CN1445831A - 微电子电路的空腔型封装方法 - Google Patents

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Abstract

一种在印制电路板上封装微电子电路芯片的方法，包括以下步骤：在印制电路板上进行芯片装片和键合；将带有透气孔的管帽粘接在印制电路板上；或将管帽粘接在带有透气孔的印制电路板上；密封所述的透气孔。利用本发明的方法，封装成品率高，生产效率高，可实现一种低成本的空腔型封装。

Description

微电子电路的空腔型封装方法
技术领域
本发明涉及微电子电路及传感器等的封装技术，具体是涉及一种空腔型封装方法。
背景技术
目前的空腔型微电子电路封装主要分为气密性封装及非气密性封装。其管壳类型主要有两种：一种为凹腔底座及平面型盖板；另一种是平面或凸型底座(TO型)及管帽。基材主要包括陶瓷、金属及玻璃。盖板于底座之间的焊接共有下列几种类型：凸缘电阻焊、平行缝焊、钎焊、低温玻璃密封、粘封以及其它特种焊接工艺。
传统的非气密性空腔型微电子电路封装技术的不足之处在于：管壳成本高，且生产效率低。采用粘封工艺时，经过加温，盖板或管帽的位置容易发生漂移及翘起，且在胶层中易形成气孔，从而减低了封装成品率，增加了制造成本。如果采用夹具对管帽或盖板加压，可以消除位置漂移问题，但在胶层中更易形成气孔。
发明内容
本发明的目的在于提供一种封装成品率高、生产效率高及成本低的微电子电路的空腔型封装方法。
本发明的另一目的在于提供一种用于封装芯片且封装成品率高的管帽。
本发明的又一目的在于提供一种用于可以在其上直接封装芯片的印制电路板，能够提高封装成品率。
本发明的技术方案如下：
按照本发明的第一方面，提供一种在印制电路板上封装微电子电路芯片的方法，该方法包括以下步骤：
(1)在印制电路板上进行芯片安装和键合；
(2)将带有透气孔的管帽粘接在印制电路板上并使芯片封装在管帽
   与印制电路板围成的空腔内；
(3)密封所述的透气孔。
按照本发明的第二方面，提供一种在印制电路板上封装微电子电路芯片的方法，包括以下步骤：
(1)在印制电路板上进行芯片安装和键合
(2)将管帽粘接在带有透气孔的印制电路板上并使芯片封装在管帽
   与印制电路板围成的空腔内，所述的透气孔是在所述管帽的覆
   盖范围内的印制电路板上；
(3)密封所述的透气孔。
在本发明的第一和第二方面中，所述的管帽可以是由金属或非金属材料如塑料、树脂等制成。
在本发明的第一和第二方面中，所说密封所述的透气孔的步骤可以是利用冷胶来密封所述透气孔。
在本发明的第一和第二方面中，所说密封所述的透气孔的步骤在管帽粘接并加热固化以后进行。
按照本发明的第三方面，提供一种用于印制电路板上封装微电子电路芯片的管帽，其中，该管帽上具有至少一个透气孔。
按照本发明的第四方面，提供一种可在其上直接封装微电子电路芯片的印制电路板，其中，在该印制电路板上封装芯片的位置具有至少一个透气孔。
透气孔可以是一个或多个。
在本发明中，在管帽或印制电路板上所设置的透气孔的作用在于：当管帽与印制电路板之间的粘接层被加热固化或降温时，管帽与印制电路板之间的空腔内的气体发生膨胀，使管帽内外形成压差，通过透气孔可以平衡所形成的压差，从而不会因空腔内的气体膨胀导致在胶层中产生气孔，也不会使管帽位置发生漂移及翘起，从而提高了封装成品率，也提高了生产效率。另一方面，由于本发明中的管帽可以采用金属材料或塑料材料，并可利用廉价的印制电路板，因此降低了生产成本。
以下结合附图说明本发明的具体实施方式。
附图简要说明
图1是按照本发明的第一方面的一种实施方式的在进行芯片封装时的示意图。其中1为要封装的芯片，2为芯片载体如印制电路板，3为装片胶，4为胶粘剂，5为键合丝，6为透气孔，7为密封胶，8为管帽。
本发明的具体实施方式
本发明的方法用于在空腔型微电子电路封装过程中，例如使用芯片直接组装(COB)技术进行芯片装片和键合，即通过键合或载带自动键合(TAB)技术将芯片直接焊接在印制电路板上，最后进行芯片封装成型。
如图1所示，在图1的实施方式中反映了芯片封装的过程。其中：采用印制电路板2作为微电子电路芯片1的载体。整个过程包括：
(1)芯片装片：首先利用装片胶3将芯片1粘接在印制电路板2上，
   再加热使装片胶固化；
(2)键合：采用键合丝5将印制电路板2上的引出线与芯片1的相
   应引脚连接起来；
(3)封装成型：然后，使用金属或非金属材料制成的在其上开有透
   气孔6的管帽8，将管帽8用胶粘剂4粘接在印制电路板2上并
   使芯片1封装在管帽8与印制电路板2围成的空腔内，并使胶
   粘剂4固化；
(4)密封透气孔：待各元件冷却并且空腔的内外压力平衡以后，用
   密封胶7将透气孔6密封。
本发明中，通过胶粘剂4完成管帽8与芯片载体2的封接。管帽8上或印制电路板2上具有透气孔6，这样，在对固化盖板或管帽8与载体2之间的胶粘层4进行加温固化时，可以平衡管帽8与印制电路板2之间的空腔的气体膨胀，从而可以消除胶粘层4中的气孔，使管帽位置不发生漂移及翘起。固化后再通过冷胶7来密封透气孔6。通过本发明的方法，可以实现低成本非气密性空腔型微电子电路封装。
在本发明中，所述的透气孔是预先在管帽8或印制电路板2上制造的，可以设置在管帽或印制电路板中的适当位置。透气孔的直径小于1mm，优选0.3-0.8mm，例如取0.5mm。

Claims (9)

1、一种在印制电路板上封装微电子电路芯片的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
(1)在印制电路板上进行芯片安装和键合；
(2)将带有透气孔的管帽粘接在印制电路板上并使芯片封装在管帽与印制电路板围成的空腔内；
(3)密封所述的透气孔。
2、一种印制电路板上封装微电子电路芯片的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
(1)在印制电路板上进行芯片安装和键合
(2)将管帽粘接在带有透气孔的印制电路板上并使芯片封装在管帽与印制电路板围成的空腔内，所述的透气孔是在所述管帽的覆盖范围内的印制电路板上；
(3)密封所述的透气孔。
3、根据权利要求1或2所述的方法，其中，所说密封所述的透气孔的步骤是利用冷胶来密封所述透气孔。
4、根据权利要求1或2所述的方法，其中，所说密封所述的透气孔的步骤在管帽粘接并固化以后进行。
5、一种用于在印制电路板上封装微电子电路芯片的管帽，其中，该管帽上具有至少一个透气孔。
6、根据权利要求5所述的管帽，其中，所述的透气孔的直径小于1mm。
7、根据权利要求5所述的管帽，其中，所述管帽由金属、塑料或树脂制成。
8、一种可在其上直接封装微电子电路芯片的印制电路板，其中，在该印制电路板上封装芯片的位置具有至少一个透气孔。
9、根据权利要求8所述的印制电路板，其中，所述的透气孔的直径小于1mm。
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