CN112018055B - 电磁屏蔽散热封装结构及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供了一种电磁屏蔽散热封装结构及其制备方法，涉及半导体封装技术领域，该电磁屏蔽散热封装结构，通过第一屏蔽器件围设在第一元器件外，其中第一承载塑封体上设置有第一通槽，第一通槽用于容置第一元器件，且第一承载塑封体的底侧表面贯穿设置有与第一通槽连通的第一透气槽，在点胶和塑封阶段，胶体填充于第一通槽，胶体下方的空气由第一透气槽处排出，从而使得第一元器件周围和底部的空气得以排出，避免了气泡的产生，保证了散热效果。
Description
技术领域
本发明涉及半导体封装技术领域，具体而言，涉及一种电磁屏蔽散热封装结构及其制备方法。
背景技术
随着半导体行业的快速发展，SIP模组结构广泛应用于半导体行业中。它将不同功能芯片封装后，进行堆叠，主要优势为高密度集成，封装产品尺寸小，产品性能优越，信号传输频率快等，随着电子产品运用于通信领域高频信号，故需求产品具备分区电磁屏蔽结构，防止各种芯片和元器件互相产生的电磁干扰现象发生。
在现有技术中，通常是直接在芯片周围打线后注胶，形成屏蔽围栏以实现电磁屏蔽，然后再在芯片上点胶或塑封形成塑封体，由于屏蔽围栏为密封结构，故在点胶或塑封时底部芯片周围以及底部的空气无法排出，容易产生气泡，影响散热效果。
发明内容
本发明的目的包括，例如，提供了一种电磁屏蔽散热封装结构和电磁屏蔽散热封装结构的制备方法，能够保证在芯片上点胶或者塑封时排出空气，避免气泡产生，保证散热效果。
本发明的实施例可以这样实现：
第一方面，本发明实施例提供一种电磁屏蔽散热封装结构，包括：
封装基板；
贴装在所述封装基板上的第一元器件和第二元器件；
贴装在所述封装基板上，并围设在所述第一元器件外的第一屏蔽器件；
包覆在所述第一屏蔽器件和所述第二元器件外的保护塑封体；
其中，所述第一屏蔽器件包括第一承载塑封体和多个第一导电柱，所述第一承载塑封体上设置有用于容置所述第一元器件的第一通槽，且所述第一承载塑封体的底侧表面贯穿设置有与所述第一通槽连通的第一透气槽，多个所述第一导电柱设置在所述第一承载塑封体内，并围设在所述第一元器件周围，且多个所述第一导电柱与所述封装基板电连接。
在可选的实施例方式中，所述电磁屏蔽散热封装结构还包括导电屏蔽层，所述导电屏蔽层包覆在所述保护塑封体外，多个所述第一导电柱与所述导电屏蔽层电连接。
在可选的实施方式中，所述第一屏蔽器件还包括第一屏蔽基板，多个所述第一导电柱设置于所述第一屏蔽基板，所述第一承载塑封体设置于所述第一屏蔽基板并包覆在多个所述第一导电柱外，多个所述第一导电柱与所述封装基板电接触，所述第一屏蔽基板与所述导电屏蔽层电接触。
在可选的实施方式中，所述第一通槽内设置有第一导热胶层，所述第一导热胶层包覆在所述第一元器件外，所述第一屏蔽基板上开设有第一基板孔，所述第一基板孔与所述第一通槽连通。
在可选的实施方式中，所述电磁屏蔽散热封装结构还包括第二屏蔽器件，所述第二屏蔽器件贴装在所述封装基板上，并围设在所述第二元器件外，所述保护塑封体包覆在所述第一屏蔽器件和所述第二屏蔽器件外。
在可选的实施方式中，所述第二屏蔽器件包括第二承载塑封体和多个第二导电柱，所述第二承载塑封体上设置有用于容置所述第二元器件的第二通槽，且所述第二承载塑封体的底侧表面贯穿设置有与所述第二通槽连通的第二透气槽，多个所述第二导电柱设置在所述第二承载塑封体内，并围设在所述第二元器件周围，且多个所述第二导电柱分别与所述导电屏蔽层和所述封装基板电连接。
在可选的实施方式中，所述第二屏蔽器件还包括第二屏蔽基板，多个所述第二导电柱设置于所述第二屏蔽基板，所述第二承载塑封体设置于所述第二屏蔽基板并包覆在多个所述第二导电柱外，多个所述第二导电柱与所述封装基板电接触，所述第二屏蔽基板与所述导电屏蔽层电接触。
在可选的实施方式中，所述第二通槽内设置有第二导热胶层，所述第二导热胶层包覆在所述第二元器件外，所述第二屏蔽基板上开设有第二基板孔，所述第二基板孔与所述第二通槽连通。
在可选的实施方式中，所述第一承载塑封体和所述第二承载塑封体内嵌设有导电颗粒。
在可选的实施方式中，所述导电颗粒包括铜颗粒、锡颗粒、铋颗粒、银颗粒、石墨烯颗粒中的至少一种。
在可选的实施方式中，所述第一承载塑封体和所述第二承载塑封体由环氧基树脂材料或硅基树脂材料制成。
在可选的实施方式中，所述保护塑封体内嵌设有导热颗粒。
在可选的实施方式中，所述导热颗粒包括氧化铝颗粒、氧化铜颗粒、氧化铁颗粒中至少一种。
第二方面，本发明实施例提供一种电磁屏蔽散热封装结构的制备方法，适用于如前述实施方式任一项所述的电磁屏蔽散热封装结构，包括：
在封装基板上贴装第一元器件和第二元器件；
在所述封装基板上贴装第一屏蔽器件，所述第一屏蔽器件围设在所述第一元器件外；
在所述封装基板上塑封形成保护塑封体，所述保护塑封体包覆在所述第一屏蔽器件和所述第二元器件外；
其中，所述第一屏蔽器件包括第一承载塑封体和多个第一导电柱，所述第一承载塑封体上设置有用于容置所述第一元器件的第一通槽，且所述第一承载塑封体的底侧表面贯穿设置有与所述第一通槽连通的第一透气槽，多个所述第一导电柱设置在所述第一承载塑封体内，并围设在所述第一元器件周围，且多个所述第一导电柱与所述封装基板电连接。
在可选的实施方式中，在所述封装基板上塑封形成保护塑封体的步骤之后，还包括：
在所述保护塑封体上溅射形成导电屏蔽层；
其中，所述导电屏蔽层包覆在所述保护塑封体外，多个所述第一导电柱与所述导电屏蔽层电连接。
在可选的实施方式中，在封装基板上贴装第一元器件和第二元器件的步骤之前，还包括：
在第一屏蔽基板上打线或电镀形成所述第一导电柱；
在第一屏蔽基板上塑封形成所述第一承载塑封体；
在所述第一承载塑封体表面激光开槽，形成贯穿所述第一承载塑封体的第一通槽和第一透气槽；
研磨并去除所述第一屏蔽基板，以制备所述第一屏蔽器件。
在可选的实施方式中，所述第一屏蔽器件还包括第一屏蔽基板，多个所述第一导电柱设置于所述第一屏蔽基板，所述第一承载塑封体设置于所述第一屏蔽基板并包覆在多个所述第一导电柱外，所述在封装基板上贴装第一元器件和第二元器件的步骤之前，还包括：
在第一屏蔽基板上打线或电镀形成所述第一导电柱；
在第一屏蔽基板上塑封形成所述第一承载塑封体；
在所述第一承载塑封体表面激光开槽，并形成贯穿所述第一承载塑封体的第一通槽和第一透气槽；
在所述第一屏蔽基板上激光开槽，并形成与所述第一通槽连通的第一基板孔，以制备所述第一屏蔽器件。
在可选的实施方式中，在所述封装基板上贴装第一屏蔽器件的步骤之后，还包括：
在所述封装基板上贴装第二屏蔽器件，所述第二屏蔽器件围设在所述第二元器件外。
本发明实施例的有益效果包括，例如：
本发明实施例提供的一种电磁屏蔽散热封装结构，通过第一屏蔽器件围设在第一元器件外，其中第一承载塑封体上设置有第一通槽，第一通槽用于容置第一元器件，且第一承载塑封体的底侧表面贯穿设置有与第一通槽连通的第一透气槽，在点胶和塑封阶段，胶体填充于第一通槽，胶体下方的空气由第一透气槽处排出，从而使得第一元器件周围和底部的空气得以排出，避免了气泡的产生，保证了散热效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明第一实施例提供的电磁屏蔽散热封装结构的示意图；
图2为本发明第一实施例提供的电磁屏蔽散热封装结构的局部结构示意图；
图3为图1中第一屏蔽器件的结构示意图；
图4为本发明第二实施例提供的电磁屏蔽散热封装结构的示意图；
图5为本发明第二实施例提供的电磁屏蔽散热封装结构的局部结构示意图；
图6为图4中第一屏蔽器件的结构示意图；
图7为本发明第三实施例提供的电磁屏蔽散热封装结构的制备方法的步骤框图；
图8至图14为本发明第三实施例提供的电磁屏蔽散热封装结构的制备方法的工艺流程图；
图15至图19为本发明第三实施例提供的第一屏蔽器件的制备方法的工艺流程图。
图标：100-电磁屏蔽散热封装结构；110-封装基板；130-第一元器件；150-第二元器件；160-第一屏蔽器件；161-第一承载塑封体；163-第一导电柱；165-第一屏蔽基板；1651-第一基板孔；167-第一通槽；168-第一导热胶层；169-第一透气槽；170-第二屏蔽器件；171-第二承载塑封体；173-第二导电柱；175-第二屏蔽基板；1751-第二基板孔；177-第二通槽；178-第二导热胶层；179-第二透气槽；180-保护塑封体；190-导电屏蔽层。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通槽在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如背景技术中所公开的，现有技术中针对电磁屏蔽，通常是在芯片周围打线，然后点胶固化后，形成屏蔽围栏结构，并将芯片包围在中间，由于采用了点胶工艺，使得胶水会附着在基板表面，并且形成致密的围栏结构，在后续封装芯片的过程中会再次通过点胶或者塑封的方式在芯片周围形成塑封体，在此过程中，由于屏蔽围栏为密封结构，故芯片周围以及底部的空气难以排除，容易在塑封体重形成气泡，影响散热效果。
为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种新型的电磁屏蔽散热封装结构，需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
第一实施例
参见图1至图3，第一方面，本发明实施例提供一种电磁屏蔽散热封装结构100，其能够使得贴装芯片周围以及底部的空气在塑封或者点胶过程中得以排出，避免气泡的产生，保证了散热效果。
本实施例提供的电磁屏蔽散热封装结构100，包括封装基板110、第一元器件130、第二元器件150、第一屏蔽器件160、第二屏蔽器件170、保护塑封体180和导电屏蔽层190，第一元器件130和第二元器件150贴装在封装基板110上，第一屏蔽器件160贴装在封装基板110上，并围设在第一元器件130外，第二屏蔽器件170贴装在封装基板110上，并围设在第二元器件150外，保护塑封体180包覆在第一屏蔽器件160和第二屏蔽器件170外。导电屏蔽层190包覆在保护塑封体180外，并与第一屏蔽器件160和第二屏蔽器件170实现电连接，同时第一屏蔽器件160和第二屏蔽器件170均与封装基板110电连接，从而形成电磁屏蔽结构。
在本实施例中，第一元器件130外围设有第一屏蔽器件160，第一屏蔽器件160实现对第一元器件130的电磁屏蔽，第二元器件150外围设有第二屏蔽器件170，第二屏蔽器件170实现对第二元器件150的电磁屏蔽，从而能够防止第一元器件130和第二元器件150之间出现电磁干扰现象，同时也能防止其他元器件对第一元器件130和第二元器件150造成干扰。
需要说明的是，在本发明其他较佳的实施例中，也可以是只设置有第一屏蔽器件160，第二元器件150直接贴装在封装基板110上并包覆在保护塑封体180内，即仅仅实现对第一元器件130的电磁屏蔽，其同样能够防止第一元器件130和第二元器件150之间出现电磁干扰现象，适用于第二元器件150无需防止其他元器件干扰的情况。对于第一屏蔽器件160和第二屏蔽器件170的布局方式，可根据实际需求设定。
在本实施例中，第一元器件130和第二元器件150均为SIP封装模组中需要进行电磁屏蔽的元器件，例如容易生成电磁辐射的高频芯片，以及容易受到电磁辐射影响的低频芯片，对于第一元器件130和第二元器件150的类型，在此不作具体限定。
第一屏蔽器件160包括第一承载塑封体161和多个第一导电柱163，第一承载塑封体161上设置有用于容置第一元器件130的第一通槽167，且第一承载塑封体161的底侧表面贯穿设置有与第一通槽167连通的第一透气槽169，多个第一导电柱163设置在第一承载塑封体161内，并围设在第一元器件130周围，且多个第一导电柱163的上下两端分别与封装基板110和导电屏蔽层190电连接。具体地，多个第一导电柱163呈环状分布在第一承载塑封体161上。
在实际贴装第一屏蔽器件160时，将具有第一透气槽169的第一承载塑封体161的底侧表面贴装封装基板110上，而第一透气槽169与封装基板110的表面之间便形成了透气通道，再后续向第一通槽167中注入塑封料或者胶水时，在重力的作用下塑封料或者胶水下坠，压迫第一元器件130周围以及底部的空气从透气通道中排出到第一屏蔽器件160外，避免了在第一通槽167内产生气泡，保证了后续第一元器件130的散热效果，避免热量聚集在第一元器件130周围。
在本实施例中，第一屏蔽器件160提前制备，在贴装时将第一屏蔽器件160围设贴装在第一元器件130外，第一元器件130周围的封装基板110上设置有多个接地管脚，第一屏蔽器件160上的多个第一导电柱163与周围的多个接地管脚一一对应并电接触，实现第一导电柱163与封装基板110之间的电连接，其中第一屏蔽器件160可以通过焊接或者粘接的方式固定在封装基板110上。
在本实施例中，第一通槽167内设置有第一导热胶层168，第一导热胶层168包覆在第一元器件130外。具体地，第一导热胶层168通过在第一通槽167中注入有高导热胶固化后形成，在注胶时，第一元器件130周围的空气即由第一透气槽169排出，避免第一导热胶层168中气泡的产生。在本发明其他较佳的实施例中，第一通槽167中也可以直接填充塑封料，即封装基板110上的保护塑封体180延伸至第一通槽167，并包覆在第一元器件130周围。
需要说明的是，在本实施例中，第一通槽167的侧壁上还开设有第一导流槽，第一导流槽沿竖直方向设置，在填充高导热胶形成第一导热胶层168时，利用未凝固胶体的流动性，并且在胶体的毛细作用下促使胶体从内部向底部填充，保证胶体填充到位。
第二屏蔽器件170包括第二承载塑封体171和多个第二导电柱173，第二承载塑封体171上设置有用于容置第二元器件150的第二通槽177，且第二承载塑封体171的底侧表面贯穿设置有与第二通槽177连通的第二透气槽179，多个第二导电柱173设置在第二承载塑封体171内，并围设在第二元器件150周围，且多个第二导电柱173分别与导电屏蔽层190和封装基板110电连接。具体地，多个第二导电柱173呈环状分布在第二承载塑封体171上。
在实际贴装第二屏蔽器件170时，将具有第二透气槽179第二承载塑封体171的底侧表面贴装封装基板110上，而第二透气槽179与封装基板110的表面之间便形成了透气通道，再后续向第二通槽177中注入塑封料或者胶水时，在重力的作用下塑封料或者胶水下坠，压迫第二元器件150周围以及底部的空气从透气通道中排出到第二屏蔽器件170外，避免了在第二通槽177内产生气泡，保证了后续第二元器件150的散热效果，避免热量聚集在第二元器件150周围。
在本实施例中，第二屏蔽器件170提前制备，在贴装时将第二屏蔽器件170围设贴装在第二元器件150外，第二元器件150周围的封装基板110上设置有多个接地管脚，第二屏蔽器件170上的多个第二导电柱173与周围的多个接地管脚一一对应并电接触，实现第二导电柱173与封装基板110之间的电连接，其中第二屏蔽器件170可以通过焊接或者粘接的方式固定在封装基板110上。
在本实施例中，第二通槽177内设置有第二导热胶层178，第二导热胶层178包覆在第二元器件150外。具体地，第二导热胶层178通过在第二通槽177中注入有高导热胶固化后形成，在注胶时，第二元器件150周围的空气即由第二透气槽179排出，避免第二导热胶层178中气泡的产生。在本发明其他较佳的实施例中，第二通槽177中也可以直接填充塑封料，即封装基板110上的保护塑封体180延伸至第二通槽177，并包覆在第二元器件150周围。
需要说明的是，在本实施例中，第二通槽177的侧壁上还开设有第二导流槽，第二导流槽沿竖直方向设置，在填充高导热胶形成第二导热胶层178时，利用未凝固胶体的流动性，并且在胶体的毛细作用下促使胶体从内部向底部填充，保证胶体填充到位。
还需要说明的是，本实施例中第一导电柱163和第二导电柱173均采用在基板上打线形成，并在打线后塑封、开槽形成第一承载塑封体161和第二承载塑封体171，最后再将基板去除，形成第一屏蔽器件160和第二屏蔽器件170，去除了基板，减小的热阻，使得最后封装成型后的产品散热效果更好。
在本实施例中，第一承载塑封体161和第二承载塑封体171均呈矩形框结构，第一导电柱163均匀分布在第一承载塑封体161内，第二导电柱173均匀分布在第二承载塑封体171内，且第一承载塑封体161和第二承载塑封体171内均嵌设有导电颗粒，且第一承载塑封体161围设在第一元器件130周围，第二承载塑封体171围设在第二元器件150周围，通过添加导电颗粒，使得第一承载塑封体161和第二承载塑封体171也形成屏蔽网结构，大大提高了第一屏蔽器件160和第二屏蔽器件170的电磁屏蔽效果。
在本实施例中，导电颗粒可以是铜颗粒、锡颗粒、铋颗粒、银颗粒、石墨烯颗粒中的一种或者多种混合，在实际制备时，在形成第一承载塑封体161或第二承载塑封体171之前，在塑封料中添加相应的导电颗粒，并使得导电颗粒均匀分布，塑封后形成嵌设有导电颗粒的第一承载塑封体161和第二承载塑封体171。
在本实施例中，第一承载塑封体161和第二承载塑封体171可以有环氧基树脂材料或硅基树脂材料制成。优选地，采用环氧树脂，并在成型前添加导电颗粒。
在本实施例中，保护塑封体180也采用环氧树脂形成，并且在成型前的塑封料中添加有导热颗粒，使得保护塑封体180内嵌设有导热颗粒，其中，导热颗粒可以有氧化铝颗粒、氧化铜颗粒、氧化铁颗粒中的一种或者几种组成。具体地，可以在塑封料中添加氧化铝粉末，通过微小的氧化铝颗粒提高保护塑封体180的传热效果，保证整体的散热性能。
需要说明的是，本实施例中第一导电柱163和第二导电柱173均为单排结构，封装基板110上的接地管脚也为单排，有效减小了封装基板110的设计空间。
综上所述，本实施例提供的一种电池屏蔽散热封装结构，通过提前制备形成第一屏蔽器件160，在封装时直接贴装在封装基板110上，省去了在塑封体上挖槽、填充的工序，避免了激光开槽损伤封装基板110以及开槽深度不均等问题，也避免了打线后点胶造成的溢胶损害基板上的管脚的问题。并且通过第一导电柱163和导电屏蔽层190形成第一屏蔽网，实现对第一元器件130的屏蔽，第二导电柱173和导电屏蔽层190形成第二屏蔽网，实现对第二元器件150的屏蔽，保证了电磁屏蔽效果。并且第一承载塑封体161的底侧表面贯穿设置有与第一通槽167连通的第一透气槽169，第二承载塑封体171的底侧表面贯穿设置有与第二通槽177连通的第二透气槽179，在点胶和塑封阶段，胶体填充于第一通槽167和第二通槽177，胶体下方的空气由第一透气槽169和第二透气槽179处排出，从而使得第一元器件130周围和底部的空气得以排出，避免了气泡的产生，保证了散热效果。并且通过在第一通槽167和第二通槽177内填充导热胶体，进一步提高散热效果。此外，将第一承载塑封体161和第二承载塑封体171内添加导电颗粒，提高了电磁屏蔽效果和导热效果，同时在保护塑封体180内添加导热颗粒，也提高了电磁屏蔽效果和导热效果。
第二实施例
参见图4至图6，本实施例提供了一种电磁屏蔽散热封装结构100，其基本结构和原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。
本实施例提供的电磁屏蔽散热封装结构100，包括封装基板110、第一元器件130、第二元器件150、第一屏蔽器件160、第二屏蔽器件170、保护塑封体180和导电屏蔽层190，第一元器件130和第二元器件150贴装在封装基板110上，第一屏蔽器件160贴装在封装基板110上，并围设在第一元器件130外，第二屏蔽器件170贴装在封装基板110上，并围设在第二元器件150外，保护塑封体180包覆在第一屏蔽器件160和第二屏蔽器件170外。导电屏蔽层190包覆在保护塑封体180外，并与第一屏蔽器件160和第二屏蔽器件170实现电连接，同时第一屏蔽器件160和第二屏蔽器件170均与封装基板110电连接，从而形成电磁屏蔽结构。
在本实施例中，第一屏蔽器件160包括第一承载塑封体161、多个第一导电柱163和第一屏蔽基板165，第一承载塑封体161上设置有用于容置第一元器件130的第一通槽167，且第一承载塑封体161的底侧表面贯穿设置有与第一通槽167连通的第一透气槽169，多个第一导电柱163设置在第一承载塑封体161内，并围设在第一元器件130周围，且多个第一导电柱163的上下两端分别与封装基板110和导电屏蔽层190电连接。多个第一导电柱163设置于第一屏蔽基板165，第一承载塑封体161设置于第一屏蔽基板165并包覆在多个第一导电柱163外，多个第一导电柱163与封装基板110电接触，第一屏蔽基板165与导电屏蔽层190电接触。
在本实施例中，第一屏蔽基板165的正面和背面均设置有管脚结构，实现电连接，在实际贴装第一屏蔽器件160时，将具有第一透气槽169的第一承载塑封体161的底侧表面贴装封装基板110上，同时第一屏蔽基板165与导电屏蔽层190相贴合，第一屏蔽基板165通过背面的管脚与导电屏蔽层190电接触，同时多个第一导电柱163设置在第一屏蔽基板165正面的管脚上，实现与第一屏蔽基板165之间的电连接。
在本实施例中，第一通槽167内设置有第一导热胶层168，第一导热胶层168包覆在第一元器件130外。为了方便注胶，第一屏蔽基板165上开设有第一基板孔1651，第一基板孔1651与第一通槽167连通，在点胶阶段，可通过第一基板孔1651向第一通槽167内注入高导热胶体。
第二屏蔽器件170包括第二承载塑封体171、多个第二导电柱173和第二屏蔽基板175，第二承载塑封体171上设置有用于容置第二元器件150的第二通槽177，且第二承载塑封体171的底侧表面贯穿设置有与第二通槽177连通的第二透气槽179，多个第二导电柱173设置在第二承载塑封体171内，并围设在第二元器件150周围，且多个第二导电柱173分别与导电屏蔽层190和封装基板110电连接。多个第二导电柱173设置于第二屏蔽基板175，第二承载塑封体171设置于第二屏蔽基板175并包覆在多个第二导电柱173外，多个第二导电柱173与封装基板110电接触，第二屏蔽基板175与导电屏蔽层190电接触。
在本实施例中，第二通槽177内设置有第二导热胶层178，第二导热胶层178包覆在第二元器件150外，为了方便注胶，第二屏蔽基板175上开设有第二基板孔1751，第二基板孔1751与第二通槽177连通，在点胶阶段，可通过第二基板孔1751向第二通槽177内注入高导热胶体。
本实施例提供的电磁屏蔽封装结构，通过设置第一屏蔽基板165和第二屏蔽基板175，使得在制备第一屏蔽器件160和第二屏蔽器件170的过程中无需去除基板的步骤，节省并简化了工艺步骤，同时支撑效果更好，使得第一屏蔽器件160和第二屏蔽器件170的结构强度更好。
第三实施例
参见图7，本实施例提供一种电磁屏蔽散热封装结构100的制备方法，适用于制备如第一实施例或第二实施例所提供的电磁屏蔽散热封装结构100，该方法包括以下步骤：
S1：在封装基板110上贴装第一元器件130和第二元器件150。
具体地，利用机台，采用常规贴装工艺贴装第一元器件130和第二元器件150，第一元器件130和第二元器件150通过打线或焊接的方式实现与封装基板110的电连接。
S2：在封装基板110上贴装第一屏蔽器件160，第一屏蔽器件160围设在第一元器件130外。
具体地，利用机台，将提前制备好的第一屏蔽器件160贴装在封装基板110上，并围设在第一元器件130周围。第一元器件130周围的封装基板110上还设置有一圈的接地管脚，将第一屏蔽器件160对应贴装在接地管脚上，使得第一屏蔽器件160内的第一导电柱163与接地管脚对应焊接在一起。
S3：在封装基板110上贴装第二屏蔽器件170，第二屏蔽器件170围设在第二元器件150外。
具体地，利用机台，将提前制备好的第二屏蔽器件170贴装在封装基板110上，并围设在第二元器件150周围。第二元器件150周围的封装基板110上还设置有一圈的接地管脚，将第二屏蔽器件170对应贴装在接地管脚上，使得第二屏蔽器件170内的第二导电柱173与接地管脚对应焊接在一起。
在贴装完成第一屏蔽器件160和第二屏蔽器件170后，本实施例中需要进行点胶操作，在第一屏蔽器件160的第一通槽167和第二屏蔽器件170的第二通槽177内注入导热胶，形成第一导热胶层168和第二导热胶层178。
S4：在封装基板110上塑封形成保护塑封体180，保护塑封体180包覆在第一屏蔽器件160和第二屏蔽器件170外。
具体地，在封装基板110上进行塑封工艺，形成包覆在外的保护塑封体180。在形成保护塑封体180后，需要对保护塑封体180进行研磨，以使第一屏蔽器件160和第二屏蔽器件170外露，或者采用选择性塑封工艺，利用模具上开凹槽，形成保护塑封体180后第一屏蔽器件160和第二屏蔽件外露。
S5：在保护塑封体180上溅射形成导电屏蔽层190；
在本实施例中，导电屏蔽层190包覆在保护塑封体180外，第一屏蔽器件160和第二屏蔽器件170均与导电屏蔽层190电连接。具体地，在保护塑封体180上进行金属溅射工艺，同时由于第一屏蔽器件160和第二屏蔽器件170外露，形成与第一屏蔽器件160和第二屏蔽器件170电连接的导电屏蔽层190。
在本实施例中，在步骤S1之前，需要提前制备第一屏蔽器件160和第二屏蔽器件170，具体地，当制作如第一实施例中的第一屏蔽器件160时，包括以下步骤：
S01：在第一屏蔽基板165上打线或电镀形成第一导电柱163。
具体地，第一屏蔽基板165的正面和背面均设置有管脚，在第一屏蔽基板165正面的管脚上打线形成多个第一导电柱163，其中多个第一导电柱163呈环状设置。
S02：在第一屏蔽基板165上塑封形成第一承载塑封体161。
具体地，在第一屏蔽基板165上进行塑封工艺，形成第一承载塑封体161，其中承载塑封体包覆在多个第一导电柱163外。
S03：在第一承载塑封体161表面激光开槽，形成贯穿第一承载塑封体161的第一通槽167和第一透气槽169。
具体地，通过激光开槽工艺，在第一承载塑封体161的中部位置开槽，从而形成贯穿第一承载塑封体161的第一通槽167，再次通过局部激光开槽工艺，在第一承载塑封体161的表面开设第一透气槽169，第一透气槽169与第一通槽167相连通。
S04：研磨并去除第一屏蔽基板165，以制备第一屏蔽器件160。
具体地，针对第一实施例中的第一屏蔽器件160，需要将第一屏蔽基板165去除，此处采用研磨工艺去除第一屏蔽基板165。其中研磨时在去除第一屏蔽基板165后，需要使得第一导电柱163外露，同时还需要对第一承载塑封体161进行研磨，使得第一导电柱163的两端均外露。
需要说明的是，针对第一实施例中的第二屏蔽器件170，其制备过程与上述步骤S01-S04一致，在此不再赘述。
在本实施例中，在步骤S1之前，需要提前制备第一屏蔽器件160和第二屏蔽器件170，具体地，当制作如第二实施例中的第一屏蔽器件160和第二屏蔽器件170时，省去了上述步骤中的S04，同时对第一承载塑封体161进行研磨，使得第一导电柱163外露。
本发明实施例提供的电磁屏蔽散热封装结构100的制备方法，制备如第二实施例提供的电磁屏蔽散热封装结构100时，在实际进行封装操作时，包括贴装-包封-植球-切割-溅射等步骤，具体如下：
步骤1,参见图8，将第一元器件130和第二元器件150贴装在由基板厂提前制备的封装基板110上，其贴装工艺为常规的表面贴装技术。其中，第一元器件130和第二元器件150贴装在特定的贴装区域，贴装区域周围设置有一圈接地管脚。
步骤2,参见图9，将提前制备好的第一屏蔽器件160和第二屏蔽器件170贴装在封装基板110上，并分别围设在第一元器件130和第二元器件150周围，第一屏蔽器件160和第二屏蔽器件170焊接在接地管脚上。
步骤3，参见图10，在第一屏蔽器件160的第一通槽167内注入导热胶，形成包覆在第一元器件130外的第一导热胶层168；在第二屏蔽器件170的第二通槽177内注入导热胶，形成包覆在第二元器件150外的第二导热胶层178。
步骤4，参见图11，利用塑封料将连接好的第一元器件130、第二元器件150、第一屏蔽器件160和第二屏蔽器件170塑封起来，形成保护塑封体180，起到保护作用。且塑封料中添加有导热颗粒。
步骤5，参见图12，研磨保护塑封体180，使得第一屏蔽器件160和第二屏蔽器件170外露。
步骤6，参见图13，在封装基板110背面植球，形成锡球。
步骤7，参见图14，利用机台进行切割，得到单颗的中间产品。
步骤8，请继续参见图4，对整个保护塑封体180进行金属溅射工艺，形成导电屏蔽层190，达到电磁屏蔽效果。
本发明实施例提供的电磁屏蔽散热封装结构100的制备方法，需要提前制备第一屏蔽器件160和第二屏蔽器件170，由于第一屏蔽器件160和第二屏蔽器件170的结构相同，此处以第一屏蔽器件160为例进行说明，在实际进行封装操作时包括打线-塑封-研磨-开槽-切割等步骤，具体如下：
步骤1，参见图15，在第一屏蔽基板165上打线，形成多个第一导电柱163，其中多个第一导电柱163呈环状结构。
步骤2，参见图16，在基板上进行塑封工艺，利用塑封机形成第一承载塑封体161，第一承载塑封体161包覆在多个第一导电柱163外，起到保护作用。且塑封料中添加有导电颗粒。
步骤3，参见图17，研磨第一承载塑封体161，使得第一导电柱163外露。
需要说明的是，在制备如第一实施例提供的第一屏蔽器件160时，需要将第一屏蔽基板165研磨去除，在制备如第二实施例提供的第一屏蔽器件160时，则保留第一屏蔽基板165。
步骤4，参见图18，在第一承载塑封体161上激光开槽，形成第一通槽167和第一透气槽169。其中第一通槽167位于多个第一导电柱163的中间位置，第一透气槽169位于第一承载塑封体161的表面。
需要说明的是，在制备如第二实施例提供的第一屏蔽器件160时，需要对保留的第一屏蔽基板165进行激光开槽，以形成与第一通槽167连通的第一基板孔1651。
步骤5，参见图19，切割第一承载塑封体161和第一屏蔽基板165，形成单颗的第一屏蔽器件160。
本实施例提供的一种电池屏蔽散热封装结构的制备方法，通过提前制备形成第一屏蔽器件160，在封装时直接贴装在封装基板110上，省去了在塑封体上挖槽、填充的工序，避免了激光开槽损伤封装基板110以及开槽深度不均等问题，也避免了打线后点胶造成的溢胶损害基板上的管脚的问题。并且通过第一导电柱163和导电屏蔽层190形成第一屏蔽网，实现对第一元器件130的屏蔽，第二导电柱173和导电屏蔽层190形成第二屏蔽网，实现对第二元器件150的屏蔽，保证了电磁屏蔽效果。并且第一承载塑封体161的底侧表面贯穿设置有与第一通槽167连通的第一透气槽169，第二承载塑封体171的底侧表面贯穿设置有与第二通槽177连通的第二透气槽179，在点胶和塑封阶段，胶体填充于第一通槽167和第二通槽177，胶体下方的空气由第一透气槽169和第二透气槽179处排出，从而使得第一元器件130周围和底部的空气得以排出，避免了气泡的产生，保证了散热效果。并且通过在第一通槽167和第二通槽177内填充导热胶体，进一步提高散热效果。此外，将第一承载塑封体161和第二承载塑封体171内添加导电颗粒，提高了电磁屏蔽效果和导热效果，同时在保护塑封体180内添加导热颗粒，也提高了电磁屏蔽效果和导热效果。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (18)
1.一种电磁屏蔽散热封装结构，其特征在于，包括：
封装基板；
贴装在所述封装基板上的第一元器件和第二元器件；
贴装在所述封装基板上，并围设在所述第一元器件外的第一屏蔽器件；
以及，包覆在所述第一屏蔽器件和所述第二元器件外的保护塑封体；
其中，所述第一屏蔽器件包括第一承载塑封体和多个第一导电柱，所述第一承载塑封体上设置有用于容置所述第一元器件的第一通槽，且所述第一承载塑封体的底侧表面贯穿设置有与所述第一通槽连通的第一透气槽，多个所述第一导电柱设置在所述第一承载塑封体内，并围设在所述第一元器件周围，且多个所述第一导电柱与所述封装基板电连接。
2.根据权利要求1所述的电磁屏蔽散热封装结构，其特征在于，所述电磁屏蔽散热封装结构还包括导电屏蔽层，所述导电屏蔽层包覆在所述保护塑封体外，多个所述第一导电柱与所述导电屏蔽层电连接。
3.根据权利要求2所述的电磁屏蔽散热封装结构，其特征在于，所述第一屏蔽器件还包括第一屏蔽基板，多个所述第一导电柱设置于所述第一屏蔽基板，所述第一承载塑封体设置于所述第一屏蔽基板并包覆在多个所述第一导电柱外，多个所述第一导电柱与所述封装基板电接触，所述第一屏蔽基板与所述导电屏蔽层电接触。
4.根据权利要求3所述的电磁屏蔽散热封装结构，其特征在于，所述第一通槽内设置有第一导热胶层，所述第一导热胶层包覆在所述第一元器件外，所述第一屏蔽基板上开设有第一基板孔，所述第一基板孔与所述第一通槽连通。
5.根据权利要求2所述的电磁屏蔽散热封装结构，其特征在于，所述电磁屏蔽散热封装结构还包括第二屏蔽器件，所述第二屏蔽器件贴装在所述封装基板上，并围设在所述第二元器件外，所述保护塑封体包覆在所述第一屏蔽器件和所述第二屏蔽器件外。
6.根据权利要求5所述的电磁屏蔽散热封装结构，其特征在于，所述第二屏蔽器件包括第二承载塑封体和多个第二导电柱，所述第二承载塑封体上设置有用于容置所述第二元器件的第二通槽，且所述第二承载塑封体的底侧表面贯穿设置有与所述第二通槽连通的第二透气槽，多个所述第二导电柱设置在所述第二承载塑封体内，并围设在所述第二元器件周围，且多个所述第二导电柱分别与所述导电屏蔽层和所述封装基板电连接。
7.根据权利要求6所述的电磁屏蔽散热封装结构，其特征在于，所述第二屏蔽器件还包括第二屏蔽基板，多个所述第二导电柱设置于所述第二屏蔽基板，所述第二承载塑封体设置于所述第二屏蔽基板并包覆在多个所述第二导电柱外，多个所述第二导电柱与所述封装基板电接触，所述第二屏蔽基板与所述导电屏蔽层电接触。
8.根据权利要求7所述的电磁屏蔽散热封装结构，其特征在于，所述第二通槽内设置有第二导热胶层，所述第二导热胶层包覆在所述第二元器件外，所述第二屏蔽基板上开设有第二基板孔，所述第二基板孔与所述第二通槽连通。
9.根据权利要求6所述的电磁屏蔽散热封装结构，其特征在于，所述第一承载塑封体和所述第二承载塑封体内嵌设有导电颗粒。
10.根据权利要求9所述的电磁屏蔽散热封装结构，其特征在于，所述导电颗粒包括铜颗粒、锡颗粒、铋颗粒、银颗粒、石墨烯颗粒中的至少一种。
11.根据权利要求9所述的电磁屏蔽散热封装结构，其特征在于，所述第一承载塑封体和所述第二承载塑封体由环氧基树脂材料或硅基树脂材料制成。
12.根据权利要求1所述的电磁屏蔽散热封装结构，其特征在于，所述保护塑封体内嵌设有导热颗粒。
13.根据权利要求12所述的电磁屏蔽散热封装结构，其特征在于，所述导热颗粒包括氧化铝颗粒、氧化铜颗粒、氧化铁颗粒中的至少一种。
14.一种电磁屏蔽散热封装结构的制备方法，用于制备如权利要求1-13任一项所述的电磁屏蔽散热封装结构，其特征在于，包括：
在封装基板上贴装第一元器件和第二元器件；
在所述封装基板上贴装第一屏蔽器件，所述第一屏蔽器件围设在所述第一元器件外；
在所述封装基板上塑封形成保护塑封体，所述保护塑封体包覆在所述第一屏蔽器件和所述第二元器件外；
其中，所述第一屏蔽器件包括第一承载塑封体和多个第一导电柱，所述第一承载塑封体上设置有用于容置所述第一元器件的第一通槽，且所述第一承载塑封体的底侧表面贯穿设置有与所述第一通槽连通的第一透气槽，多个所述第一导电柱设置在所述第一承载塑封体内，并围设在所述第一元器件周围，且多个所述第一导电柱与所述封装基板电连接。
15.根据权利要求14所述的电磁屏蔽散热封装结构的制备方法，其特征在于，在所述封装基板上塑封形成保护塑封体的步骤之后，还包括：
在所述保护塑封体上溅射形成导电屏蔽层；
其中，所述导电屏蔽层包覆在所述保护塑封体外，多个所述第一导电柱与所述导电屏蔽层电连接。
16.根据权利要求14所述的电磁屏蔽散热封装结构的制备方法，其特征在于，在封装基板上贴装第一元器件和第二元器件的步骤之前，还包括：
在第一屏蔽基板上打线或电镀形成所述第一导电柱；
在第一屏蔽基板上塑封形成所述第一承载塑封体；
在所述第一承载塑封体表面激光开槽，形成贯穿所述第一承载塑封体的第一通槽和第一透气槽；
研磨并去除所述第一屏蔽基板，以制备所述第一屏蔽器件。
17.根据权利要求14所述的电磁屏蔽散热封装结构的制备方法，所述第一屏蔽器件还包括第一屏蔽基板，多个所述第一导电柱设置于所述第一屏蔽基板，所述第一承载塑封体设置于所述第一屏蔽基板并包覆在多个所述第一导电柱外，其特征在于，所述在封装基板上贴装第一元器件和第二元器件的步骤之前，还包括：
在第一屏蔽基板上打线或电镀形成所述第一导电柱；
在第一屏蔽基板上塑封形成所述第一承载塑封体；
在所述第一承载塑封体表面激光开槽，并形成贯穿所述第一承载塑封体的第一通槽和第一透气槽；
在所述第一屏蔽基板上激光开槽，并形成与所述第一通槽连通的第一基板孔，以制备所述第一屏蔽器件。
18.根据权利要求14所述的电磁屏蔽散热封装结构的制备方法，其特征在于，在所述封装基板上贴装第一屏蔽器件的步骤之后，还包括：
在所述封装基板上贴装第二屏蔽器件，所述第二屏蔽器件围设在所述第二元器件外。
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