求5所述的SIP模组,其特征在于,所述SIP的底面与所述引线框架的下表面电气连接,所述PCBA与所述引线框架的上表面电气连接。
7.根据权利要求6所述的SIP模组,其特征在于,所述功能电路包括电平转换电路、电源转换电路和/或无线通信天线电路。
8.根据权利要求5所述的SIP模组,其特征在于,所述SIP的底面与所述引线框架的上表面电气连接,所述PCBA与所述引线框架的下表面电气连接。
9.根据权利要求8所述的SIP模组,其特征在于,所述功能电路包括电平转换电路、电源转换电路和/或无线通信天线电路。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的SIP模组,其特征在于,所述功能电路贴装在所述PCBA上,并与所述PCBA电气连接。
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