CN212517170U - 一种芯片封装结构及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种芯片封装结构及电子设备。本申请的芯片封装结构包括绝缘层、封装层及散热器，散热器与封装层呈一体结构，相较于一般的通过焊接、胶粘或者固定件等将散热器与封装层进行固定的方式来说，散热器与封装层结合的位置不容易出现孔洞等缺陷，使得封装层的热量能够高效的传输至散热器，并且能够减少制程。并且，本申请的芯片封装结构的芯片的电极通过电极走线引出，并在覆盖电极走线的绝缘层上开窗，以通过露出开窗的电极走线实现芯片封装结构与电子设备的其它结构电连接。因此，能够根据芯片封装结构安装的电路板的类型，调整电极走线延伸位置及绝缘层上的开窗的位置，从而保证芯片封装结构能够灵活的应用于各种类型的电路板中。

Description

一种芯片封装结构及电子设备
技术领域
本申请涉及电器元件领域，尤其涉及一种芯片封装结构及电子设备。
背景技术
芯片封装即为将芯片封装于封装结构内，并将芯片的电极引出至外壳，以便于封装后的芯片封装结构与其他的结构进行电连接。通过将芯片封装于外壳内，能够将芯片与外界隔离，从而防止外界的杂质对芯片电路的腐蚀或其它的影响而造成电气性能下降的问题。并且，封装后的芯片封装结构相较于单独的芯片能够有更高的强度，从而更加的方便安装和运输，也能够方便后续芯片与其它结构的连接等过程。
在一般的封装技术中，芯片中电极通常通过焊球焊接的方式引出引脚至外壳。当将封装好的封装结构安装于电路板上时，通过将与芯片的电极连接的焊球焊接至电路板的焊盘上，以实现芯片与电路板的电连接。但是，由于芯片中电极的位置固定，因此，焊球的位置也是相对固定的。而一般来说，不同规格的电路板上的焊盘位置也预先设计好的。当需要通过焊球焊接的方式将封装好的芯片与电路板进行连接时，需要将芯片中的电极位置与电路板上的焊盘位置相对应，因此，封装好的芯片只能与焊盘位置与其电极相对应的电路板进行连接，从而对电路板的可使用类型会造成限制。
实用新型内容
本申请提供一种能够适用于各种电路板的芯片封装结构，以及包括该芯片封装结构的电子设备。
第一方面，本申请提供一种芯片封装结构，该芯片封装结构包括依次层叠的绝缘层、封装层及散热器；所述封装层包括封装基板、芯片及电极走线，所述芯片嵌设于所述封装基板，所述芯片包括相对设置的第一面及第二面，所述芯片包括设于所述第一面的第一电极，所述电极走线形成于所述封装基板的表面并与所述第一电极电连接；所述绝缘层覆盖所述电极走线，所述绝缘层上设有开窗，所述开窗对应于所述电极走线设置以露出部分所述电极走线；所述散热器与所述封装层呈一体结构。
本申请中，芯片封装结构的芯片的第一电极通过电极走线引出，并在覆盖电极走线的绝缘层上开窗，以通过露出开窗的电极走线实现芯片封装结构与电子设备的其它结构电连接。因此，能够根据芯片封装结构安装的电路板的类型，调整电极走线延伸位置及绝缘层上的开窗的位置，从而保证芯片封装结构能够灵活的应用于各种类型的电路板中。并且，本申请的芯片封装结构的散热器与封装层呈一体结构，相较于一般的通过焊接、胶粘等方式或者固定件等将散热器与封装层进行固定的方式来说，散热器与封装层结合的位置不容易出现孔洞等缺陷，使得封装层的热量能够高效的传输至散热器，且散热器与封装层的连接更加的牢固。并且，由于不需要焊接、胶粘或者固定件固定，从而能够减少制程。
一些实施方式中，所述芯片的所述第二面覆盖有金属层，所述金属层与所述电极走线电连接。
本实施方式中，芯片的第一面产生的热量能够依次通过第一电极、电极走线、金属层传输至散热器，再通过散热器将热量散出，从而避免在芯片的第一面产生的热量不能快速散出而影响芯片的性能的问题。并且，通过第一电极、电极走线及金属层将芯片的第一面与第二面连接，能够使得芯片的两面产生的热量能够相互传输，从而使得芯片的各个位置热量能够较为均匀，避免热量在芯片的某个位置聚集而影响芯片的性能。并且，由于芯片的第二面层叠有金属层，因此，散热器能够更容易的通过电镀的方式在芯片的第二面的一侧形成散热器，实现更好的电镀效果，从而使得散热器与芯片之间的结合更加的稳定，且芯片的热量能够更高效的传输至散热器。
一些实施方式中，所述芯片包括设于所述第二面的第二电极，所述金属层为所述第二电极。即金属层实现热量传输的作用，还能够用于传输信号。具体的，当芯片内包括用于处理多种功能的晶体管时，芯片中电极数量较多，可以在芯片的第二面设置部分的第二电极，以保证信号的传输效果。或者，当芯片为大功率芯片时，通过在第二面设置第二电极，使得芯片工作产生的热量能够更快的同时从芯片的第一面及第二面散出，以实现更好的散热效果。
一些实施方式中，所述封装基板包括有收容腔，所述芯片收容于所述收容腔内，所述芯片与所述收容腔之间有空隙，所述空隙内填充导热绝缘材料。芯片与收容腔的内壁之间的空隙通过导热绝缘材料进行填充，从而使得芯片能够稳定的固定于收容腔内，并能够使得芯片中工作产生的热量能够通过导热绝缘材料传输出去，提高芯片内热量的散出效率。
一些实施方式中，所述散热器层叠于所述封装基板并与所述封装基板呈一体结构，且所述散热器与所述芯片的第二面接触，芯片工作产生的热量能够快速的传输至散热器，从而提高散热效率。
一些实施方式中，所述芯片封装结构还包括导热绝缘层，所述导热绝缘层覆盖所述封装层，所述散热器位于所述导热绝缘层背离所述封装层的一侧并与所述导热绝缘层呈一体结构，所述导热绝缘层与所述芯片的第二面接触。当芯片为大功率芯片，即传输至芯片的电压较高时，通过导热绝缘层将芯片与散热器隔开，能够避免芯片的漏电而造成的安全风险。
一些实施方式中，所述芯片封装结构还包括焊接垫片，所述焊接垫片包括连接的第一部分及第二部分，所述第一部分覆盖所述电极走线露出所述开窗的区域，所述第二部分覆盖于所述绝缘层的所述开窗的周缘。
本实施方式中，通过在绝缘层的开窗位置形成面积较大的焊接垫片，并使得焊接垫片的第一部分与电极走线露出开窗的区域连接，从而能够增加芯片封装结构与其它结构进行电连接时的连接引脚的大小，从而使得芯片封装结构能够更容易且能够更稳定的与其它结构进行电连接。并且，由于部分焊接垫片覆盖于绝缘层上，相对于将焊球或者焊锡穿过绝缘层的开窗与电极走线连接的方式来说，焊球或者焊锡不需要穿过开窗与电极走线连接也能够实现芯片封装结构与电路板的电连接，即封装芯片通过焊接垫片与其它结构电连接能够更容易，连接良率更高。
一些实施方式中，所述散热器包括金属片，所述金属片通过电镀形成于所述封装层。金属片为金属材料制成，金属材料具有较好的电导率，从而实现较好的散热效果。
一些实施方式中，所述散热器还包括多个散热鳍片，所述散热鳍片形成于所述金属片背离所述封装层的一侧，且各个所述散热鳍片之间有间隙。通过在金属片背离所述封装层的一侧设置散热鳍片，从而增加散热器与外界进行热交换的散热面积，从而提高散热器的散热效率。
第二方面，本申请还提供一种电子设备，该电子设备包括电路板及上述任意一项所述的芯片封装结构，所述芯片封装结构中露出所述开窗的部分所述电极走线与所述电路板电连接。本实施方式中，由于芯片封装结构能够灵活的应用于各种类型的电路板中，从而能够降低生产要求及生产成本。并且，本申请的芯片封装结构具有较好的散热能力，从而能够延长芯片封装结构的寿命，提高电子设备的品质。
附图说明
图1为本申请的一些实施方式的电子设备的截面示意图；
图2为本申请的一种实施方式的芯片封装结构的结构示意图；
图3为本申请另一种实施方式的芯片封装结构的结构示意图；
图4为本申请的另一种实施方式的芯片封装结构的结构示意图；
图5为本申请的另一种实施方式的芯片封装结构的结构示意图；
图6为本申请的一种芯片封装方法的步骤流程图；
图7-图15所示为图6所示芯片封装方法的各步骤的芯片封装结构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施方式中的附图对本申请的实施方式进行具体描述。
本申请提供一种电子设备，该电子设备可以为耳机、手机、平板电脑、穿戴手表、路由器等电子产品。电子设备中包括有能够实现各种功能的芯片。以手机为例，手机中可以包括调用电子设备指令以使电子设备执行相应的操作的中央处理芯片、用于数据存储的存储芯片、用于处理射频信号的射频芯片、用于处理音频信号的音频芯片等各种类型的芯片。芯片通过与电子设备内的其它结构进行电连接，从而执行及相关的功能。需要说明的是，电子设备中的各芯片均封装于芯片封装结构内，以防止芯片的电路受到外界的杂质腐蚀，并方便芯片的安装和运输。因此，本申请的电子设备中，通过将芯片封装结构与电子设备的其它结构进行电连接，从而实现芯片与电子设备内的其它结构的电连接。具体的，一些电子设备中包括有电路板，通过将封装芯片安装于电路板(刚性电路板或者柔性电路板)上，再将电路板与电子设备内的其它结构进行连接，从而通过电路板的走线连接芯片封装结构与电子设备的其它结构，以实现芯片封装结构与电子设备的其它结构之间的信号传输。例如，将封装有音频芯片的芯片封装结构安装于电路板上，再将电路板与电子设备的麦克风、扬声器等结构连接，使得麦克风接收的音频信息能够传输至音频芯片，经音频芯片处理后进行存储。或者，存储的音频信息经音频芯片处理后传输至扬声器进行播放。
请参阅图1，图1所示为本申请的一些实施方式的电子设备1000的截面示意图。本实施方式中，电子设备1000为手机。电子设备1000中包括外壳200、设置于外壳200内的至少一个芯片封装结构100及主板300，芯片封装结构100安装于主板300上。主板300为电路板。主板300上安装有至少一个芯片封装结构100，芯片封装结构100通过主板300上的线路与集成于主板300上的其它元器件400进行连接形成处理电路。其中，其它的元器件400可以为电容、电感、电阻等元器件。或者，通过主板300连接至电子设备1000的其它结构500，以实现芯片封装结构100与电子设备1000的其它结构500之间信号传输。其中，电子设备1000的其它结构500可以为麦克风、扬声器、显示屏、触控层、天线等各种结构。根据芯片封装结构100中封装的芯片的类型不同，将芯片封装结构100与不同的结构进行电连接，从而实现芯片的不同功能。
请参阅图2，图2所示为本申请的一种实施方式的芯片封装结构100的结构示意图。该芯片封装结构100包括依次层叠的封装层10、绝缘层20及散热器30。本实施方式中，封装层10包括封装基板11、芯片12及电极走线13。芯片12嵌设于所述封装基板11，通过封装基板11保护设于其内的芯片12。封装基板11可以为树脂等绝缘材料形成。
本实施方式中，封装基板11设有收容腔14，收容腔14贯穿封装基板11。可以理解的是，本申请的其它一些实施方式中，收容腔14也可以为不贯穿封装基板11。例如，收容腔14可以为从封装基板11的一个表面向另一表面凹设的凹槽。芯片12收容于收容腔14内，且芯片12与收容腔14的内壁之间的空隙通过绝缘材料15进行填充，从而使得芯片12能够稳定的固定于收容腔14内。一些实施方式中，填充于芯片12与收容腔14的内壁之间的间隙内的绝缘材料15可以为导热绝缘材料，从而使得芯片12工作产生的热量能够通过导热绝缘材料传输出去，提高芯片12内热量的散出效率。例如，导热绝缘材料可以为导热树脂、塑封料等。一些实施方式中，填充于芯片12与收容腔14的内壁之间的空隙内的绝缘材料15可以为与封装基板11相同的材料，当绝缘材料15填充于芯片12与收容腔14的内壁之间的空隙时，填充于芯片12与收容腔14的内壁之间的空隙内的绝缘材料15与封装基板11能够形成一体结构，且由于绝缘材料15与封装基板11为同种材料，因此，绝缘材料15与收容腔14的内壁之间的结合会更加的稳定，避免受温度变化或者受外力作用时而产生分离，保证芯片封装结构100的寿命。
本申请中，芯片封装结构100内的芯片12的数量可以为一个或者多个。当芯片封装结构100内的芯片12数量为多个时，即将多个芯片12封装于同一封装结构内，从而能够减少封装步骤、降低生产成本，并能够减小芯片12封装后所占用的体积。芯片封装结构100内的芯片12的数量为多个时，多个芯片12可以并排设置或者在芯片12的厚度方向上堆叠设置。当芯片封装结构100上的多个芯片12并排设置时，封装基板11上设有多个并排间隔设置的收容腔14，每个芯片12对应的设于一个收容腔14内。当芯片封装结构100内的多个芯片12堆叠设置时，封装基板11的厚度可以较厚，以使多个芯片12堆叠后能够收容于同一收容腔14内，从而在节约芯片12封装步骤的同时，还能够减少芯片封装结构100占用的面积。
所述芯片12包括相对设置的第一面12a及第二面12b。具体的，芯片12中的有源区所在的一面为本申请中芯片12的第一面12a。芯片12包括用于引出信号或者向芯片12内引入信号的电极。图2所示实施方式中，电极包括设于芯片12的第一面12a的第一电极121，第一电极121与电极走线13连接，信号能够依次通过电极走线13、第一电极121传输至芯片12内，或者，芯片12内的信号能够依次通过第一电极121、电极走线13输出。第一电极121的数量可以根据实际情况设置为一个或者多个。本申请一些实施方式中，芯片12的第一电极121有三个，三个第一电极121分别与芯片12中晶体管的栅极、源极及漏极进行电连接，通过在三个第一电极121中输入不同的信号，从而驱动芯片12进行工作。在本申请的其它实施方式中，芯片12的第一电极121可以为更多个。例如，芯片12内集成有多种功能的晶体管时，芯片12中的第一电极121可以更多，用于传输更多不同的信号，从而驱动芯片12实现不同的功能。
绝缘层20为绝缘材料形成，绝缘层20层叠于所述封装层10的一面并覆盖所述电极走线13，以通过绝缘层20保护电极走线13，避免电极走线13受到腐蚀而造成电气性能下降的问题，并能够避免外界对信号传输的干扰。
所述绝缘层20上设有开窗21，所述开窗21对应于所述电极走线13设置以露出部分所述电极走线13。将与电路板进行电连接时，可以将开窗21位置露出的部分电极走线13与电路板通过焊球或者焊锡进行电连接，从而将芯片封装结构100安装固定于电路板上，并使芯片封装结构100与电路板的走线进行电连接。如图1中所示，芯片封装结构100通过焊球101与主板300的焊盘301焊接，从而实现芯片封装结构100与主板300的电连接。本申请实施方式中，通过设计电极走线13的走线，可以根据芯片封装结构100需要安装的电路板的类型，将第一电极121通过电极走线13延伸至所需位置或者在所需位置开窗21，从而在将芯片封装结构100与电路板进行电连接时，可以实现芯片封装结构100的绝缘层20的开窗21位置与电路板的焊盘相对应，即露出开窗21的部分电极走线13与电路板的焊盘相对应，从而保证芯片封装结构100能够与各种类型的电路板方便的连接。换句话说，本申请中，由于通过电极走线13将芯片12的第一电极121引出，因此，能够根据芯片封装结构100安装的电路板的类型，调整电极走线13延伸位置及绝缘层20上的开窗21位置，从而保证芯片封装结构100能够灵活的应用于各种类型的电路板中。
本申请一些实施方式中，绝缘层20可以为液态光致阻焊剂(即绿油)，能够在实现保护电极走线13，并实现绝缘效果的同时，起到阻焊的作用，当将开窗21位置露出的部分电极走线13与电路板通过焊球或者焊锡进行电连接，焊料可以容易的集中于绝缘层20上的开窗21位置，从而提好焊接的良率。可以理解的是，本申请其它实施方式中，绝缘层20也可以为树脂等其它类型的绝缘材料。
本申请中，芯片封装结构100包括散热器30，散热器30用于为设于封装层10的芯片12进行散热。本申请中，所述散热器30层叠于所述封装层10背离绝缘层20的一面，并与所述封装层10呈一体结构。具体的，散热器30与封装层10呈一体结构是指散热器30能够通过电镀或者压合等工艺直接形成于封装层10上，而不需要通过焊接、胶粘或者固定件等固定的方式将预先成型好的散热器30与封装层10进行固定。相较于通过焊接、胶粘或者固定件等固定的方式将预先成型好的散热器30与封装层10进行固定的方式来说，散热器30与封装层10结合的位置不容易出现孔洞等缺陷，从而使得封装层10的热量能够更高效的传输至散热器30，实现更好的散热效果，并能够保证散热器30与封装层10之间能够有更高的结合强度。并且，由于本申请中直接将散热器30通过电镀或者各种成型工艺直接成型于封装层10上，不需要将成型好的散热器30再通过焊接、胶粘或者固定件等固定方式固定于封装层10上，因而能够减少制程，从而减少生产成本、提高生产效率。
图2所述实施方式中，封装层10仅包括封装基板11及设于封装基板11的收容腔14内的芯片12，以及连接芯片12的第一电极121的电极走线13。散热器30层叠于封装层10背离绝缘层20的一面即为散热器30层叠于封装基板11背离绝缘层20的一面。本实施方式中，芯片12的第一面12a与朝向绝缘层20，散热器30层叠于封装层10时，散热器30与芯片12的第二面12b直接接触，从而使得芯片12工作产生的热量能够直接快速的传输至散热器30散出。
本申请一些实施方式中，散热器30为金属结构件，通过电镀的方式形成于封装层10，从而使得散热器30与封装层10呈一体结构。金属能够具有较高的导热系数，从而能够快速的将芯片12的热量传输出去，实现良好的导热效果。一些实施方式中，所述散热器30包括金属片31，所述金属片31通过电镀形成于所述封装层10。一些实施方式中，金属片31背离封装层10的表面211可以为凹凸不平的表面，如锯齿状表面、波浪形表面，从而能够增加金属片31与外界进行热交换的散热面积，从而提高散热器30的散热效率。
一些实施方式中，所述散热器30还包括多个散热鳍片32，所述散热鳍片32形成于所述金属片31背离所述封装层10的一侧，且各个所述散热鳍片32之间有间隙。通过在金属片31背离所述封装层10的一侧设置散热鳍片32，从而增加散热器30与外界进行热交换的散热面积，从而提高散热器30的散热效率。其中，多个散热鳍片32的形状及排布方式可以任意变化。例如，一些实施方式中，散热器30的散热鳍片32为条状，多个散热鳍片32沿垂直于散热鳍片32延伸的方向平行间隔排布；一些实施方式中，散热器30的散热鳍片32为柱状或块状，多个散热鳍片32阵列排布；一些实施方式中，散热器30的散热鳍片32为条状，多个散热鳍片32的一端连接，另一端分别向各个方向延伸呈放射状。可以理解的是，本申请中，散热鳍片32的形状及排布方式还可以为其它类型，在此不一一列举。本申请的其它一些实施方式中，散热器30还可以仅包括散热鳍片32，散热鳍片32直接形成于封装层10的表面。
可以理解的是，本申请的其它一些实施方式中，散热器30也可以为其它结构。例如，散热器30可以为风冷管。风冷管为管状结构，包括相对设置的进风口及出风口。冷却风从进风口进风，在风冷管24中流动并吸收芯片12传输至散热器30中的热量后从出风口出风。一些实施方式中，进风口设置有风扇，以增加风冷管中空气的流动效率，从而增强风冷管中的空气与散热壁发生热交换的效率，进而提高芯片封装结构100的散热效率。
请参阅图3，图3所示为本申请另一种实施方式的芯片封装结构100的结构示意图。本实施方式与图1所示实施方式的差别在于：本实施方式的芯片封装结构100还包括焊接垫片40。焊接垫片40为金属垫片，其大小略大于绝缘层20的开窗21的大小。焊接垫片40部分与露出所述开窗21的区域接触。具体的，所述焊接垫片40包括连接的第一部分41及第二部分42，所述第一部分41覆盖所述电极走线13露出所述开窗21的区域，所述第二部分42覆盖于所述绝缘层20的所述开窗21的周缘。本实施方式中，通过在绝缘层20的开窗21位置形成面积较大的焊接垫片40，并使得焊接垫片40的第一部分41与电极走线13露出开窗21的区域连接，从而能够增加芯片封装结构100与电路板进行电连接时的引脚的大小，从而使得芯片封装结构100能够更容易且能够更稳定的与电路板的焊盘进行电连接。并且，由于焊接垫片40部分覆盖于绝缘层20的开窗21的周缘，即部分焊接垫片40覆盖于绝缘层20上，相对于将焊球或者焊锡穿过绝缘层20的开窗21与电极走线13连接的方式来说，焊球或者焊锡不需要穿过开窗21与电极走线13连接也能够实现芯片封装结构100与电路板的电连接，即焊接垫片40与电路板的焊盘焊接能够更容易，使得芯片封装结构100与电路板的电连接更简单且良率更高。
请参阅图4，图4所示为本申请的另一种实施方式的芯片封装结构100的结构示意图。本实施方式与图2所示的实施方式的差别在于：本实施方式中，芯片封装结构100还包括覆盖于芯片12第二面12b的金属层50，所述金属层50与所述电极走线13电连接。具体的，本实施方式中，封装基板11上设有过孔51，金属层50通过过孔51与电极走线13电连接。可以理解的是，本申请的其它一些实施方式中，收容腔14的腔壁可以形成金属连接层，金属层50通过金属连接层与电极走线13进行电连接。本实施方式中，芯片12的第一面12a产生的热量能够依次通过第一电极121、电极走线13、过孔51传输至散热器30，再通过散热器30将热量散出，从而避免在芯片12的第一面12a产生的热量不能快速散出而影响芯片12的性能的问题。并且，通过第一电极121、电极走线13、过孔51及金属层50将芯片12的第一面12a与第二面12b连接，能够使得芯片12的两面产生的热量能够相互传输，从而使得芯片12的各个位置热量能够较为均匀，避免热量在芯片12的某个位置聚集而影响芯片的性能。需要说明的是，本申请中所述的穿过所述封装层10的过孔51是指封装层10上穿设有穿孔，穿孔内填充金属材料而形成的结构。一些实施方式中，可以先形成金属柱，再将金属柱嵌设于封装层10内，金属柱即为本申请中所述的过孔51。
本实施方式中，由于芯片12的第二面12b层叠有金属层50，因此，散热器30层叠于封装基板11上时，散热器30能够与金属层50直接接触。即散热器30通过金属层50实现与芯片12的间接接触，使得芯片12工作产生的热量能够通过金属层50快速的传输至散热器30散出。并且，由于芯片12的第二面12b层叠有金属层50，因而能够更容易的通过电镀的方式在芯片12的一侧形成散热器30，实现更好的电镀效果，从而使得散热器30与芯片12之间的结合更加的稳定，且芯片12的热量能够更高效的传输至散热器30。并且，本实施方式中，由于过孔51为穿过封装基板11的结构，因此，散热器30也能够与过孔51直接接触。即本实施方式中，过孔51能够通过散热器30与金属层50电连接，过孔51的两端分别连接电极走线13及散热器30，则金属层50能够与所述电极走线13通过散热器51进行电连接。一些实施方式中，封装基板11朝向散热器30的表面还可以设置走线，通过走线连接金属层50与过孔51电连接。
一些实施方式中，图4所示实施方式的芯片封装结构100也包括图3所示实施方式的芯片封装结构100的焊接垫片40。其设置方式及结构与图4所示实施方式相同，再此不进行赘述。
一些实施方式中，芯片12还包括设于所述第二面12b的第二电极，所述金属层50为所述第二电极，即芯片的第二电极覆盖芯片12的第二面，并与电极走线13通过过孔51进行电连接。例如，当芯片12内包括用于处理多种功能的晶体管时，芯片12中电极数量较多，可以将芯片12的部分电极设置于芯片12的第二面12b，以保证信号的传输效果。或者，当芯片12为大功率芯片12时，通过在第二面12b设置第二电极，使得芯片12工作产生的热量能够更快的同时从芯片12的第一面12a及第二面12b散出，以实现更好的散热效果。本申请的其它一些实施方式中，金属层50也可以不作为芯片12的第二电极，芯片12的第二电极位于其第二面12b，并与金属层50接触以进行电连接。
请参阅图5，图5所示为本申请的另一实施方式的芯片封装结构100的结构示意图。本实施方式与图4所示实施方式的差别在于：本实施方式中，所述芯片封装结构100还包括导热绝缘层60。所述导热绝缘层60覆盖封装层10，所述散热器30位于所述导热绝缘层60背离所述封装基板11的一侧，从而通过导热绝缘层60将芯片12与散热器30隔开。即导热绝缘层60通过金属层50间接的与所述芯片12的第二面12b接触。当芯片12为大功率芯片，即传输至芯片12的电压较高时，通过导热绝缘层60将芯片12与散热器30隔开，能够避免芯片12的漏电而造成的安全风险。并且，本实施方式中，封装基板11朝向散热器30的表面设置有走线52，通过走线52连接金属层50与过孔51电连接。
导热绝缘层60可以为导热硅胶、导热硅脂、导热树脂或者其它类型的导热材料中的一种或者几种。本实施方式中，导热绝缘层60为导热树脂，通过在树脂材料中添加具有较高的导热效率的绝缘的填料形成。具体的，绝缘的填料可以为氧化铝陶瓷、石英砂等材料。本实施方式中，导热绝缘层60通过压合工艺形成于封装基材的一面，从而使得导热绝缘层60与封装基材能够呈一体结构，使得导热绝缘层60与封装基材之间的结合更加的稳定，并能减少导热绝缘层60与封装基材结合的位置的缺陷，使得芯片12的热量能够高效的传输至导热绝缘层60。散热器30通过电镀的方式形成于导热绝缘层60背离封装基板11的表面，从而使得散热器30能够与所述导热绝缘层60呈一体结构，使得导热绝缘层60与散热器30之间的结合更加的稳定，并能减少导热绝缘层60与散热器30结合的位置的缺陷，使得传输至导热绝缘层60能够高效的传输至散热器30散出。
本申请中，通过设计电极走线13的走线，可以根据芯片封装结构100需要安装的电路板的类型，将第一电极121通过电极走线13延伸至所需位置或者在所需位置开窗21，从而在将芯片封装结构100与电路板进行电连接时，可以实现芯片封装结构100的绝缘层20的开窗21位置与电路板的焊盘相对应，即露出开窗21的部分电极走线13与电路板的焊盘相对应，从而保证芯片封装结构100能够与各种类型的电路板方便的连接。换句话说，本申请中，由于通过电极走线13将芯片12的第一电极121引出，因此，能够根据芯片封装结构100安装的电路板的类型，调整电极走线13延伸位置及绝缘层20上的开窗21位置，从而保证芯片封装结构100能够灵活的应用于各种类型的电路板中。
本申请还提供一种芯片封装方法，通过该芯片封装方法封装芯片以得到上述的芯片封装结构100。请参阅图6，图6所示为本申请的一种芯片封装方法的步骤流程图。本申请提供的芯片封装方法主要包括步骤：
请参阅图7，提供一金属载板1，在金属载板1的一面形成金属柱2。
本实施方式中，通过电镀的方式在金属载板1的一面形成金属柱2。具体的，在金属载板1的表面覆盖干膜，且干膜对应于金属载板1上需要电镀形成金属柱2的位置镂空。之后，将金属载板1的表面进行电镀，从而在未被干膜覆盖的区域电镀形成金属柱2。本实施方式中，金属载板1及金属柱2均为具有较好的导电导热性能的铜材料制成。可以理解的是，本申请的其它实施方式中，金属载板1及金属柱2也可以为其它金属材料制成。
请参阅图8，在金属载板1形成有金属柱2的一面压合树脂。
具体的，通过压合工艺在金属载板1形成有金属柱2的一面形成树脂层，得到的树脂层即为本申请的芯片封装结构100的封装基板11，金属柱2即为本申请的芯片封装结构100的过孔51。一些实施方式中，当压合树脂覆盖金属柱2时，通过研磨工艺研磨掉部分树脂以露出金属柱2。
请参阅图9，在树脂层上通过蚀刻工艺得到收容腔14并去除金属载板1。其中，收容腔14穿透树脂层。
请参阅图10，将芯片12固定设置于收容腔14内。具体的，在树脂层的一个表面粘贴胶带3，胶带3覆盖收容腔14的一端。将芯片12设于收容腔14内并粘贴于胶带3上，以通过胶带3对芯片12在收容腔14中的位置进行定位。本实施方式中，将芯片12的第一面12a粘贴于胶带3上。一些实施方式中，芯片12的第二面12b上预先形成有金属层50。当金属层50为芯片12的第二电极时，则在芯片12的生产过程中形成有金属层50。当金属层50并非为芯片12的第二电极时，需要通过磁控溅射或者气相沉积等方式在芯片12的第二面12b上预先形成金属层50。
150、请参阅图11，通过压合工艺在芯片12与收容腔14之间的空隙内填充绝缘材料15。本实施方式中，在芯片12与收容腔14之间的空隙内填充的绝缘材料15为与树脂层相同的树脂材料。一些实施方式中，芯片12与收容腔14之间的空隙内填充的绝缘材料15可以为导热绝缘材料，如导热树脂、导热硅脂、导热硅胶、导热橡胶等材料。
160、请参阅图12，去除覆盖于芯片12的第二面12b的绝缘材料。具体的，可以通过研磨工艺或者刻蚀工艺除经步骤150时覆盖于芯片12的第二面12b的绝缘材料。
170、请参阅图13，在封装基板11的两面形成金属走线，其中，封装基板11对应于芯片12的第一面12a的金属走线连接第一电极121及金属柱2的一端，封装基板11对应于芯片12的第二面12b的金属走线连接金属片50及金属柱2的另一端。其中，连接芯片12的第一电极121的金属走线即为本申请的电极走线13，连接芯片12的金属片50的金属走线即为本申请的走线52。
需要说明的是，在本步骤中，可以直接再封装基板11位于芯片12的第一面12a的一侧形成第一电极121，在封装基板11对应于芯片12的第二面12b的一侧直接通过电镀工艺形成散热器30，再在封装基板11对应于芯片12的第一面12a的一侧形成具有开窗21的绝缘层20，即能够得到图4所示的芯片封装结构100。
请参阅图14，在封装基板11对应于芯片12的第二面12a的一面通过压合工艺形成导热绝缘层60。
请参阅图15，在导热绝缘层60背离树脂层的表面电镀形成散热器30。具体的，提供气相沉积、磁控溅射、化学镀铜法等方式在导热绝缘层60背离树脂层的表面先形成电镀种子层，再通过电镀工艺在电镀种子层的基础上形成散热器30。一些实施方式中，在导热绝缘层60背离树脂层的表面形成散热器30的方式还可以为注塑成型等方式。
请参阅图5，在封装基板11对应于芯片12的第一面12a的一侧形成具有开窗21的绝缘层20，开窗21对应于部分的电极走线13，即得到本申请图5所示实施方式的芯片封装结构100。具体的，绝缘层20可以通过喷涂、喷墨打印等方式形成。
上述芯片封装方法中，通过电镀、注塑成型等方式直接在封装基板11或导热绝缘层60上形成散热器30，能够使得散热器30与封装基板11或导热绝缘层60呈一体结构。相较于通过焊接、胶粘或者固定件等固定的方式将散热器30与封装层10进行固定的方式来说，散热器30与封装层10结合的位置不容易出现孔洞等缺陷，从而使得封装层10的热量能够更高效的传输至散热器30，实现更好的散热效果，并能够保证散热器30与封装层10之间能够有更高的结合强度。并且，由于本申请中直接将散热器30通过电镀或者各种成型工艺直接成型于封装层10上，不需要将成型好的散热器30再通过焊接、胶粘或者固定件等固定方式固定于封装层10上，因而能够减少制程，从而减少生产成本、提高生产效率。并且，本申请中，能够根据芯片封装结构100安装的电路板的类型，调整电极走线13延伸位置及绝缘层20上的开窗21的位置，从而保证芯片封装结构100能够灵活的应用于各种类型的电路板中。
需要说明的是，以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内；在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种芯片封装结构，其特征在于，包括依次层叠的绝缘层、封装层及散热器；所述封装层包括封装基板、芯片及电极走线，所述芯片嵌设于所述封装基板，所述芯片包括相对设置的第一面及第二面，所述芯片包括设于所述第一面的第一电极，所述电极走线形成于所述封装基板的表面并与所述第一电极电连接；所述绝缘层覆盖所述电极走线，所述绝缘层上设有开窗，所述开窗对应于所述电极走线设置以露出部分所述电极走线；所述散热器与所述封装层呈一体结构。
2.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述芯片的所述第二面覆盖有金属层，所述金属层与所述电极走线电连接。
3.根据权利要求2所述的芯片封装结构，其特征在于，所述芯片包括设于所述第二面的第二电极，所述金属层为所述第二电极。
4.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述封装基板包括有收容腔，所述芯片收容于所述收容腔内，所述芯片与所述收容腔之间有空隙，所述空隙内填充导热绝缘材料。
5.根据权利要求4所述的芯片封装结构，其特征在于，所述散热器层叠于所述封装基板并与所述封装基板呈一体结构，且所述散热器与所述芯片的第二面接触。
6.根据权利要求1-4任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构还包括导热绝缘层，所述导热绝缘层覆盖所述封装层，所述散热器位于所述导热绝缘层背离所述封装层的一侧并与所述导热绝缘层呈一体结构，所述导热绝缘层与所述芯片的第二面接触。
7.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构还包括焊接垫片，所述焊接垫片包括连接的第一部分及第二部分，所述第一部分覆盖所述电极走线露出所述开窗的区域，所述第二部分覆盖于所述绝缘层的所述开窗的周缘。
8.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述散热器包括金属片，所述金属片通过电镀形成于所述封装层。
9.根据权利要求8所述的芯片封装结构，其特征在于，所述散热器还包括多个散热鳍片，所述散热鳍片形成于所述金属片背离所述封装层的一侧，且各个所述散热鳍片之间有间隙。
10.一种电子设备，其特征在于，包括电路板及权利要求1-9任意一项所述的芯片封装结构，所述芯片封装结构中露出所述开窗的部分所述电极走线与所述电路板电连接。
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