CN201478293U - 芯片倒扣焊封装的气密密封结构 - Google Patents

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蒋长顺
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Abstract

本实用新型涉及到一种芯片倒扣焊封装的气密密封结构，其包括安装基板与芯片，芯片通过焊接层固定在安装基板上表面，在安装基板与芯片之间对应焊接层外侧设有填充树脂层，在芯片外侧的安装基板上表面粘结有密封金属层，所述密封金属层为首尾相接的环状片材，密封金属层内圈侧壁与芯片侧壁之间存在间隙，在密封金属层与芯片上镀有覆盖金属层，所述覆盖金属层嵌入密封金属层与芯片之间的间隙并与安装基板接触。本实用新型提高了导热性能，产品的可靠性，覆盖金属层与基板形成了一个全密封整体，解决了FC倒口焊封装电路“爆米花”、侵蚀等的质量问题，提高产品使用的适应恶劣环境的能力；增强了封装结构强度，提高了封装产品的可靠性。

Description

芯片倒扣焊封装的气密密封结构
技术领域
本实用新型涉及到一种芯片倒扣焊封装(FC)的气密密封结构，属于微电子封装技术领域。
背景技术
为满足不同应用和性能需求，制造好的IC等芯片需要采用不同的封装形式。目前广泛应用的一种芯片封装技术是把芯片通过倒装工艺装到基板上，然后对底部进行下填充完成封装，或芯片粘结到基板上通过引线键合连接，用环氧树脂材料对芯片进行包封保护，但这种封装是非气密性的，空气中水汽、树脂中的离子等透过树脂分子间隙向芯片扩散，随时间、温度等外界应力作用下，对芯片铝压点甚至布线产生腐蚀而造成电性能及可靠性下降。要达到气密封装要求，常采用的措施是在芯片外围焊接一个空腔型金属帽，有人据此结构申请了名为“微电子电路的空腔型封装方法”(专利号：1445831A)的发明专利。当盖板体积较大时，这种带有金属帽的封装结构封口周长也会增加，对于长周长封口环封装，其气密性成品率低，且金属帽显著地增大封装的体积和重量，更不利于器件的散热，在高性能系统中，基板上空间是极其有限的，因此，这不能满足小型化、轻便化和高密度、高可靠封装的要求，从而增加系统的总重量和体积。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种可减小封装体积和降低封装重量、增加封装的导热性、提高封装密度并能有效提高封装成品率的芯片倒扣焊封装的气密密封结构。
按照本实用新型提供的技术方案，所述芯片倒扣焊封装的气密密封结构，
包括安装基板与芯片，特征是：芯片通过互连焊接层固定在安装基板上表面，在安装基板与芯片之间对应互连焊接层外侧设有填充树脂层，在芯片外侧的安装基板上表面粘结有密封金属层，密封金属层内圈侧壁与芯片侧壁之间设有间隙，在密封金属层与芯片上镀有覆盖金属层。
所述密封金属层为首尾相接的环状片材。
所述覆盖金属层将芯片有源区、互连焊接层、填充树脂层形成一个气密性的密封。
本实用新型从非密封变为密封，基本不增加器件的封装体积和重量；本新型是在芯片包封材料表面直接镀覆盖金属层，可以根据可靠性寿命要求调整覆盖金属层，但其尺寸是非常小的，基本上不会额外增加封装体积，封装重量增加也非常小，不影响系统的组装。本实用新型提高了导热性能，产品的可靠性，覆盖金属层与基板形成了一个全密封整体，解决了FC倒口焊封装电路“爆米花”、侵蚀等的质量问题，提高产品使用的适应恶劣环境的能力；增强了封装结构强度，提高了封装产品的可靠性，且可以满足不同尺寸芯片的封装，适用范围广。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图。
图2是图1的俯视图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
如图所示，本实用新型主要由安装基板1、芯片2、填充树脂层3、覆盖金属层4、密封金属层5及互连焊接层6等构成。
该芯片倒扣焊封装的气密密封结构，包括安装基板1与芯片2，芯片2通过填充树脂层3、互连焊接层6固定在安装基板1上表面，在芯片2外侧的安装基板1上表面粘结有密封金属层5，所述密封金属层5为首尾相接的环状片材，密封金属层5内圈侧壁与芯片2侧壁之间存在间隙，在密封金属层5与芯片2上镀有覆盖金属层4，所述覆盖金属层4嵌入密封金属层5与芯片2之间的间隙并与密封金属层5、芯片2接触。
本实用新型中芯片2通过倒装芯片技术由互连焊接层6固定到安装基板1上，再利用环氧树脂的填充树脂层3对芯片2进行底部填充来保护芯片2，提高机械强度、释放芯片2与安装基板1间的热应力，之后用覆盖金属层4进行密封。在进行金属密封前需对覆盖金属层4表面进行粗化处理、活化处理以增强覆盖金属层4与安装基板1的结合力强度。覆盖金属层4可以采用通过蒸发或溅射等方法来实现多层金属层的沉积，最外层可以采用喷锡、电镀等方式进行快速、高效增厚工艺处理。覆盖金属层4按需要密封的区域图形确定，覆盖金属层4与安装基板1和安装基板1上的密封金属层5构成全密封区域，芯片2的有源区、互连等与外界隔离，实现对芯片气密性封装的目的。

Claims (3)

1.一种芯片倒扣焊封装的气密密封结构，包括安装基板(1)与芯片(2)，其特征是：芯片(2)通过互连焊接层(6)固定在安装基板(1)上表面，在安装基板(1)与芯片(2)之间对应互连焊接层(6)外侧设有填充树脂层(3)，在芯片(2)外侧的安装基板(1)上表面粘结有密封金属层(5)，密封金属层(5)内圈侧壁与芯片(2)侧壁之间设有间隙，在密封金属层(5)与芯片(2)上镀有覆盖金属层(4)。
2.如权利要求1所述的芯片倒扣焊封装的气密密封结构，其特征在于所述密封金属层(5)为首尾相接的环状片材。
3.如权利要求1所述的芯片倒扣焊封装的气密密封结构，其特征在于所述覆盖金属层(4)将芯片(2)有源区、互连焊接层(6)、填充树脂层(3)形成一个气密性的密封。
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