CN217591208U

CN217591208U - 封装结构

Info

Publication number: CN217591208U
Application number: CN202221346863.0U
Authority: CN
Inventors: 刘春森
Original assignee: Shanghai Xinggan Semiconductor Co ltd
Current assignee: Shanghai Xinggan Semiconductor Co ltd
Priority date: 2022-05-20
Filing date: 2022-05-20
Publication date: 2022-10-14
Anticipated expiration: 2032-05-20

Abstract

本实用新型提供一种封装结构。所述封装结构包括：框架基板，所述框架基板包括原边框架和副边框架，所述原边框架用于通过检测电流，所述副边框架用于连接检测芯片；复合载板，位于所述框架基板表面，所述复合载板包括一绝缘层和一电路层，所述绝缘层位于所述框架基板的表面，所述电路层位于所述绝缘层的表面，所述电路层包括电路结构，所述副边框架直接与所述电路层打线连接；检测芯片，设置在所述复合载板的表面，并与所述副边框架电连接；磁传感器，设置在所述复合载板的表面，用于检测原边框架内的电流。本实用新型通过提供一种封装结构，提高了载板的绝缘及耐压能力，扩大了电流检测装置的量程，实现了多芯片的封装结构，提高了电流检测装置的精度。

Description

封装结构

技术领域

本实用新型涉及半导体领域，尤其涉及一种封装结构。

背景技术

现有技术中，一种常见的电流检测装置比较传统的是采用结构件加电路，进行组装、灌胶形成的大体积结构，制备的电流检测装置结构复杂，体积大；如果要将此类电流检测装置多功能化，其体积和结构将变得更加复杂，产品可靠性很难得到保证，难以适应当前精细的小体积应用场合。

另一种常见的电流检测装置结构是采用芯片封装级别的小体积结构，这种结构简单可靠，体积小，但大多采用单层载板进行封装，载板仅仅提供隔离耐压作用，载板上也仅仅是单颗芯片或晶粒(DIE)。

在这种电流检测装置中，封装级电流检测芯片均搭配有原边框架与副边框架，且原边框架内需要流经检测电流，并于与副边框架有耐压隔离要求，故原边侧框架的结构比较粗大；而副边侧框架要求结构精细，能做出更多引脚，所以单颗芯片或晶粒(DIE)只能落在原边侧框架的上。

图1A-1B为背景技术中所述的封装结构示意图。其中，原边框架104、副边框架105的上方，设置载板10。通常的载板10只具有隔离和承载功能，不管是采用图1A所示的小载板10，还是图1B所示的大载板10，都要在上面进行复杂的电路连接，单纯依靠打线需要留出较大的空间，难以完成电流检测装置的小型化，更难以在载板上留出多芯片、多磁传感器的设置空间。并且，常见的载板难以达到较高的隔离耐压能力，对检测电流的量程也存在较多的限制。

因此，如何提高载板的绝缘及耐压能力，减少封装结构中的打线数量并降低工艺难度，实现多芯片的封装结构，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是如何提高载板的绝缘及耐压能力，减少封装结构中的打线数量并降低工艺难度，实现多芯片的封装结构，提供一种封装结构。

本实用新型还提供一种封装结构，包括：框架基板，所述框架基板包括原边框架和副边框架，所述原边框架用于通过检测电流，所述副边框架用于连接检测芯片；复合载板，位于所述框架基板表面，所述复合载板包括一绝缘层和一电路层，所述绝缘层位于所述框架基板的表面，所述电路层位于所述绝缘层的表面，所述电路层包括电路结构，所述副边框架直接与所述电路层打线连接；检测芯片，设置在所述复合载板的表面，并与所述副边框架电连接；磁传感器，设置在所述复合载板的表面，用于检测原边框架内的电流。

可选的，所述绝缘层采用硬质绝缘材料。

可选的，所述电路层采用柔性绝缘材料。

可选的，所述电路层包括预制的印刷电路。

可选的，所述电路层沉积在所述绝缘层表面。

可选的，所述绝缘层采用陶瓷基板。

可选的，所述电路层采用聚酰亚胺膜。

可选的，所述电路层完全覆盖所述绝缘层。

可选的，其特征在于，所述框架基板采用金属铜。

可选的，所述检测芯片包括一个或多个。

本实用新型通过提供一种封装结构，提高了载板的绝缘及耐压能力，减少封装结构中的打线数量并降低工艺难度，实现了多芯片的封装结构。

附图说明

为了更清楚地说明实用新型具体实施方式的技术方案，下面将对实用新型具体实施方式中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些具体实施方式，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的附图。

图1A-1B为背景技术中所述的封装结构示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的框架基板示意图；

图3为本实用新型一实施例提供的封装结构示意图；

图4为本实用新型一实施例提供的封装结构剖面示意图；

图5为本实用新型一实施例提供的复合载板的切割示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的封装结构做详细说明。

本实用新型所要解决的技术问题是如何提高载板的绝缘及耐压能力，减少封装结构中的打线数量并降低工艺难度，实现多芯片的封装结构。

图2为本实用新型一实施例提供的框架基板示意图。

参考图2所示，本实用新型所采用的框架基板，包括原边框架204和副边框架205，所述原边框架204用于通过检测电流，所述副边框架205用于连接检测芯片。图2所示即为本实用新型中设置复合载板前的框架基板示意图。

图3为本实用新型一实施例提供的封装结构示意图。

参考图3所示，本实用新型提供的封装结构包括：框架基板204、205，所述框架基板包括原边框架204和副边框架205，所述原边框架204用于通过检测电流，所述副边框架205用于连接检测芯片203A、203B；复合载板20，位于所述框架基板204、205表面，所述复合载板20包括一绝缘层和一电路层，所述绝缘层位于所述框架基板的表面，所述电路层位于所述绝缘层的表面，所述电路层包括电路结构；在本实施例中，所述电路层包括预制的印刷电路201A，所述副边框架直接与所述电路层打线连接；检测芯片203A、203B，设置在所述复合载板20的表面，并与所述副边框架205电连接；磁传感器206A、206B，设置在所述复合载板20的表面，用于检测原边框架204内的电流。在本实施例中，所述复合载板20由包括预制的印刷电路201A的电路层与绝缘层复合形成，预制印刷电路可以降低后续的工艺难度。

在其他实施例中，所述复合载板20还可以由所述电路层沉积在所述绝缘层表面制备而成。以绝缘层采用陶瓷基板为例，可以通过电镀陶瓷基板(DPC)技术，将电路结构直接沉积在所述绝缘层表面；所述DPC技术包括在陶瓷基板表面进行激光钻孔、镀种子层、形成线路、加厚线路等步骤形成电路结构，并通过蚀刻、退膜、阻焊、烘烤以及表面处理形成完整的复合载板，并在通过测试后进行激光切割至合适的尺寸。这样制备的复合载板，其电路层与绝缘层结合更紧密，降低了复合载板的厚度，提高了在使用中的稳定性。

进一步，在上述实施方式中，所述电路层采用单层的电路结构；在本发明的其他具体实施方式中，所述电路层也可以采用多层的电路结构，用于应对更复杂的电路设计。

由于所述复合载板20包括一电路层，减少了封装结构中的打线数量，仅需从副边框架205向印刷电路201A上的焊点207进行少量打线208，无需在复合载板20上进行大量的打线操作，降低了工艺难度。通过在电路层设置预制的印刷电路201A，节约了打线空间，为实现多芯片的封装结构提供了空间。

进一步，所述绝缘层采用硬质绝缘材料，为框架基板和芯片提供绝缘功能的同时，提供一定的支撑补强作用；所述电路层采用柔性绝缘材料，为框架基板和芯片提供绝缘功能的同时，提供一定的减震作用。由于绝缘层采用了高强度的硬质绝缘材料，所以可以进一步降低复合载板的厚度，所述复合载板20的厚度可以达到30μm。此外，硬质的绝缘层还具有防止电路层翘曲的作用。

具体的，所述绝缘层采用陶瓷基板，所述电路层采用聚酰亚胺膜。具体的，所述陶瓷基板可以采用Al₂O₃、BeO、AlN、Si₃N₄、SiC等材料。绝缘材质的复合载板20提高了载板的绝缘及耐压能力，扩大了电流检测装置的量程，以测量更大的电流。所述框架基板采用金属铜。具体的，所述陶瓷基板还具有防止聚酰亚胺膜翘曲的作用。在本发明其他实施例中，所述电路层也可以采用其他柔性高分材料。

由于所述复合载板的电路层采用柔性绝缘材料，在封装结构内还具有出色的静电放电(ESD)性能，能够承受超过15kV的过度电性应力(EOS)和静电放电(ESD)事件，还具有很高的热稳定性，失重温度超过500℃，玻璃化转变温度约260℃；以及很高的机械稳定性，抗拉强度超过120MPa，弹性伸长率超过30％。虽然聚酰亚胺膜具有较高的伸长率，但是其杨氏模量约为3.3GPa，因此不易变形。

在本实用新型一实施例中，所述电路层完全覆盖所述绝缘层。在本实用新型其他实施例中，所述电路层也可以略小于所述绝缘层。

进一步，所述检测芯片包括一个或多个。在本实施例中，设置两个检测芯片203A、203B，在本实用新型的其他实施例中，可以设置一个检测芯片203A或一个检测芯片203B，也可以设置多个检测芯片。

进一步，在本实施例中，所述磁传感器206A、206B采用霍尔传感器，数量为两个。在本实用新型的其他实施例中，所述磁传感器也可以采用一个或多个。多检测芯片、多磁传感器的设置，使得电流检测装置的精度得到很大的提高。

图4为本实用新型一实施例提供的封装结构剖面示意图。请参考图3，沿虚线AA’做剖面图，即得到图4所示的封装结构剖面示意图。

为了进一步说明上述封装结构，请参考图4所示的封装结构剖面示意图，所述复合载板包括一绝缘层202和一电路层201，所述绝缘层202位于所述框架基板204、205的表面，所述电路层201位于所述绝缘层202的表面。所述框架基板包括原边框架204和副边框架205。在本实施例中，通过将所述磁传感器206A垫高，将磁传感器206A、206B设置在不同水平面上，以提高检测精度。

图5为本实用新型一实施例提供的复合载板的切割示意图。

复合载板20采用将完整的待切割复合载板分割成单独的复合载板20的方法制备。为了简化复合载板20的切割工艺流程，采用切割晶圆切割装置的框架50，即可用切割晶圆的标准工艺对复合载板20进行切割。

所述复合载板20切割方法进一步包括：提供一完整的待切割复合载板501，将所述待切割复合载板501固定在晶圆切割装置的框架50上；采用双面切割法，在陶瓷基板在两面对应位置切割出V型分割线，使得相邻复合载板20之间保持薄弱的连接；吸取每一块复合载板20，相邻的复合载板20之间连接处断裂，完成分割。

上述技术方案通过提供一种封装结构，提高了载板的绝缘及耐压能力，扩大了电流检测装置的量程；并且减少了封装结构中的打线数量，降低了工艺难度，节约了打线空间，实现了多芯片的封装结构，提高了电流检测装置的精度。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种封装结构，其特征在于，包括：

框架基板，所述框架基板包括原边框架和副边框架，所述原边框架用于通过检测电流，所述副边框架用于连接检测芯片；

复合载板，位于所述框架基板表面，所述复合载板包括一绝缘层和一电路层，所述绝缘层位于所述框架基板的表面，所述电路层位于所述绝缘层的表面，所述电路层包括电路结构，所述副边框架直接与所述电路层打线连接；

检测芯片，设置在所述复合载板的表面，并与所述副边框架电连接；

磁传感器，设置在所述复合载板的表面，用于检测原边框架内的电流。

2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述绝缘层采用硬质绝缘材料。

3.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述电路层采用柔性绝缘材料。

4.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述电路层包括预制的印刷电路。

5.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述电路层沉积在所述绝缘层表面。

6.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述绝缘层采用陶瓷基板。

7.根据权利要求3所述的封装结构，其特征在于，所述电路层采用聚酰亚胺膜。

8.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述电路层完全覆盖所述绝缘层。

9.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述框架基板采用金属铜。

10.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述检测芯片包括一个或多个。