CN220692016U - 电磁屏蔽的封装结构及包含其的电路板和电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电磁屏蔽的封装结构及包含其的电路板和电子设备。该电磁屏蔽的封装结构包括基底和设置在基底上的芯片，还包括：屏蔽转接芯片或屏蔽金属层，设置在芯片的远离基底的表面；多个功能焊盘和多个屏蔽焊盘，形成在基底的与芯片接合的表面，功能焊盘围绕在芯片外周；并且屏蔽焊盘设置在功能焊盘的外周，多根屏蔽焊线，从屏蔽转接芯片或屏蔽金属层引至对应的屏蔽焊盘，以及多根功能焊线，从芯片电连接到对应的功能焊盘。在本实用新型中，金属键合线的线形更稳定，不易在后续封装制程中发生冲线等问题；可以采用常规的封装芯片贴片制程，量产性更高，成本更低。

Description

电磁屏蔽的封装结构及包含其的电路板和电子设备

技术领域

本实用新型涉及一种电磁屏蔽的封装结构，同时也涉及包含该电磁屏蔽的封装结构的电路板，还涉及包含该电磁屏蔽的封装结构的电子设备，属于芯片封装技术领域。

背景技术

随着半导体技术的快速发展，一些产品需要对封装中的芯片进行电磁屏蔽，或者对封装内部不同芯片进行分腔电磁屏蔽隔离。而且，在封装电磁屏蔽技术中，引线键合技术因其封装制程兼容性好、灵活方便，成本低等优势，成为主流的分腔电磁屏蔽技术之一。

引线键合技术是在需要被屏蔽的芯片的封装基底上进行金属线键合，具体键合方式为从芯片一侧的地信号焊盘，跨过芯片背面(没有电极的表面)，到芯片另一侧的地信号焊盘，重复焊线形成包围芯片的梳状或网状的金属线电磁屏蔽的结构。

在专利号为ZL 201711004001.3的中国发明专利中，公开了一种半导体封装结构及其制造方法，其封装结构的示意图如图1所示。该技术方案的特点是在芯片上方设置多根焊线，将焊线跨接于芯片外周的接地焊盘之间，使焊线全部覆盖芯片的上方及四周，从而对芯片进行电磁屏蔽。但是，这样的跨线设计在焊线焊接到引线框架上之后，注入塑封料时，会在模流的冲击下发生冲线问题。因此，需要一种改进的电磁屏蔽的封装结构，以避免冲线问题。

发明内容

本实用新型所要解决的首要技术问题在于提供一种电磁屏蔽的封装结构。

本实用新型所要解决的另一技术问题在于提供一种包含该电磁屏蔽的封装结构的电路板。

本实用新型所要解决的又一技术问题在于提供一种包含该电磁屏蔽的封装结构的电子设备。

为实现上述技术目的，本实用新型采用以下的技术方案：

根据本实用新型实施例的第一方面，提供一种电磁屏蔽的封装结构，包括基底和设置在所述基底上的芯片，还包括，

屏蔽转接芯片或屏蔽金属层，设置在所述芯片的远离所述基底的表面；

多个功能焊盘和多个屏蔽焊盘，形成在所述基底的与芯片接合的表面，所述功能焊盘围绕在芯片外周；并且所述屏蔽焊盘设置在所述功能焊盘的外周，

多根屏蔽焊线，从所述屏蔽转接芯片或所述屏蔽金属层引至对应的屏蔽焊盘，以及

多根功能焊线，从所述芯片电连接到对应的功能焊盘。

其中较优地，所述屏蔽焊线跨过所述芯片而且跨过所述功能焊线连接到所述屏蔽焊盘。

其中较优地，所述芯片的远离所述基底的表面上，通过图案化形成有功能金属层，在所述功能金属层上还有钝化层，

所述屏蔽转接芯片位于所述钝化层上，并且所述屏蔽转接芯片的厚度大于所述钝化层的厚度。

其中较优地，所述芯片的远离所述基底的表面上，通过图案化形成有功能金属层，在所述功能金属层上还有钝化层，

所述屏蔽金属层位于所述钝化层上。

其中较优地，所述封装结构还包括：在所述屏蔽金属层上方的具有焊点开窗的钝化层。

其中较优地，多根所述屏蔽焊线从所述屏蔽转接芯片或所述屏蔽金属层引出，跨过所述功能焊线，连接到对应的所述屏蔽焊盘。

其中较优地，所述屏蔽转接芯片或所述屏蔽金属层采用晶圆工艺制成。

根据本实用新型实施例的第二方面，提供一种电路板，其中包含如前述的电磁屏蔽的封装结构。

根据本实用新型实施例的第三方面，提供一种电子设备，其中包含如前述的电磁屏蔽的封装结构。

与现有技术相比较，本实用新型所提供的电磁屏蔽的封装结构中，金属键合线的线形更稳定，不易在后续封装制程中发生冲线等问题；可以采用常规的封装芯片贴片制程，量产性更高，成本更低。

附图说明

图1为现有技术中，采用跨线设计的半导体封装结构的示意图；

图2为本实用新型的第一实施例中，电磁屏蔽的封装结构的结构示意图；

图3为本实用新型的第二实施例中，电磁屏蔽的封装结构的示意图；

图4为包含上述电磁屏蔽的封装结构的电路板示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术内容进行详细具体的说明。

<第一实施例>

如图2所示，本实用新型的第一实施例公开了一种电磁屏蔽的封装结构，其包括基底1、芯片2和屏蔽转接芯片5。芯片2以引线键合方式与基底1连接。

基底1的上表面11，即与芯片接合的表面，形成有至少两种焊盘，一种是功能焊盘31，另一种是屏蔽焊盘32。功能焊盘31围绕在芯片外周；屏蔽焊盘32设置在功能焊盘31的外周。换言之，功能焊盘31位于芯片2与屏蔽焊盘之间32。

具体而言，芯片2安装在基底1上，例如通过粘接方式固定在基底1上。芯片2的远离基底1的表面上通过图案化形成有功能金属层221。在功能金属层221上还涂覆或印刷有钝化层223。功能焊线41，跨过钝化层223，将功能金属层221与基底1上的功能焊盘31连接起来，以进行电信号传输。

在钝化层223上设置有屏蔽转接芯片5。屏蔽转接芯片5可以为功能芯片，也可以为非功能芯片。屏蔽转接芯片5固定在芯片2上，以使屏蔽转接芯片5作为电磁屏蔽焊线的转接板。屏蔽转接芯片5具有用于屏蔽的金属层6，且金属层6的表面为可以焊线的材质。多根屏蔽焊线42从该金属层6引至对应的屏蔽焊盘32。由于屏蔽焊盘32位于功能焊盘31的外围，所以屏蔽焊线42不仅跨过芯片2而且跨过功能焊线42。这样，在芯片2周围设置多根屏蔽焊线42，就起到了对芯片2的电磁屏蔽的保护作用。需要说明的是，功能焊盘31的数量与屏蔽焊盘32的数量可以不相同，也可以相同，在此不构成对本实用新型的限制。

如图2所示，屏蔽焊线42比功能焊线41更长，从功能焊线41的上方跨过，连接到位于功能焊盘31的外围的屏蔽焊盘32(在水平方向上看，功能焊盘31在内，屏蔽焊盘32在外)，形成与功能焊线41近似平行的结构。因此在水平方向上两者保持一定水平距离，这样能够保证每一根屏蔽焊线42均不会与功能焊线41接触。该水平距离大致等于功能焊盘31与屏蔽焊盘32的中心距离。而且，不仅因为屏蔽转接芯片5较厚，其厚度是钝化层223的厚度的几倍，并且因为功能焊线41是从屏蔽转接芯片5下方引出到基底1上的功能焊盘31；屏蔽焊线42是从屏蔽转接芯片5上方引出到基底1上的屏蔽焊盘32，所以屏蔽焊线42在上下方向上与功能焊线41保持足够的垂直距离(该距离大致与屏蔽转接芯片5的厚度相当)。

由此可见，因为功能焊线41与屏蔽焊线42在水平方向和垂直方向均保持足够的距离，所以功能焊线41与屏蔽焊线42即使受到模流的冲击，也不会发生接触，从而保证了封装过程的良品率。

<第二实施例>

本实用新型的第二实施例提供的电磁屏蔽的封装结构，与第一实施例不同，是用屏蔽金属层代替屏蔽转接芯片。以下，结合图3进行详细说明。

本实用新型的第二实施例公开了一种电磁屏蔽的封装结构，其包括基底1、芯片2和屏蔽金属层222。芯片2以引线键合方式与基底1连接。

基底1的上表面，即与芯片接合的表面，形成有至少两种焊盘，一种是功能焊盘31，另一种是屏蔽焊盘32。多个功能焊盘31围绕在芯片24的外周；多个屏蔽焊盘32设置在功能焊盘31的外周。换言之，功能焊盘31位于芯片2与屏蔽焊盘32之间。需要说明的是，功能焊盘31的数量与屏蔽焊盘32的数量可以不相同，也可以相同，在此不构成对本实用新型的限制。

具体而言，芯片2安装在基底1上，例如通过粘接方式固定在基底1上。芯片2的远离基底的表面上通过图案化形成有功能金属层221。在功能金属层221上还涂覆或印刷有钝化层223。多根功能焊线41，跨过钝化层223，将功能金属层221与基底1上的功能焊盘31连接起来，以进行电信号传输。

在钝化层223上还粘贴有一层屏蔽金属层222，以作为屏蔽焊线42的转接板。屏蔽金属层222可以为单一层，也可以为多层。屏蔽金属层222的形成方法包括但不限于电镀、蒸发、溅射等工艺。屏蔽金属层222的材质包括但不限于铝、金、镍金、镍钯金等材质。屏蔽金属层222的大小可以覆盖芯片2的整个上表面，也可以为覆盖芯片2的部分上表面。

多根屏蔽焊线42从屏蔽金属层222引出，跨过功能焊线41，连接到对应的屏蔽焊盘32。屏蔽焊线42与功能焊线41的相对位置关系，与第一实施例中的类似，在此不重复说明。但是，因为在第二实施例中，屏蔽金属层222的厚度与钝化层223的厚度相当(第一实施例中的屏蔽转接板的厚度大于钝化层)，因此屏蔽焊线42与功能焊线41在垂直方向上的垂直距离小于第一实施例中的两焊线之间的垂直距离。因此，第二实施例的电磁屏蔽的封装结构所承受的模压小于第一实施例中的电磁屏蔽的封装结构。

更优的是，屏蔽金属层222上方可以增加具有焊点开窗的钝化层。

本实用新型所提供的电磁屏蔽的封装结构，在需要被屏蔽的芯片上贴附屏蔽转接芯片，或者是在屏蔽的芯片表层增加一层屏蔽金属层，将屏蔽转接芯片或屏蔽金属层作为屏蔽焊线的转接片，以实现电磁屏蔽的目的。屏蔽转接芯片或屏蔽金属层的制造可以采用晶圆工艺，通过晶圆减薄和晶圆切割，采用常规的封装工艺完成。因此，降低了制造成本，并且也提高了良品率。

而且，采用本实用新型提供的电磁屏蔽的封装结构，可以使金属键合线的线形更稳定，不易在后续封装制程中发生冲线等问题；制程与常规的封装芯片贴片制程兼容，量产性更高。

本实用新型还提供一种包含前述电磁屏蔽的封装结构的电路板(如图4所示)。该电路板包括PCB板100，以及安装在PCB板100上的多个前述的电磁屏蔽的封装结构101、102，和其他分立元器件103、104。

本实用新型还提供一种包含前述电磁屏蔽的封装结构的电子设备，可以是智能手机、平板电脑及各类可穿戴设备等。

上面对本实用新型提供的电磁屏蔽的封装结构及包含其的电路板和电子设备进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本实用新型实质内容的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本实用新型专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims (9)

1.一种电磁屏蔽的封装结构，包括基底和设置在所述基底上的芯片，其特征在于还包括，

屏蔽转接芯片或屏蔽金属层，设置在所述芯片的远离所述基底的表面；

多个功能焊盘和多个屏蔽焊盘，形成在所述基底的与芯片接合的表面，所述功能焊盘围绕在芯片外周；并且所述屏蔽焊盘设置在所述功能焊盘的外周，

多根屏蔽焊线，从所述屏蔽转接芯片或所述屏蔽金属层引至对应的屏蔽焊盘，以及

多根功能焊线，从所述芯片电连接到对应的功能焊盘。

2.如权利要求1所述的电磁屏蔽的封装结构，其特征在于：

所述屏蔽焊线跨过所述芯片而且跨过所述功能焊线连接到所述屏蔽焊盘。

3.如权利要求1所述的电磁屏蔽的封装结构，其特征在于：

所述芯片的远离所述基底的表面上，通过图案化形成有功能金属层，在所述功能金属层上还有钝化层，

所述屏蔽转接芯片位于所述钝化层上，并且所述屏蔽转接芯片的厚度大于所述钝化层的厚度。

4.如权利要求1所述的电磁屏蔽的封装结构，其特征在于：

所述芯片的远离所述基底的表面上，通过图案化形成有功能金属层，在所述功能金属层上还有钝化层，

所述屏蔽金属层位于所述钝化层上。

5.如权利要求4所述的电磁屏蔽的封装结构，其特征在于还包括，

在所述屏蔽金属层上方的具有焊点开窗的钝化层。

6.如权利要求1所述的电磁屏蔽的封装结构，其特征在于还包括，

多根所述屏蔽焊线从所述屏蔽转接芯片或所述屏蔽金属层引出，跨过所述功能焊线，连接到对应的所述屏蔽焊盘。

7.如权利要求1所述的电磁屏蔽的封装结构，其特征在于

所述屏蔽转接芯片或所述屏蔽金属层采用晶圆工艺制成。

8.一种电路板，其特征在于其中包含如权利要求1～7中任意一项所述的电磁屏蔽的封装结构。

9.一种电子设备，其特征在于其中包含如权利要求1～7中任意一项所述的电磁屏蔽的封装结构。