CN109687185A - 一种器件三维立体封装方法 - Google Patents

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王烈洋
黄小虎
汤凡
张水平
陈伙立
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  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种器件三维立体封装方法，通过在叠层PCB板上植有锡柱，并在堆叠时通过垫高板上的焊盘连接，实现上下层之间的电气互联，无需通过金属镀层实现电气互联，大大简化了工艺难度，而且锡柱嵌在器件内部，不容易受潮气、污染物等影响导致绝缘强度下降，不会出现短路的失效情况，电气连接可靠。

Description

一种器件三维立体封装方法
技术领域
本发明涉及器件封装领域，特别是一种器件三维立体封装方法。
背景技术
目前，器件的三维立体封装方法由以下工艺实现：叠层板电装、叠层板堆叠、树脂灌封成型、切割成型、表面金属化处理和表面连线雕刻，切割成型后叠层板的引线桥暴露于器件的侧面，然后通过表面金属化处理形成一层厚度约为20um的金属镀层，所有叠层板之间的引线桥通过金属镀层连接在一起，从而实现电气互联。现有工艺的金属镀层完全裸露在器件表面，而镀层的厚度很薄，为了确保金属镀层的可靠性，需要严格控制金属镀层的厚度，这也是目前器件封装工艺的难点，需要专业的技术人员才能实现精确的镀层厚度控制，因而存在制备成本高昂的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种器件三维立体封装方法，简化了工艺难度，而且电气连接可靠。
本发明解决其问题所采用的技术方案是：
一种器件三维立体封装方法，包括
叠层PCB板电装：把元件装配到叠层PCB板上；
叠层PCB板植锡柱：在叠层PCB板上的元件四周植锡柱；
叠层PCB板堆叠：把所有的叠层PCB板进行垂直方式的立体堆叠装配，两个叠层PCB板之间设置有一个垫高板，垫高板上设置有与锡柱接触良好的焊盘，焊盘上刷有锡膏；
加温熔结锡柱：将堆叠好的叠层PCB板进行加热固化锡膏；
树脂灌封成型：采用环氧树脂灌封到叠层PCB板之间的空隙，然后烘干固化。
进一步，完成树脂灌封成型后，对器件进行切割成型，并进行表面电镀。
进一步，进行叠层PCB板堆叠时，垫高板的高度有两个叠层PCB板之间的元件高度决定，垫高板设置成使两个叠层PCB板最高的元件之间存在0.4mm间隙。
进一步，所述锡柱的直径为0.4mm，高度为0.5mm。
进一步，位于最顶部的叠层PCB板仅底面植有锡柱。
进一步，位于中间的叠层PCB板上下两面均植有锡柱。
进一步，位于最底部的叠层PCB板仅上面植有锡柱。
本发明实施例中提供的一个或者多个技术方案，至少具有如下有益效果：一种器件三维立体封装方法，通过在叠层PCB板上植有锡柱，并在堆叠时通过垫高板上的焊盘连接，实现上下层之间的电气互联，无需通过金属镀层实现电气互联，大大简化了工艺难度，而且锡柱嵌在器件内部，不容易受潮气、污染物等影响导致绝缘强度下降，不会出现短路的失效情况，电气连接可靠。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
图1是本发明一个实施例的流程图；
图2是本发明一个实施例的器件结构示意图。
具体实施方式
参照图1－图2，本发明的一个实施例提供一种器件三维立体封装方法，包括以下步骤：
叠层PCB板100电装：把元件101装配到叠层PCB板100上；
叠层PCB板100植锡柱102：在叠层PCB板100上的元件101四周植锡柱102；
叠层PCB板100堆叠：把所有的叠层PCB板100进行垂直方式的立体堆叠装配，两个叠层PCB板100之间设置有一个垫高板200，垫高板200上设置有与锡柱102接触良好的焊盘，焊盘上刷有锡膏；
加温熔结锡柱102：将堆叠好的叠层PCB板100进行加热固化锡膏；
树脂灌封成型：采用环氧树脂灌封到叠层PCB板100之间的空隙，然后烘干固化。
在本实施例中，通过在叠层PCB板100上植有锡柱102，并在堆叠时通过垫高板200上的焊盘连接，实现上下层之间的电气互联，无需通过金属镀层实现电气互联，大大简化了工艺难度，而且锡柱102嵌在器件内部，不容易受潮气、污染物等影响导致绝缘强度下降，不会出现短路的失效情况，电气连接可靠。
进一步地，本发明的另一个实施例还提供一种器件三维立体封装方法，其中，完成树脂灌封成型后，对器件进行切割成型，并进行表面电镀。
在本实施例中，完成树脂灌封成型后，对前进进行切割成型以除去外框和模具，实现设计尺寸；再对切割成型的器件进行表面电镀，表面电镀一方面可以增加器件表面的光泽度，另一方面可以对器件内部起到电磁屏蔽的作用。
进一步地，本发明的另一个实施例还提供一种器件三维立体封装方法，其中，进行叠层PCB板100堆叠时，垫高板200的高度有两个叠层PCB板100之间的元件101高度决定，垫高板200设置成使两个叠层PCB板100最高的元件101之间存在0.4mm间隙。
在本实施例中，通过垫高板200的高度使得两个叠层PCB板100的最高元件101之间存在间隙，从而不会出现互相干涉的情况。
进一步地，本发明的另一个实施例还提供一种器件三维立体封装方法，其中，所述锡柱102的直径为0.4mm，高度为0.5mm。
进一步地，本发明的另一个实施例还提供一种器件三维立体封装方法，其中，位于最顶部的叠层PCB板100仅底面植有锡柱102；位于中间的叠层PCB板100上下两面均植有锡柱102；位于最底部的叠层PCB板100仅上面植有锡柱102。
进一步地，本发明的另一个实施例还提供一种器件三维立体封装方法，包括以下步骤：
叠层PCB板100电装：把元件101装配到叠层PCB板100上，元件101的装配可以采用常规成熟的回流焊工艺；
叠层PCB板100植锡柱102：在叠层PCB板100上的元件101四周植锡柱102，可以采用专用的植锡柱102设备来确保精度，优选地，锡柱102的直径为0.4mm，高度为0.5mm；
叠层PCB板100堆叠：把所有的叠层PCB板100进行垂直方式的立体堆叠装配，两个叠层PCB板100之间设置有一个垫高板200，垫高板200上设置有与锡柱102接触良好的焊盘，焊盘上刷有锡膏；
加温熔结锡柱102：将堆叠好的叠层PCB板100固定牢实，再进行加热固化锡膏，锡柱102固化后最终实现上下层的可靠电气连接；
树脂灌封成型：采用环氧树脂灌封到叠层PCB板100之间的空隙，然后烘干固化；堆叠后的层叠PCB板间存在大量的空隙，树脂灌封的目的就是为了填充这些空隙，树脂固化后，器件的叠层PCB板100得到完全固定，具有加强机械强度和加强保护的作用。
切割成型：完成树脂灌封成型后，对前进进行切割成型以除去外框和模具，实现设计尺寸；
表面电镀：对切割成型的器件进行表面电镀，表面电镀一方面可以增加器件表面的光泽度，另一方面可以对器件内部起到电磁屏蔽的作用。
在本实施例中，采用改进的三维立体封装，在实现小型化、高度集成化的同时，它的上下层电气互联信号线由叠层PCB板100上的锡柱102实现，大大简化了工艺难度，另一方面，由于实现上下层互联的锡柱102内嵌在器件的内部，不容易受潮气、污染物等的影响，不会引起上下层互联的金属镀层绝缘强度下降，因此不会出现短路的失效情况。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种器件三维立体封装方法，其特征在于，包括
叠层PCB板电装：把元件装配到叠层PCB板上；
叠层PCB板植锡柱：在叠层PCB板上的元件四周植锡柱；
叠层PCB板堆叠：把所有的叠层PCB板进行垂直方式的立体堆叠装配，两个叠层PCB板之间设置有一个垫高板，垫高板上设置有与锡柱接触良好的焊盘，焊盘上刷有锡膏；
加温熔结锡柱：将堆叠好的叠层PCB板进行加热固化锡膏；
树脂灌封成型：采用环氧树脂灌封到叠层PCB板之间的空隙，然后烘干固化。
2.根据权利要求1所述的一种器件三维立体封装方法，其特征在于，完成树脂灌封成型后，对器件进行切割成型，并进行表面电镀。
3.根据权利要求1所述的一种器件三维立体封装方法，其特征在于，进行叠层PCB板堆叠时，垫高板的高度有两个叠层PCB板之间的元件高度决定，垫高板设置成使两个叠层PCB板最高的元件之间存在0.4mm间隙。
4.根据权利要求1所述的一种器件三维立体封装方法，其特征在于，所述锡柱的直径为0.4mm，高度为0.5mm。
5.根据权利要求1所述的一种器件三维立体封装方法，其特征在于，位于最顶部的叠层PCB板仅底面植有锡柱。
6.根据权利要求1所述的一种器件三维立体封装方法，其特征在于，位于中间的叠层PCB板上下两面均植有锡柱。
7.根据权利要求1所述的一种器件三维立体封装方法，其特征在于，位于最底部的叠层PCB板仅上面植有锡柱。
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