一种芯片封装结构的制作方法

文档序号:15967764发布日期:2018-11-16 23:17阅读:165来源:国知局

本实用新型涉及芯片技术领域,更具体地涉及一种芯片封装结构。



背景技术:

在当今信息时代,随着电子工业的迅猛发展,计算机、移动电话等产品日益普及。人们对电子产品的功能要求越来越多、对性能要求越来越强,而体积要求却越来越小、重量要求越来越轻。这就促使电子产品向多功能、高性能和小型化、轻型化方向发展。为实现这一目标,IC芯片的特征尺寸就要越来越小,复杂程度不断增加,于是,电路的I/O数就会越来越多,封装的I/O密度就会不断增加。为了适应这一发展要求,一些先进的高密度封装技术应运而生,焊球阵列封装技术就是其中之一。电子产品设计的芯片封装元件,经常采用焊球阵列封装(Ball Grid Array,BGA),如图1所示,它是在封装体900的基板930的上表面制作阵列引脚920作为电路的I/O端与印刷线路板910(PCB)互接。BGA封装的元件具有体积小,引脚多的优势,能够适应现在芯片封装的发展要求。

但是,BGA封装结构中,引脚920为球状,将基板930与IC芯片910电耦合,引脚920与基板930、芯片910的接触面很小,甚至是一个点。在运输路途中会有不可避免的颠簸,使薄型的基板发生弯曲,位于基板930边缘与基板930连接的引脚920,可能会因为基板930弯曲所产生的力与基板930的连接断开,从而发生锡裂现象。现有技术会在打件厂打件完成后增加一道点胶的步骤。而点胶会增加产品成本以及时间成本。

因此,对于焊球阵列封装技术来说,采用简便的方式加强位于基板边缘的引脚与基板的结合力是至关重要的。



技术实现要素:

本实用新型所解决的问题在于提供一种芯片封装结构,通过将接近芯片边缘的引脚延伸至芯片的侧面,可以加强芯片与基板边缘的连接,从而避免由于基板弯曲位于芯片边缘的引脚与基板断开。

根据本实用新型实施例提供的一种芯片封装结构,包括:基板;芯片,位于所述基板的上表面,所述芯片的下表面通过多个引脚与所述基板的上表面电耦合,所述多个引脚包括位于所述芯片下表面中间位置的第一引脚以及位于所述芯片下表面每相邻两条边缘相交处的第二引脚,所述第一引脚为多个阵列分布的球状引脚,所述第二引脚由所述相交处延伸至所述相交处对应的两个侧面,所述多个引脚在所述芯片下表面的每相邻两个引脚边缘的间距保持不变。优选地,所述芯片封装结构还包括第三引脚,位于所述芯片下表面的边缘,所述第三引脚延伸至所述芯片侧面的至少一部分。

优选地,所述第三引脚延伸至接近所述芯片下表面边缘的对应侧面。

优选地,接近所述芯片下表面同一侧边的多个所述第三引脚的延伸方向相互平行。

优选地,所述第三引脚和所述第二引脚围绕所述第一引脚。

优选地,所述芯片封装结构还包括:第四引脚,第四引脚,位于所述芯片侧面接近所述芯片下表面边缘的位置,所述第四引脚和所述第二引脚围绕所述第一引脚。

优选地,所述芯片封装结构还包括:第四引脚,位于所述芯片侧面接近所述芯片下表面边缘的位置,所述第四引脚、所述第三引脚和所述第二引脚围绕所述第一引脚。优选地,所述第三引脚均匀分布在所述芯片相对两边缘的位置,所述第四引脚均匀分布在所述芯片侧面接近另外相对两边缘的位置。

优选地,所述第三引脚和所述第四引脚相间分布在所述芯片侧面以及下表面边缘。

优选地,所述第四引脚为QFP引脚,所述第四引脚包括接地引脚。

根据本实用新型实施例的芯片封装结构中,位于基板与芯片之间的引脚包括第一引脚、第三引脚以及第二引脚,第一引脚位于芯片下表面的中间位置,第三引脚以及第二引脚位于芯片下表面的边缘位置,并且第三引脚以及第二引脚包围第一引脚。由于第二引脚、第三引脚延伸至基板的侧面,不会影响芯片走线功能,同时增大了引脚与锡膏的接触面,侧面的接触面与基板上的锡膏紧密结合可以加强第二引脚、第三引脚与基板的结合力,可以有效的控制基板与芯片之间的距离,避免由于基板弯曲位于芯片边缘的引脚与基板断开,从而可以加强芯片与基板的结合力,有效减轻焊接元件偏移、掉落、空焊等问题,从而提高了集成芯片的稳定性和可靠性。

优选地,芯片至少一个侧面设有多个QFP封装的第四引脚,起固定作用,当基板弯曲时,第四引脚紧紧抓住基板,保证第一引脚、第二引脚以及第三引脚与基板紧密接触,不产生锡裂问题,有效控制芯片与基板之间的间隙,增强焊接品质。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述,本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1示出现有技术的芯片封装结构的立体图;

图2示出本实用新型的芯片封装结构俯视图;

图3是根据图2中示出的A-A位置的剖面图;

图4示出本实用新型第一实施例芯片封装结构省略基板的立体图;

图5示出本实用新型第一实施例芯片封装结构省略基板的俯视图;

图6示出本实用新型第二实施例芯片封装结构省略基板的俯视图;

图7示出本实用新型第三实施例芯片封装结构省略基板的俯视图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本实用新型。在各个附图中,相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见,附图中的各个部分没有按比例绘制。此外,在图中可能未示出某些公知的部分。

在下文中描述了本实用新型的许多特定的细节,例如部件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术,以便更清楚地理解本实用新型。但正如本领域的技术人员能够理解的那样,可以不按照这些特定的细节来实现本实用新型。

应当理解,在描述部件的结构时,当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时,可以指直接位于另一层、另一个区域上面,或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且,如果将部件翻转,该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。

图2示出本实用新型的芯片封装结构俯视图,图3示出本实用新型的芯片封装结构剖面图,其中,图3是根据图2中示出的A-A位置的剖面图。

请参照图2和图3,本实用新型的芯片封装结构包括基板100、芯片200以及多个引脚300。其中,芯片200位于基板100上,通过多个引脚300与基板100电耦合。基板100可以呈立方体结构,并且基板100可以为薄型基板。

图4示出本实用新型第一实施例芯片封装结构省略基板的立体图,

图5示出本实用新型第一实施例芯片封装结构省略基板的俯视图。

请参照图4和图5,本实用新型第一实施例中的芯片封装结构400的多个引脚300包括第一引脚310、第三引脚330以及第二引脚320。第一引脚310位于芯片200下表面,进一步地,第一引脚310位于芯片200下表面的中间位置。第一引脚310可以为多个阵列分布的球状引脚,即形成焊球阵列封装结构(BGA)。第一引脚310可以为焊球。

第二引脚320位于芯片200下表面四条边缘中每相邻的两条边缘相交的位置,第二引脚320包覆相交处,并且从两条边缘的相交处向相交处的两条边缘对应的两个侧面的方向延伸引脚。由于第二引脚320同时向芯片200下表面边缘相交的两个侧面延伸,从而可以进一步加强芯片200边缘尤其是芯片200棱角处与基板100的结合力。第二引脚320的数量例如为4个。第二引脚320例如由铜镀锡制成或者铜镀镍制成等等。

第三引脚330位于芯片200下表面的接近边缘的位置,并且第三引脚330围绕位于芯片200中间的第一引脚310。此外,第三引脚330延伸至芯片200侧面的至少一部分,进一步地,每个第三引脚330分别延伸至接近芯片200边缘的对应侧面,从而使得位于芯片200下表面边缘的多个引脚300侧面的接触面与基板上的锡膏紧密结合,从而使得芯片200与基板100边缘的结合力增强。接近同一边缘的多个第三引脚330的延伸方向可以相互平行。第三引脚330例如由铜镀锡制成或者铜镀镍制成等等。

例如,当芯片200为立方体结构时,如图4和图5,芯片封装结构400的第一引脚310可以成3行6列的阵列分布;第三引脚330可以围绕第一引脚310,在芯片200下表面接近的相对两边缘的位置均匀分布6个,接近另外相对两边缘的位置均匀分布3个;第二引脚320可以分别位于芯片200下表面接近4个角的位置。

当基板100为薄型,容易出现弯曲,弯曲后的基板100对位于基板100上表面的芯片200下表面边缘的引脚产生力,使位于芯片200下表面边缘的引脚与基板100分离。第二引脚320延伸至芯片200的两个侧面,第三引脚330延伸至芯片200的侧面,因此多个引脚300在芯片200下表面的每相邻两个引脚边缘的间距不改变,进而不会影响芯片走线功能,同时增大了引脚与锡膏的接触面,进一步加强芯片200边缘尤其是芯片200棱角处与基板的结合力,有效避免由于基板弯曲位于芯片边缘的引脚与基板断开,有效减轻焊接元件偏移、掉落、空焊等问题,从而提高了集成芯片的稳定性和可靠性。

图6示出本实用新型第二实施例芯片封装结构省略基板的俯视图。

请参照图6,本实用新型第二实施例中的芯片封装结构500的多个引脚300包括第一引脚310、第二引脚320以及第四引脚340。第一引脚310、第二引脚320的位置在上述实施例中已详细描述,此处不再赘述。

第四引脚340位于芯片200侧面接近下表面边缘的位置,并且第四引脚340围绕位于芯片200中间的第一引脚310。第四引脚340为QFP(方形扁平式封装)引脚,第四引脚340包括接地引脚以及固定引脚。第四引脚340比第一引脚310、第二引脚320以及第三引脚330的锡球底部略高,当芯片焊接于基板时,锡球融化,芯片本身重量压住锡球变低,焊接后,锡球成椭圆球,此时锡球的高度与第四引脚340高度同高,以达到只要第四引脚340未断裂,芯片就不会与基板产生锡裂断开。并且第四引脚340位于芯片200侧面接近下表面边缘的位置,使得芯片200下表面的引脚数量增加。

例如,当芯片200为立方体结构时,如图6,芯片封装结构500的第一引脚310可以成5行6列的阵列分布;第四引脚340可以围绕第一引脚310,在芯片200侧面接近下表面边缘的相对两边缘的位置均匀分布6个,接近另外相对两边缘的位置均匀分布5个;第二引脚320可以分别位于芯片200下表面接近4个角的位置。

图7示出本实用新型第三实施例芯片封装结构省略基板的俯视图。

请参照图7,本实用新型第三实施例中的芯片封装结构600的多个引脚300包括第一引脚310、第二引脚320、第三引脚330以及第四引脚340。第一引脚310、第二引脚320、第三引脚330以及第四引脚340的位置在上述实施例中已详细描述,此处不再赘述。

例如,当芯片200为立方体结构时,如图7,芯片封装结构600的第一引脚310可以成6行5列的阵列分布;第四引脚340可以围绕第一引脚310,在芯片200侧面接近下表面边缘的相对两边缘的位置均匀分布6个;第三引脚330可以围绕第一引脚310,接近另外相对两边缘的位置均匀分布3个;第二引脚320可以分别位于芯片200下表面接近4个角的位置。

本实施例中,第四引脚340和第三引脚330相对分布,需要说明的是,第四引脚340和第三引脚330也可以相邻分布或者相间分布。

应当说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本实用新型的实施例如上文所述,这些实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然,根据以上描述,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

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