CN113316841A - 电子封装件布置及相关方法 - Google Patents
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Abstract
公开了电子封装件布置及相关方法,这些布置及方法提供改进的热管理和电磁屏蔽中的一种或多种。公开了电子封装件,这些电子封装件包括一个或多个电子器件、包覆成型体、及均热片或金属框架结构的布置。均热片或金属框架结构可被布置在电子器件的上方以形成散热路径,这些散热路径在一个或多个方向上(包括在电子封装件的上方和下方)从电子器件中吸收操作热。均热片或金属框架结构也可布置为形成电磁屏蔽,这些电磁屏蔽减少在电子封装件内各电子器件之间的串扰并且阻止不需要的发射逸出或者进入电子封装件。
Description
技术领域
本公开涉及布置及相关方法,具体地涉及具有改进的热管理和电磁屏蔽中的一种或多种的电子封装件布置。
背景技术
在现代社会中,电子封装件、部件和模块已变得普遍存在。电子工业通常宣告加速的时钟速度和更小的集成电路模块。虽然这些器件的好处有很多,但更小和更快的电子器件会产生问题。尤其是,高时钟速度固有地需要在信号电平之间进行快速转换。在信号电平之间的快速转换在整个电磁频谱中产生电磁发射。这种发射受到美国联邦通信委员会(FCC)和其它监管机构的管控。此外,快速转换固有地意味着更高的频率。更高的频率意味着更短的波长,从而需要更短的导电元件起天线的作用以传播这些电磁发射。电磁发射从发射源中发出并且会撞击到其它电子器件上。如果在被撞击电子器件处的发射的信号强度足够高,那么该发射会干扰被撞击电子器件的操作。此现象有时被称作电磁干扰(EMI)或串扰。应对电磁干扰(EMI)和串扰有时被称为电磁兼容(EMC)。其它器件(如收发模块)固有地具有许多辐射元件,这些辐射元件引起电磁干扰问题。因此,甚至不具有高时钟速度的电子封装件和模块会需要解决电磁干扰问题。
减少电磁干扰以遵守联邦通信委员会(FCC)法规的一种方法是对电子模块进行电磁屏蔽。通常,屏蔽是由包围电子模块的接地导电材料而形成。当来自电子模块的电磁发射撞击导电材料的内表面时,电磁发射经过接地导电材料被电短路,由此减少发射。同样地,当来自另一个辐射元件的发射撞击导电材料的外表面时,发生类似的电短路,并且电子模块经受减少的来自其它电子模块的电磁干扰。
与更小和更快电子器件相关的另一个问题牵涉到热管理。电子封装件内部的紧密包装高频器件往往会在紧凑空间中产生升高水平的热。在这种电子封装件内部的热拥挤可以导致操作温度的升高及容纳于其中的电子器件的性能下降。
随着由于微型化而导致电子封装件继续变小,形成有效的电磁屏蔽并提供有效的热管理(其不显著地增加尺寸)则变得越来越困难。因此,本技术领域继续寻找能够克服这种问题的改进的电子封装件。
发明内容
本公开涉及电子封装件布置及相关方法,具体地涉及提供改进的热管理和电磁屏蔽中的一种或多种的电子封装件布置。公开了电子封装件,这些电子封装件包括一个或多个电子器件、包覆成型体、及均热片或金属框架结构的布置。可将均热片或金属框架结构布置在电子器件的上方以形成散热路径,这些散热路径在一个或多个方向上(包括在电子封装件的上方和下方)从电子器件中吸收操作热。均热片或金属框架结构也可布置为形成电磁屏蔽,这些电磁屏蔽减少在电子封装件内部各电子器件之间的串扰以及阻止由于逸出或者进入电子封装件所产生的不需要的发射。
在一个方面,电子封装件包括:基板,该基板形成第一面和与第一面相反的第二面;第一电子器件,该第一电子器件被安装在基板的第一面上;包覆成型体,该包覆成型体是在第一面上并且布置在第一电子器件的外周边缘的周围,该包覆成型体形成第一凹槽,该第一凹槽经过包覆成型体延伸至第一面;及均热片,该均热片布置在第一电子器件的上方使得第一电子器件在均热片与基板之间,并且该均热片进一步布置在第一凹槽内使得均热片热耦合到第一电子器件和基板的第一面。在某些实施方案中,包覆成型体的上表面与第一电子器件的上表面是共面的。在某些实施方案中,在均热片与第一电子器件之间的界面没有包覆成型体。在某些实施方案中,热界面材料布置在均热片与基板之间。在某些实施方案中,在均热片与包覆成型体之间在凹槽内形成有间隙。该间隙可包含热界面材料。在某些实施方案中,该电子封装件还包括安装在基板的第一面上的第二电子器件,其中第一凹槽布置在第一电子器件与第二电子器件之间。在某些实施方案中,将均热片电接地,从而在第一电子器件与第二电子器件之间在第一凹槽内形成电磁屏蔽。在某些实施方案中,该电子封装件还包括第二凹槽,该第二凹槽沿第一电子器件和第二电子器件的周边延伸,使得均热片进一步在第一电子器件和第二电子器件的周边的周围形成电磁屏蔽。在某些实施方案中,第一凹槽与第二凹槽是相连的。在某些实施方案中,第一凹槽形成为包围在基板的第一面上的第一电子器件。在某些实施方案中,均热片形成电磁屏蔽,该电磁屏蔽包围在基板的第一面上的第一电子器件。
在另一个方面,涉及一种方法,包括:提供基板,该基板包括第一面和与第一面相反的第二面;将第一电子器件安装在基板的第一面上;在第一电子器件的外周边缘的周围形成包覆成型体,该包覆成型体形成凹槽,该凹槽经过包覆成型体延伸至基板的第一面;将均热片放置在第一电子器件的上方和凹槽内,使得均热片热耦合到第一电子器件和基板的第一面。在某些实施方案中,形成包覆成型体包括薄膜辅助成型过程。在某些实施方案中,该方法还包括:在将均热片放置在第一电子器件的上方之前,使包覆成型体平面化以暴露第一电子器件的上表面。在某些实施方案中,在均热片与包覆成型体之间在凹槽内形成有间隙。
在另一个方面,涉及一种电子封装件,其包括:基板,该基板形成第一面和与第一面相反的第二面;第一电子器件,该第一电子器件被安装在基板的第一面上;在第一面上的包覆成型体,该包覆成型体形成第一凹槽,该第一凹槽经过包覆成型体延伸至基板的第一面;及金属框架结构,该金属框架结构布置在包覆成型体的上方和第一凹槽内,使得该金属框架结构形成用于第一电子器件的电磁屏蔽。在某些实施方案中,在金属框架结构与包覆成型体之间在第一凹槽内形成有间隙。在某些实施方案中,该间隙包含热界面材料。在某些实施方案中,一部分的包覆成型体布置在金属框架结构与第一电子器件之间。在某些实施方案中,该电子封装件还包括安装在基板的第一面上的第二电子器件,其中第一凹槽布置在第一电子器件与第二电子器件之间,使得金属框架结构在第一电子器件与第二电子器件之间形成电磁屏蔽。在某些实施方案中,该电子封装件还包括第二凹槽,该第二凹槽沿第一电子器件和第二电子器件的周边而延伸,使得金属框架结构进一步围绕第一电子器件和第二电子器件的周边形成电磁屏蔽。在某些实施方案中,第一凹槽与第二凹槽是相连的。
在另一个方面,可将任何的前述方面、和/或如本文中所描述的各种单独方面和特征加以组合以便获得另外的优点可将如本文中所公开的任何的各种特征和元件与一个或多个其它的公开特征和元件加以组合,除非本文中指出相反的情况。
在结合附图阅读以下优选实施方案的详细描述之后,本领域技术人员将领会本公开的范围并了解其另外的方面。
附图说明
并入本说明书中且构成本说明书的一部分的附图说明了本公开的若干方面,并且连同描述是用来解释本公开的原理。
图1A是根据本文中所公开实施方案的用于均热片、一个或多个电子器件、和包覆成型体的电子封装件布置的剖视图。
图1B是图1A的电子封装件的俯视图。
图2A是图1A的电子封装件的剖视图,该电子封装件包括或者被安装到底部散热器。
图2B是图2A的电子封装件的剖视图,该电子封装件包括或者被安装到顶部散热器。
图3A-图3E是根据本文中所公开实施方案的处于各种制造状态中的图1A的电子封装件的剖视图。
图4是根据本文中所公开实施方案的电子封装件的剖视图,其中包覆成型体形成于电子器件的上方。
图5A是根据本文中所公开实施方案的电子封装件的剖视图,其中包覆成型体形成多个凹槽。
图5B是图5A的电子封装件的剖视图,该电子封装件还包括顶部散热器。
图6A是根据本文中所公开实施方案的电子封装件的剖视图,其中均热片在电子器件的周边的周围并且在电子器件之间形成电磁屏蔽。
图6B是图6A的电子封装件的剖视图,该电子封装件还包括顶部散热器。
图7是根据本文中所公开实施方案的引线框架结构的局部透视图。
具体实施方式
下面所陈述的实施方案提供了用于使本领域技术人员能够实行这些实施方案的必要信息并且说明了实行这些实施方案的最佳方式。在基于附图阅读以下的描述时,本领域技术人员将理解本公开的概念并且将认识到本文中未具体提出的这些概念的用途。应当理解的是,这些概念和用途落在本公开和所附权利要求的范围内。
应当理解的是,尽管在本文中术语“第一、第二”等可用于描述各种元件,但这些元件不应受这些术语的限制。这些术语只是用于将一个元件与另一个元件加以辨别。例如,在不背离本公开范围的前提下,第一元件可以被称为第二元件,类似地,第二元件可以被称为第一元件。如本文中使用的术语“和/或”包括相关列出项中的一个或多个的任意组合和所有组合。
应当理解的是,当一个元件(如层、区域或基板)被称为“在”另一个元件上或者延伸至另一个元件“上”时,它可以直接地在另一个元件上或直接地延伸至另一个元件上或者可存在介于中间的元件。相反,当一个元件被称为“直接地在”另一个元件上或者“直接地延伸至”另一个元件上时,不存在介于中间的元件。同样地,应当理解的是,当一个元件(如层、区域或基板)被称为在另一个元件的“上方”或者在另一个元件的“上方”延伸时,它可以在其它元件的正上方或在其它元件的正上方延伸或者也可存在介于中间的元件。相反,当一个元件被称为在另一个元件的“正上方”或者在另一个元件的“正上方”延伸时,不存在介于中间的元件。也应当理解的是,当一个元件被称为“连接”或“联接”到另一个元件时,它可以直接地连接或联接到其它元件或者可存在介于中间的元件。相反,当一个元件被称为“直接地连接”或“直接地联接”到另一个元件时,不存在介于中间的元件。
本文中,相对术语比如“下方”或“上方”或者“上”或“下”或者“水平的”或“垂直的”可用于描述如附图中所图示的一个元件、层或区域与另一个元件、层或区域的关系。应当理解的是,这些术语和上面论述的术语意图包括除了附图中所描述方位以外的该器件的不同方位。
本文中使用的术语只是为了描述具体实施方案的目的而并非意图限制本公开。如本文中使用的单数形式“一个(a)”、“一种(an)”和“该(the)”意图也包括复数形式,除非上下文明确地指出。还应当理解的是,当在本文中使用术语“包括(comprise)”、“包括(comprising)”、“包含(include)”和/或“包含(including)”时,它们具体说明所陈述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的群组的存在或添加。
除非另有定义,本文中使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属领域的技术人员通常所理解的含义相同的含义。还应当理解的是,本文中使用的术语应当被看作是具有与本说明书的上下文和相关领域中的其含义相一致的含义并且将不在理想化或过于正式的意义上进行解释,除非本文中明确地如此定义。
本公开涉及电子封装件布置及相关方法,具体地涉及提供改进的热管理和电磁屏蔽中的一种或多种的电子封装件布置。公开了电子封装件,这些电子封装件包括一个或多个电子器件、包覆成型体、及均热片或金属框架结构的布置。可将均热片或金属框架结构布置在电子器件的上方以形成散热路径,这些散热路径在一个或多个方向上(包括在电子封装件的上方和下方)从电子器件中吸收操作热。均热片或金属框架结构也可布置为形成电磁屏蔽,这些电磁屏蔽减少在电子封装件内部电子器件之间的串扰以及阻止由于逸出或者进入电子封装件所产生的不需要的发射。
图1A是根据本文中所公开实施方案的电子封装件10的剖视图。电子封装件10包括基板12,该基板12形成第一面12’和大体上与第一面12’相反的第二面12”。如图所示,第一面12’和第二面12”形成基板12的相反的主面。基板12可为电子封装件10提供机械支撑和电连接中的一种或多种。在某些实施方案中,基板12包含具有匹配或相似热膨胀系数的导电和非导电材料的一个或多个交替层或薄片的层压材料。该层压材料可包括有机材料或无机材料。在某些实施方案中,基板12可包括印刷电路板(PCB),而在其它实施方案中,基板12可包括低温共烧陶瓷(LTCC)基板。
在图1A中,一个或多个电子器件14-1、14-2被安装在基板12的第一面12’上。虽然为了说明的目的描绘了第一和第二电子器件14-1、14-2,但根据用途电子封装件10可包括任意数量的各种类型的电子器件。电子器件14-1、14-2可包括一个或多个电模具(electrical die)、芯片、部件、和子模块。例如,电子器件14-1、14-2中的一个或多个电子器件可包括建造在其自身的半导体基板上的电子电路,如处理器、易失性存储器、非易失性存储器、射频(RF)电路、微机电系统(MEMS)器件、集成无源器件(IPD)、或各种其它集成电路(IC)。在某些实施方案中,电子器件14-1、14-2中的一个或多个电子器件可包括滤波器、电容器、电感器、电阻器、功率电阻器、放大器、低噪声放大器(LNA)如砷化镓(GaAs)基LNA、功率放大器(PA)、开关装置、绝缘体上硅(SOI)开关装置、衰减器、发送/接收模块、或者具有其组合的电子电路。一个或多个电子器件14-1、14-2可包含一种或多种III-V族半导体材料,如GaAs和氮化镓(GaN)基器件。在某些实施方案中,电子器件14-1、14-2可包括电有源器件、电无源器件、或者它们的组合。可将电子器件14-1、14-2中的一个或多个电子器件倒装芯片安装到基板12,使得在不采用引线键合的情况下形成电连接。在操作中,电子器件14-1、14-2可产生热并因此被称为发热器件。
本体(如包覆成型体16或包覆成型材料)被布置在基板12的上方,并且包围在第一面12’上的每个电子器件14-1、14-2。包覆成型体16可包含一种或多种绝缘材料或介电材料,如塑料、热塑性塑料、和环氧模塑料。在这方面,包覆成型体16可构造成为安装在基板12上的电子器件14-1、14-2提供封装和电气隔离。在某些实施方案中,包覆成型体16形成凹槽18或内腔,该凹槽或内腔经过包覆成型体16延伸至基板12的第一面12’。凹槽18可经过从包覆成型体16到第一面12’的整个厚度而形成。显而易见地,凹槽18与电子器件14-1、14-2间隔,使得包覆成型体16被布置在每个电子器件14-1、14-2的外周边缘14-1’、14-2’的周围。这样,包覆成型体16的各部分位于每个电子器件14-1、14-2与凹槽18之间。如图所示,凹槽18可布置在第一电子器件14-1与第二电子器件14-2之间。
电子封装件10还包括均热片20,该均热片20布置在电子器件14-1、14-2和包覆成型体16的上方,使得电子器件14-1、14-2在均热片20与基板12之间。在某些实施方案中,电子器件14-1、14-2中的一个或多个电子器件的表面14-1”、14-2”与包覆成型体16的上表面16’是共面的。这提供了一种布置,其中在均热片20与没有包覆成型体16的电子器件14-1、14-2的上表面14-1”、14-2”之间形成界面。这样,均热片20可布置在包覆成型体16上并且布置在电子器件14-1、14-2中的一个或多个电子器件上,并且不具有设置在均热片20与电子器件14-1、14-2之间的包覆成型体16的各部分。在这方面,均热片20可构造成具有改进的与电子器件14-1、14-2的热耦合。在某些实施方案中,在均热片20与没有包覆成型体16的电子器件14-1、14-2的上表面14-1”、14-2”之间的界面无需延伸越过整个上表面14-1”、14-2”以提供改进的热耦合。
此外,均热片20可布置在凹槽18内,以与基板12的第一面12’热耦合。在这方面,形成了散热路径或低热阻抗路径,这些路径可有效地从电子器件14-1、14-2的上表面14-1”、14-2”中吸收热,该热侧向地越过包覆成型体16的各部分并经过凹槽18到达基板12。这样,由均热片20所提供的散热路径允许电子器件14-1、14-2在操作期间具有降低的结温,由此提供改进的电学性能、可靠性和使用寿命。在某些实施方案中,均热片20包含导热材料,如金属或导热陶瓷。具体地,均热片20可包含铜(Cu)、Cu合金、铝(Al)、Al合金、和氮化铝(AlN)、及其它材料中的一种或多种。均热片20可与电子封装件10分离地形成,并且均热片20可随后附接到电子封装件10。例如,均热片20可最初形成为引线框架结构的一部分,该引线框架结构随后被划分成多个单独的均热片。均热片20可形成单个的材料连续件,该连续件布置在电子器件14-1、14-2的上方并且在凹槽18内到达基板12。这样,均热片20可被称为用于电子封装件10的插入件。
在某些实施方案中,凹槽18可形成具有越过基板12的第一面12’的比在凹槽18内部延伸的均热片20的部分更大的侧向尺寸。通过以这种方式形成凹槽18,可改进用于均热片20放置的对准公差,由此减少对复杂对准器和贴片机的需要。在这方面,可在均热片20与包覆成型体16的各部分之间在凹槽18内形成一个或多个间隙22。一个或多个间隙22可包括空气间隙。在其它实施方案中,一个或多个间隙22可包含热界面材料或者用热界面材料加以填充,如热环氧树脂、润滑脂、胶粘剂等,该热界面材料可促成均热片20的附接同时也提供在凹槽18内部的热耦合。因为在某些实施方案中均热片20是附接到电子封装件10的结构,所以可将热界面材料设置在均热片20与基板12之间的各种位置,例如设置在均热片20与电子器件14-1、14-2的上表面14-1”、14-2”之间,设置在均热片20与基板12的各部分之间在凹槽18内,以及设置在间隙22内,如上所述。
就其中减少的电磁干扰(电磁干扰)是合乎需要的用途而言,均热片20可在电子器件14-1、14-2之间在电子封装件10的凹槽18内部形成电磁屏蔽。尤其是,均热片20可包含导电金属,该导电金属在凹槽18内部经由基板12的金属结构24而电接地。金属结构24可在基板12内部,或者在替代的布置中,在电接地的单个金属块或者在基板12内部的嵌入金属小块内,形成一个或多个电接地的通孔。这样,撞击均热片20的在电子器件14-1、14-2之间的电磁发射被短路到地面,由此减少电磁干扰或串扰。通过形成作为电磁屏蔽的均热片20,而形成电子封装件10的亚区或亚通道,或者在基板12上被均热片20划分,每个亚区或亚通道可被电子器件14-1、14-2的亚组、包覆成型体16的各部分、和间隙22所填充或占据。均热片20可将电子封装件10再分,从而将电子器件14-1、14-2中的一个或多个电子器件彼此电隔离。因此,均热片20可构造成为电子封装件10提供改进的热扩散和改进的电磁干扰屏蔽中的一种或多种。通过提供单个元件(例如,均热片20,其提供改进的热耗散和电磁屏蔽两者),可将电子封装件10的尺寸按比例缩小,以便在不牺牲器件性能、可靠性和使用寿命的情况下用于高频用途。
图1B是图1A的电子封装件的俯视图。在某些实施方案中,均热片20占据与包覆成型体16相比更小的电子封装件10的表面积。在其它实施方案中,均热片20可布置为基本上覆盖整个包覆成型体16。虽然均热片20被图示具有矩形性状,但在不背离本文中所公开概念的情况下许多替代性状是可想到的。例如,可对从俯视图中所看到的均热片20的形状进行调整以适应电子器件(14-1、14-2的图1A)的不同布置,这些布置根据不同的用途而变化。
图2A是图1A的电子封装件10的剖视图,该电子封装件10包括或者被安装到底部散热器26。如图所示,底部散热器26被布置为使得基板12在底部散热器26与电子器件14-1、14-2之间。底部散热器26可包含高导热材料,如一种或多种金属、陶瓷、塑料、及它们的组合。在某些实施方案中,底部散热器26包含Al或其合金。底部散热器26可形成为电子封装件10的集成件,或者底部散热器26可形成电子封装件10所被安装到的较大壳体或固定装置的一部分。可将热界面材料设置在电子封装件10与底部散热器26之间。在此布置中,由均热片20所提供的散热路径从电子器件14-1、14-2的上表面14-1”、14-2”中吸收热,该热越过包覆成型体16的各部分进入凹槽18,并经过基板12到达底部散热器26。在某些实施方案中,基板的金属结构24形成在均热片20与底部散热器26之间的散热路径的一部分。此外,就电磁屏蔽用途而言,可将均热片20经由金属结构24电接地到底部散热器26。
图2B是图2A的电子封装件10的剖视图,该电子封装件10包括或者被安装到顶部散热器28。因为均热片20可用于在电子器件14-1、14-2上方的热耦合,所以顶部散热器28可布置为使得电子器件14-1、14-2在顶部散热器28与基板12之间。以类似于底部散热器26的方式,顶部散热器28可包含高导热材料,如一种或多种金属、陶瓷、塑料、及它们的组合。在某些实施方案中,顶部散热器28包含Al或其合金。顶部散热器28可形成为电子封装件10的集成件,或者顶部散热器28可构成电子封装件10所安装到的较大壳体或固定装置的一部分。在某些实施方案中,顶部散热器28与底部散热器26的组合提供在子器件14-1、14-2的上方和下方的散热路径,这些散热路径是用于器件操作温度的改进的热管理。在图2B中,热界面材料30(如热环氧树脂、润滑脂或胶粘剂)被图示在顶部散热器28与均热片20之间;然而,热界面材料可存在于电子封装件10的其它位置,如前所述。热界面材料30可提供在顶部散热器28与均热片20之间的柔性热界面。在其它实施方案中,可将热界面材料30省略。
图3A-图3E是根据本文中所公开实施方案的处于各种制造状态中的图1A的电子封装件的剖视图。在图3A中,电子器件14-1、14-2被安装到基板12的第一面12’。在垂直地位于电子器件14-1、14-2之间的布置中,将金属结构24设置在基板12中,尽管可根据用途将金属结构24设置在其它位置。在图3B中,包覆成型体16形成于基板12和电子器件14-1、14-2的上方。在某些实施方案中,包覆成型体16形成为完全地覆盖电子器件14-1、14-2的上表面14-1”、14-2”。凹槽18可在用金属结构24标注的位置形成于包覆成型体16中。在某些实施方案中,包覆成型体16和凹槽18可通过成型过程而形成,其中将基板12和电子器件14-1、14-2装入模具外壳中,该模具外壳包括与凹槽18相对应的形状。包覆成型体16的材料然后可流动并随后在模具外壳的其它空间中发生固化或硬化,由此形成包覆成型体16和凹槽18。在某些实施方案中,用于包覆成型体16的成型过程包括薄膜辅助成型(FAM)过程或者FAM传递成型过程。在其它实施方案中,成型过程可使用相应的模具、模具架、或者不采用FAM技术的包封模具工装设计。
在图3C中,使包覆成型体16平面化,以暴露电子器件14-1、14-2的上表面14-1”、14-2”。使包覆成型体16平面化可包括研磨或抛光步骤。在其中将电子器件14-1、14-2倒装芯片安装到基板12的某些实施方案中,平面化可被称为背面研磨。这样,包覆成型体16的上表面16’形成为与电子器件14-1、14-2的上表面14-1”、14-2”是共面的。虽然上表面14-1”、14-2”两者被图示为与包覆成型体16的上表面16’是共面的,但电子器件14-1、14-2可具有不同的在基板12上方的高度或厚度。在某些实施方案中,产生更高水平操作热的电子器件14-1、14-2中的某些电子器件可具有大于其它电子器件14-1、14-2的高度或厚度。这样,可停止平面化步骤,使得具有最大高度的电子器件14-1、14-2中的仅某些电子器件与包覆成型体16的上表面16’是共面的。
在图3D中,均热片20位于基板12的上方,以便用凹槽18标注均热片20的突起部20’。均热片20可最初形成为较大的箔或引线框架结构的一部分。突起部20’可通过遮蔽刻蚀过程(如激光刻蚀等)而形成。在图3E中,均热片20附接或者固定到电子封装件10,由此在均热片20与包覆成型体16之间形成一个或多个间隙22。如前所述,具有间隙22的实施方案允许更大的用于将均热片20放置在凹槽18内部的对准公差。
图4是根据本文中所公开实施方案的电子封装件32的剖视图,其中包覆成型体16形成于电子器件14-1、14-2的上方。在某些实施方案中,就某些电子器件14-1、14-2的操作温度而言,热管理可具有较少的问题。在这方面,包覆成型体16的上表面16’无需形成为与电子器件14-1、14-2的上表面14-1”、14-2”是共面的。如图所示,将包覆成型体16的上表面16’设置在电子器件14-1、14-2的上表面14-1”、14-2”的上方,使得包覆成型体16的各部分布置在均热片20与电子器件14-1、14-2之间。这样,均热片20可包括金属框架结构,该金属框架结构在第一电子器件14-1与第二电子器件14-2之间形成电磁屏蔽,同时通过包覆成型体16的各部分与电子器件14-1、14-2进行热解耦。如前所述,在均热片20与包覆成型体16之间所形成的一个或多个间隙22可包含空气和热界面材料中的一种或多种。在图4中,底部散热器26是以如前面为图2A所描述的方式而设置。在某些实施方案中,电子封装件32还可包括顶部散热器(图2B的28)。
图5A是根据本文中所公开实施方案的电子封装件34的剖视图,其中包覆成型体16形成多个凹槽18-1、18-2。多个凹槽18-1、18-2可以以为图3B和图3C所描述的以与凹槽18类似的方式而形成。在图5A中,相对于其中安装电子器件14-1、14-2,沿基板12的第一面12’的周边形成凹槽18-1、18-2。这样,均热片20可形成于电子器件14-1、14-2的上方及凹槽18-1、18-2内,从而沿电子器件14-1、14-2的周边电接地到基板12的各部分。如图所示,可经由形成于基板12中的多个金属结构24-1、24-2将均热片20电接地。通过将均热片20在电子器件14-1、14-2的周边的周围电接地到基板12,均热片20形成电磁屏蔽,该电磁屏蔽是构造成阻止由于逸出或者进入电子封装件34所产生的不需要的发射。在图5A的剖视图中,凹槽18-1、18-2出现在包覆成型体16的单独区域中;然而,在某些实施方案中,凹槽18-1、18-2可形成单个连续的凹槽或边界,该凹槽或边界沿基板12延伸从而部分地或者完全地包围在基板12的第一面12’上的电子器件14-1、14-2。这样,均热片20可形成电磁屏蔽,该电磁屏蔽部分地或者完全地包围电子器件14-1、14-2。当均热片20位于凹槽18-1、18-2内时,可以以如前所述的方式形成一个或多个间隙22。如图5A中所示,可以以如前面为图2A所描述的方式而设置底部散热器26。图5B是图5A的电子封装件34的剖视图,该电子封装件34还包括顶部散热器28。如图所示,在某些实施方案中,如前所述,顶部散热器28可在有或没有热界面材料30的情况下附接到均热片20。
图6A是根据本文中所公开实施方案的电子封装件36的剖视图,其中均热片20在电子器件14-1、14-2的周边的周围并且在电子器件14-1、14-2之间形成电磁屏蔽。这样,以如为图5A所描述的方式,在包覆成型体16中形成凹槽18-1、18-2,同时以如为图1A所描述的方式,在包覆成型体16中形成凹槽18-3。用凹槽18-1至18-3中的相应凹槽来标注基板12的相应的金属结构24-1至24-3。这样,可将均热片20在电子器件14-1、14-2之间并且沿电子器件14-1、14-2的周边进行电接地。在此布置中,均热片20提供电磁屏蔽,用以减少电子器件14-1、14-2之间的串扰以及阻止由于逸出或进入电子封装件36所产生的不需要的发射。在某些实施方案中,凹槽18-1至18-3可形成连续的凹槽或边界,该连续的凹槽或边界在电子器件14-1、14-2之间并且在电子器件14-1、14-2的周边的周围沿基板12的第一面12’而延伸。在其它实施方案中,一个或多个凹槽18-1至18-3可以是不相连的。例如,凹槽18-3可在电子器件14-1、14-2之间延伸,并且与其它凹槽18-1、18-2中的任一个凹槽是不连续的。当均热片20位于凹槽18-1至18-3内时,可以以如前所述的方式形成一个或多个间隙22。如图6A中所示,可以以如前面为图2A所描述的方式设置底部散热器26。图6B是图6A的电子封装件36的剖视图,该电子封装件36还包括顶部散热器28。如图所示,在某些实施方案中,如前所述,顶部散热器28可在有或没有热界面材料30的情况下附接到均热片20。
图7是根据本文中所公开实施方案的引线框架结构38的局部透视图。引线框架结构38可包括箔或者金属的框架,其中已形成有多个均热片20。在某些实施方案中,引线框架结构38包含Cu、Cu合金、Al、和Al合金中的一种或多种。均热片20中的每个均热片及相应的突起部20’可通过刻蚀过程(如激光刻蚀或掩蔽激光刻蚀而形成,如前所述。利用引线框架结构38的突出部40将多个均热片20加以连接,该引线框架结构38随后用于形成均热片20中的单独均热片。在某些实施方案中,引线框架结构38可附接到一系列的电子器件(例如,图1A的10),使得均热片20中的单独均热片附接到相应的电子器件。因此,突出部40可用于形成单独的电子器件,这些电子器件中的每个电子器件包括均热片20中的一个均热片。在其它实施方案中,在附接到相应的电子器件之前,可将单独的均热片20从引线框架结构38中单分出来。
在某些实施方案中,可将任何的前述方面、和/或如本文中所描述的各种单独方面和特征加以组合,以获得另外的优点。可将如本文中所公开的任何的各种特征和元件与一个或多个其它的公开特征和元件加以组合,除非本文中指出了相反的情况。
本领域技术人员将认可对本公开的优选实施方案的改进和修改。所有的这种改进和修改被认为是在本文中和接下来的权利要求中所公开概念的范围内。
Claims (23)
1.一种电子封装件,包括:
基板,所述基板形成第一面和与所述第一面相反的第二面;
第一电子器件,所述第一电子器件被安装在所述基板的所述第一面上;
包覆成型体,所述包覆成型体是在所述基板的所述第一面上并且被布置在所述第一电子器件的外周边缘的周围,所述包覆成型体形成第一凹槽,所述第一凹槽经过所述包覆成型体而延伸至所述基板的所述第一面;以及
均热片,所述均热片被布置在所述第一电子器件的上方使得所述第一电子器件在所述均热片与所述基板之间,并且所述均热片进一步布置在所述第一凹槽内使得所述均热片热耦合到所述第一电子器件和所述基板的所述第一面。
2.根据权利要求1所述的电子封装件,其中所述包覆成型体的上表面与所述第一电子器件的上表面是共面的。
3.根据权利要求1所述的电子封装件,其中在所述均热片与所述第一电子器件之间的界面没有所述包覆成型体。
4.根据权利要求1所述的电子封装件,其中热界面材料被布置在所述均热片与所述基板之间。
5.根据权利要求1所述的电子封装件,其中在所述均热片与所述包覆成型体之间在所述凹槽内形成有间隙。
6.根据权利要求5所述的电子封装件,其中所述间隙包含热界面材料。
7.根据权利要求1所述的电子封装件,还包括安装在所述基板的所述第一面上的第二电子器件,其中第一凹槽被布置在第一电子器件与第二电子器件之间。
8.根据权利要求7所述的电子封装件,其中将所述均热片电接地,以便在所述第一电子器件与所述第二电子器件之间在所述第一凹槽内形成电磁屏蔽。
9.根据权利要求8所述的电子封装件,还包括第二凹槽,所述第二凹槽沿所述第一电子器件和所述第二电子器件的周边而延伸,使得均热片进一步在所述第一电子器件和所述第二电子器件的周边的周围形成电磁屏蔽。
10.根据权利要求9所述的电子封装件,其中所述第一凹槽与所述第二凹槽是相连的。
11.根据权利要求1所述的电子封装件,其中形成所述第一凹槽以包围在所述基板的所述第一面上的所述第一电子器件。
12.根据权利要求11所述的电子封装件,其中所述均热片形成电磁屏蔽,所述电磁屏蔽保护在所述基板的所述第一面上的所述第一电子器件。
13.一种方法,包括:
提供基板,所述基板包括第一面和与所述第一面相反的第二面;
将第一电子器件安装在所述基板的所述第一面上;
在所述第一电子器件的外周边缘的周围形成包覆成型体,所述包覆成型体形成凹槽,所述凹槽经过所述包覆成型体而延伸至所述基板的所述第一面;及
将均热片放置在所述第一电子器件的上方和所述凹槽内,使得所述均热片热耦合到所述第一电子器件和所述基板的所述第一面。
14.根据权利要求13所述的方法,其中形成所述包覆成型体包括薄膜辅助成型过程。
15.根据权利要求13所述的方法,还包括在将所述均热片放置在所述第一电子器件的上方之前,使所述包覆成型体平面化以暴露所述第一电子器件的上表。
16.根据权利要求13所述的方法,其中在所述均热片与所述包覆成型体之间在所述凹槽内形成间隙。
17.一种电子封装件,包括:
基板,所述基板形成第一面和与所述第一面相反的第二面;
第一电子器件,所述第一电子器件被安装在所述基板的所述第一面上;
包覆成型体,所述包覆成型体是在所述基板的所述第一面上,所述包覆成型体形成第一凹槽,所述第一凹槽经过所述包覆成型体而延伸至所述基板的所述第一面;及
金属框架结构,所述金属框架结构布置在所述包覆成型体的上方和所述第一凹槽内,使得所述金属框架结构形成针对所述第一电子器件的电磁屏蔽。
18.根据权利要求17所述的电子封装件,其中在所述金属框架结构与所述包覆成型体之间在所述第一凹槽内形成有间隙。
19.根据权利要求18所述的电子封装件,其中所述间隙包含热界面材料。
20.根据权利要求17所述的电子封装件,其中所述包覆成型体的一部分被布置在所述金属框架结构与所述第一电子器件之间。
21.根据权利要求17所述的电子封装件,还包括安装在所述基板的所述第一面上的第二电子器件,其中所述第一凹槽被布置在所述第一电子器件与所述第二电子器件之间,使得所述金属框架结构在所述第一电子器件与所述第二电子器件之间形成所述电磁屏蔽。
22.根据权利要求21所述的电子封装件,还包括第二凹槽,所述第二凹槽沿所述第一电子器件和所述第二电子器件的周边而延伸,使得金属框架结构进一步在所述第一电子器件和所述第二电子器件的周边的周围形成所述电磁屏蔽。
23.根据权利要求22所述的电子封装件,其中所述第一凹槽与所述第二凹槽是相连的。
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