CN109979909A - 一种wlp器件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种WLP器件，包括转接板，采用WLP封装技术对芯片进行封装获得的WLP器件本体，以及保护壳体；其中，WLP器件本体贴合固定在转接板上，转接板背离WLP器件本体的表面分布有金属球阵列，WLP器件本体的引脚通过转接板的引脚和转接板上的金属球电连接；保护壳体和转接板固定连接，且在保护壳体和转接板之间形成容纳WLP器件本体的空腔。本发明提供的WLP器件，便于用户对WLP器件进行二次开发，且能够对WLP器件起到很好的保护作用，避免产品运输过程中产生损伤。
Description
技术领域
本发明涉及WLP封装技术领域，特别是涉及一种WLP器件。
背景技术
晶圆级封装(WLP)是一种新型封装形式，晶圆级封装是将芯片晶圆与带腔体的窗口晶圆在精确对准的基础上进行键合，窗口晶圆上窗口数量和位置与FPA晶圆上芯片完全对应，键合时要求每一颗芯片与对应窗口对位准确，形成真空腔体。键合完成后将晶圆切割测试，产出芯片。晶圆级封装具有封装结构简单、体积小、成本低、真空寿命长等特点，MEMS行业封装形式已经开始向晶圆级封装转变。晶圆级封装批量生产后可大幅提升产能，降低器件成本。
WLP件器因其体积小巧、性能可靠备受市场欢迎。但是基于WLP器件对环境要求高，在产品运输过程中易受环境振动或温湿度的影响，使得WLP器件的性能下降。并且用户在使用WLP器件时，还需要对WLP器件进行二次开发，因此减少外部环境对WLP器件影响，并降低用户二次开发的难度是目前需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种WLP器件，解决了外部环境对WLP器件性能产生干扰，且用户二次开发困难的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种WLP器件，包括转接板，基于WLP封装技术对芯片进行封装获得的WLP器件，以及保护壳体；
其中，WLP器件本体贴合固定在所述转接板上，所述转接板背离WLP器件本体的表面分布有金属球阵列，WLP器件本体的引脚通过所述转接板的引脚和所述转接板上的金属球电连接；
所述保护壳体和所述转接板固定连接，且在所述保护壳体和所述转接板之间形成容纳WLP器件本体的空腔。
其中，WLP器件本体为红外探测器；
所述保护壳体对应WLP器件本体窗口的位置设有通孔，用于所述窗口通过所述通孔接收光信号。
其中，所述转接板为PCB板或陶瓷背板。
其中，WLP器件本体和所述转接板之间贴合设置有导热铜片或TEC器件。
其中，所述保护壳体和所述转接板之间卡扣连接。
其中，所述保护壳体的表面还设置有防静电膜层。
本发明所提供的WLP器件，采用BGA封装技术将WLP器件本体和转接板进行封装连接，在转接板的背面存在大量的金属球阵列，可以用于WLP器件的功能扩展，为WLP器件和其他功能的器件进行电连接，进而配合工作提供可能性，便于用户的二次开发。另外，还在转接板上连接有保护壳体，使得芯片以及其引脚等部件完全位于转接板和保护壳体所形成的空腔之中，避免了WLP器件受外部环境的干扰，影响其性能。
因此，本发明提供的WLP器件，便于用户对WLP器件进行二次开发，且能够对WLP器件起到很好的保护作用，避免产品运输过程中产生损伤。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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为本发明实施例提供的WLP器件本体的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的WLP器件的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的WLP器件的底部结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，图1为本发明实施例提供的基于WLP技术获得的芯片的结构示意图；图2为本发明实施例提供的WLP器件的结构示意图，该WLP器件可以包括：
转接板2，基于WLP封装技术对芯片进行封装获得的WLP器件本体1，以及保护壳体；
具体地，该转接板2可以采用PCB板或者陶瓷背板，也可以采用其他材质的转接板，对此本发明中不做具体限定。
其中，WLP器件本体1贴合固定在转接板2上，转接板2背离WLP器件本体1的表面分布有金属球阵列，WLP器件本体1的引脚通过转接板2的引脚和转接板2上的金属球电连接；
具体地，WLP器件本体1的引脚与转接板2的引脚之间可以通过金属引线电连接，而转接板2的引脚和金属球之间也是电连接的，因此WLP器件本体1的引脚即可和金属球阵列进行电连接。
保护壳体3和转接板2固定连接，在保护壳体3和转接板2之间形成容纳WLP器件本体1的空腔。
具体地，如图2所示，图2中的保护壳体3在组装在转接板2上时，是扣合在转接板3并和转接板边缘位置固定连接，进而和转接板3之间形成空腔，使得WLP器件本体1的引脚、转接板2的引脚以及金属引线等易受损的部件均位于空腔内部，避免受到外部环境的干扰。
晶圆级封装(WLP)是以晶圆为封装处理对象，而非传统的封装系以单一芯片为加工对象。在进行芯片切割前已在晶圆上完成所有的封装测试动作，故几乎所有制作过程均在晶圆厂完成，而排除封装厂的传统制程。当一片晶圆从代工厂出来后，就直接在整片芯片上进行封装制程，最后切割下来时，一是一颗颗封装好的IC成品，在时间及成本上都很经济。
采用WLP封装技术获得的WLP器件本体1尺寸均在纳米级，符合目前各种芯片小型化的要求，通过该封装技术封装芯片，在很大程度上提高了芯片的集成度，结构更小，布局更紧凑。但即便如此，形成的IC成品，也存在各种的不足。后端用户在使用时也需要进行二次开发，而部分用户并不存在二次开发的能力和条件。并且IC成品的芯片在运输过程中，也会在一定程度上受到外界环境的影响。因此，采用WLP封装技术获得的具有一定功能的芯片，无论是在封装成型还是在运输使用过程中，对环境要求都较高。如过芯片受潮或碰撞都易损坏芯片影响其正常工作。
本申请中基于BGA封装技术将WLP器件本体1封装在转接板2上，即可获得WLP器件本体1和转接板2相互贴合连接的结构，且转接板2的背面分布有金属球阵列，同时WLP器件本体1的引脚和转接板2的引脚电连接。BGA封装具有体积小巧、信号的衰减少、芯片的抗干扰和抗噪性能高的优势。本发明扩展接口采用了BGA的封装形式，以充分发挥WLP器件的性能优势。当WLP器件本体1需要投入使用时，只需通过金属球阵列将其他的功能芯片和该WLP器件本体1进行电连接，即可将其他的功能芯片和该WLP器件本体1之间进行配合使用，使得WLP器件的二次开发更为简单方便。
另外，还在转接板2上设置能够和转接板2形成容纳WLP器件本体1的空腔的保护壳体3，WLP器件本体1以及其引脚等部件均能够位于空腔内部，使得WLP器件本体1在运输使用时，保护壳体3能够在一定程度上隔绝外部湿气以及磕碰等对WLP器件本体1性能产生的影响。
可选地，在本发明的另一具体实施例中，还可以包括：
WLP器件本体1为红外探测器；
保护壳体3对应WLP器件本体1的窗口的位置设有通孔4，用于窗口通过通孔4接收光信号。
红外探测器为WLP器件中的一种，需要从窗口位置接收光信号并将该光信号转化为电信号并输出，因此需要在保护壳体3对应位置设置通孔4。
若该WLP器件本体1为不需要接收光信号的芯片，那么保护壳体3可以和转接板2之间形成封闭的腔体，从而起到更好的保护WLP器件本体1的作用。
可选地，在本发明的另一具体实施例中，还可以包括：
WLP器件本体1和转接板2之间贴合设置有导热件5，具体地为导热铜片或TEC器件。
基于WLP技术获得的WLP器件本体1如果温度较高，则可能对WLP器件本体1的工作性能产生不可逆的损伤。但是WLP器件本体1在实际工作过程中，尤其是红外探测器在接收光信号时，不可避免的会产生热量，使得WLP器件本体1温度升高。而WLP器件本体1的表面是贴合转接板2设置安装的，不利于散热，在转接板2和芯片之间设置导热件5，有利于加快WLP器件本体1和转接板2之间的热传递，加快WLP器件本体1的散热速度，保障WLP器件本体1的工作性能。
可选地，在本发明的另一具体实施例中，还可以包括：
保护壳体3和转接板2之间卡扣连接。
因为基于WLP技术获得的WLP器件本体1尺寸都相对较小，如果保护壳体3和转接板2之间的连接结构过于复杂，则会为二者之间的组装增加难度，通过卡扣结构将保护壳体3和转接板2之间进行连接，简化保护壳体3和转接板2之间的组装难度。
如图2和图3所示，在保护壳体3的四个顶角位置各设置有一个凸起，对应地，转接板2上设置有相应的卡口，将保护壳体3上的凸起向卡口中挤压，使得凸起卡入卡扣中，即可保证保护壳体2的凸起和卡口的紧密连接。
当然，图2和图3中的卡扣结构仅仅是本实施例中的一种具体地实现方式，本发明中对卡扣结构的具体结构并不作限定，只要保证保护壳体3和转接板2之间固定连接即可。
可选地，在本发明的另一具体实施例中，还可以包括：
保护壳体3的表面还设置有防静电膜层。
对于基于WLP技术获得的芯片而言，静电能够严重破环WLP器件本体1的电路结构，并破坏WLP器件本体1的性能，而在模组运输和组装过程中，不可避免的会产生静电，为了避免静电对芯片的性能产生影响，可以在保护壳体1表面设置防静电膜层，具体地可以设置可导电的膜层，便于将静电消除，避免静电对芯片性能产生影响。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
Claims (6)
1.一种WLP器件，其特征在于，包括转接板，基于WLP封装技术对芯片进行封装获得的WLP器件本体，以及保护壳体；
其中，WLP器件本体贴合固定在所述转接板上，所述转接板背离WLP器件本体的表面分布有金属球阵列，WLP器件本体的引脚通过所述转接板的引脚和所述转接板上的金属球电连接；
所述保护壳体和所述转接板固定连接，且在所述保护壳体和所述转接板之间形成容纳WLP器件本体的空腔。
2.如权利要求1所述的WLP器件，其特征在于，WLP器件本体为红外探测器；
所述保护壳体对应WLP器件本体窗口的位置设有通孔，用于所述窗口通过所述通孔接收光信号。
3.如权利要求2所述的WLP器件，其特征在于，所述转接板为PCB板或陶瓷背板。
4.如权利要求1至3任一项所述的WLP器件，其特征在于，WLP器件本体和所述转接板之间贴合设置有导热铜片或TEC器件。
5.如权利要求4所述的WLP器件，其特征在于，所述保护壳体和所述转接板之间卡扣连接。
6.如权利要求4所述的WLP器件，其特征在于，所述保护壳体的表面还设置有防静电膜层。
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