封装模组的制作方法

1.本实用新型涉及封装技术领域，尤其涉及一种封装模组。


背景技术：

2.随着电子制造业的不断发展，电子系统开发需求日益增加，系统级封装(sip,system in a package)可以快速缩短电子系统开发的周期。sip是将不同功能的有源电子组件与无源器件，以及诸如微机电系统(mems,micro-electro-mechanical system)或者光学器件等其他器件封装在封装载板上，并通过封装载板引出实现与电路板的电性连接。
3.单边设置引脚类芯片封装结构中，芯片的单边引脚与封装载板通常采用焊线的方式实现互联，互连工艺复杂，不利于封装模组中芯片密度的提升，而且焊线互联的方式，不能进行倒装工艺。


技术实现要素：

4.有鉴于此，为克服上述至少一缺陷，本实用新型提供一种封装模组。
5.本实用新型提供一种封装模组，该封装模组包括电子元件、连接胶层、封装载板和塑封层。所述电子元件包括元件本体和设于所述元件本体一表面的连接结构；所述连接胶层设于所述元件本体的表面，且所述连接胶层与所述连接结构位于所述元件本体的同一表面；所述封装载板包括基层、设于所述基层靠近所述电子元件一侧的第一线路层、设于所述基层远离所述电子元件一侧的第二线路层，所述第一线路层与所述第二线路层电性连接，所述连接结构与所述第一线路层电性连接；所述塑封层形成于所述封装载板靠近所述电子元件一侧的表面，且包覆所述电子元件。
6.在一些可能的实施方式中，所述连接结构位于所述连接胶层的一侧。
7.在一些可能的实施方式中，所述封装模组还包括连接层，所述连接层形成于所述连接垫的表面且与所述第一线路层电性连接。
8.在一些可能的实施方式中，所述电子元件还包括形成于所述元件本体的凹槽，所述连接垫设于所述凹槽内。
9.在一些可能的实施方式中，沿所述电子元件的厚度方向，所述连接垫的厚度小于或等于所述凹槽的深度。
10.在一些可能的实施方式中，所述连接层包括锡膏层或导电胶。
11.在一些可能的实施方式中，所述连接胶层为异向导电胶层，所述异向导电胶层与所述第一线路层电性连接。
12.在一些可能的实施方式中，所述连接垫为金属垫。
13.在一些可能的实施方式中，所述封装载板还包括设于所述基层远离所述电子元件一侧的焊球，所述焊球与所述第二线路层电性连接。
14.在一些可能的实施方式中，所述封装载板还包括表面处理层，所述表面处理层填充于所述第一线路层的线路间隙。
15.相较于现有技术，本实用新型提供的封装模组通过连接胶层将电子元件与封装载板固定在一起，同时通过连接垫将电子元件与封装载板互联，无需使用焊线，连接胶层在封装过程中主要起到支撑电子元件的作用，使单边设置连接垫的电子元件能够采用倒装工艺进行封装，互联方式更简单，生产流程更短，能够提高封装模组中电子元件的密度；电子元件通过连接垫与封装载板实现电性连接，能够提高电性连接的可靠性以及连接的稳定性。
附图说明
16.图1是本实用新型一实施方式提供的封装模组的结构示意图。
17.图2是本实用新型另一实施方式提供的封装模组的结构示意图。
18.图3是本实用新型一实施方式提供的中间体的结构示意图。
19.图4是本实用新型一实施方式提供的中间体单元的结构示意图。
20.图5是在图4所示的连接垫上形成连接层的结构示意图。
21.图6是将形成有连接层的中间体单元倒扣在封装载板上的结构示意图。
22.主要元件符号说明
23.封装模组
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
100,200
24.电子元件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ125.元件本体
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11
26.第一表面
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
111
27.第二表面
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112
28.凹槽
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
12
29.连接胶层
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ230.连接垫
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ331.连接层
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ432.中间体
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10
33.中间体单元
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
20
34.封装载板
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ535.基层
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
51
36.第一线路层
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
52
37.第二线路层
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
53
38.通孔
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
54
39.导体
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
55
40.焊球
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
56
41.表面处理层
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
57
42.塑封层
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ643.焊点
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ744.方向
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀa45.高度
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀg46.厚度
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀh47.如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。
具体实施方式
48.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
49.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
50.请参阅图1，本实用新型提供一种封装模组100，该封装模组100包括电子元件1、连接胶层2、封装载板5以及塑封层6。所述电子元件1包括元件本体11和设于所述元件本体11上的连接垫3。所述元件本体11包括第一表面111以及与所述第一表面111相对设置的第二表面112。所述连接胶层2和所述连接垫3均设于所述第一表面111。所述封装载板5包括基层51、设于所述基层51靠近所述电子元件1一侧的第一线路层52、设于所述基层51远离所述电子元件1一侧的第二线路层53，所述第一线路层52与所述第二线路层53电性连接，所述连接垫3与所述第一线路层52电性连接，以使所述电子元件1与所述封装载板5电性连接。所述塑封层6形成于所述封装载板5靠近所述电子元件1一侧的表面，且包覆所述电子元件1。
51.所述元件本体11的单边设有所述连接垫3，即，所述连接垫3位于所述连接胶层2的一侧，且连接胶层2不会覆盖所述连接垫3，通常连接胶层2的面积设置的较大，一方面可以支撑电子元件1，另一方面可以提高电子元件1与封装载板5之间的连接稳定性。
52.本实施方式中，沿所述元件本体11的厚度方向a，所述连接垫3的厚度等于或略大于所述连接胶层2的厚度，能够保证在电子元件1与封装载板5压合后，连接垫3与第一线路层52紧密接触，确保电性连接的可靠性。
53.本实施方式中，所述连接垫3可以是形成于所述元件本体11上的金属垫。所述连接垫3可以在电子元件1制作过程中形成，例如，所述连接垫3可以是电子元件1的金属引脚。可以理解的是，也可以在封装模组100组装过程中形成，例如所述连接垫3可以通过电镀的方式形成于元件本体11表面的金属垫。
54.本实施方式中，所述封装模组100还包括连接层4，所述第一表面111朝向所述第二表面112凹陷形成一凹槽12，所述连接垫3设于所述凹槽12内，所述连接层4设于所述连接垫3的表面，所述连接层4与所述第一线路层52电性连接。本实施方式通过增加所述连接层4，可以根据电子元件1与封装载板5的实际封装间距调整连接层4的厚度，从而调整提高电子元件1与封装载板5之间的连接稳定性和电性连接的可靠性。本实施方式中，沿所述元件本体11的厚度方向a，所述连接垫3的厚度小于或等于所述凹槽12的深度。也即，所述连接垫3由所述凹槽12露出的表面不超过所述第一表面111。
55.本实施方式中，所述连接垫3的厚度小于所述凹槽12的深度，此时所述连接垫3位于所述凹槽12内部，从而使部分所述连接层4的一部分容置于凹槽12内，所述连接层4和所述凹槽12的接触面积增加，同时所述凹槽12对所述连接层4有限位的作用，有利于提高连接层4与元件本体11的连接稳定性。
56.本实施方式中，所述连接层4可以是导电膏层或导电胶。通过在连接垫3表面点导电膏(例如锡膏)或点导电胶的形成于连接垫3的表面，再将电子元件1与封装载板5进行压合固化形成所述连接层4。从而提高电子元件1与封装载板5连接的稳定性，降低封装模组
100的封装难度。
57.所述连接胶层2可以是不到点的胶带，在将电子元件1与封装载板5进行封装过程中，该连接胶层2主要起支撑作用，便于单边设置所述连接垫3的电子元件1与封装载板5之间实现电性连接，且降低连接垫3在封装过程中的错位风险，保证电性连接的可靠性和稳定性。
58.在其它实施方式中，所述连接胶层2还可以是异向导电胶层。通过设置异向导电胶层便于实现电子元件1的接地。
59.本实施方式中，所述连接胶层2的厚度可以根据实际需要进行设计，厚度选择灵活，可以满足超薄封装的要求，从而降低封装模组100的整体厚度。
60.本实施方式中，所述连接胶层2可以是一整片，一整片连接胶层2便于贴附操作。可以理解的是，所述连接胶层2还可以是多条，通过在电子元件1合适的位置设置多条连接胶层2，可以起到支撑的作用，同时还能够降低连接胶层2的用量，降低成本。
61.所述电子元件1可包括一个或多个芯片，例如电源芯片、数字芯片、射频芯片等。可以理解的是，所述电子元件1也可以是其他功能模块，例如电路板，smt模组等。
62.所述封装载板5还包括贯穿所述基层51的通孔54以及设于所述基层51远离所述电子元件1一侧的焊球56。所述通孔54内设有导体55，所述导体55的两端分别与所述第一线路层52和所述第二线路层53电性连接。所述焊球56与所述第二线路层53电性连接，用于实现封装模组100与其他电路板的电性连接。
63.所述封装载板5还包括两表面处理层57，两表面处理层57分别填充于所述第一线路层52和第二线路层53的线路间隙。
64.本实施方式中，所述第一线路层52的线路间隙填充的所述表面处理层57的厚度与所述第一线路层52的厚度一致，有利于使所述连接胶层2在封装载板5上的附着面更平整，提高连接的可靠性和稳定性，避免连接胶层2与封装载板5之间出现间隙，影响封装模组100的良率。
65.本实施方式中，所述塑封层6的材质均可选自环氧树脂(epoxy resin)、半固化片(pp)、bt树脂、聚苯醚(polyphenylene oxide，ppo)、聚酰亚胺(polyimide，pi)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，pet)以及聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate，pen)等树脂中的一种。
66.请参阅图2，可以理解的是，在另一实施方式中，所述封装模组200可以同时封装多个电子元件1，从而提高封装密度。通过设置多个电子元件1，可以提升封装模组200的封装密度，实现封装模组200的多功能化。
67.请参阅图3至图6，结合参阅图1，上述封装模组的制备方法，具体包括以下步骤：
68.步骤s1，请参阅图3，提供一包含多个电子元件1的电子元件组，每一所述电子元件1均包括元件本体11，所述元件本体11包括相对设置的第一表面111和第二表面112，每一所述元件本体11的第一表面111的一边均设有多个连接垫3。
69.本实施方式中，所述电子元件1可以是芯片，多个所述电子元件1构成的电子元件组为一个整体。例如，所述电子元件组可以是包含多个晶粒的晶圆。
70.本实施方式中，所述连接垫3为形成于所述电子元件1上的金属引脚。所述元件本体11上设有凹槽12，所述凹槽12的开口位于第一表面111上，所述连接垫3位于所述凹槽12
内，且所述连接垫3的表面不凸出于所述第一表面111。
71.步骤s2，请参阅图3，于每一所述元件11的第一表面111贴附连接胶层2，每一元件本体11上的连接垫3均位于相应连接胶层2的一侧，得到一中间体10。
72.本实施方式中，所述连接胶层2为异向导电胶。
73.步骤s3，请参阅图4，裁切所述中间体10得到多个中间体单元20，每一所述中间体单元20均包括一个电子元件1以及对应所述电子元件1设置的连接胶层2和连接垫3。
74.步骤s4，请参阅图5，于每一所述中间体单元20的所述连接垫3的表面形成焊点7。
75.本实施方式中，所述焊点7远离所述连接垫3的一端相对所述第一表面11的高度g大于所述连接胶层2的厚度h。
76.本实施方式中，所述焊点7为锡球。通过点锡的方式，在所述连接垫3的表面形成所述焊点7。
77.步骤s5，请参阅图6，提供一封装载板5，所述封装载板5包括基层51、设于所述基层51靠近所述电子元件1一侧的第一线路层52、设于所述基层51远离所述电子元件1一侧的第二线路层53，所述第一线路层52与所述第二线路层53电性连接。将形成有焊点7的中间体单元20倒扣在所述封装载板5上压合并固化，使所述焊点7被压平并固化形成所述连接层4，所述连接层4和所述连接胶层2均与所述第一线路层52电性连接，以使所述电子元件1与所述封装载板5电性连接，其中电子元件1通过所述连接胶层2实现接地。
78.通过将所述焊点7的高度g设计的大于所述连接胶层2的厚度h，可以在将中间体单元20倒装到封装载板5上后，通过加压，将所述焊点7压平，再进一步固化，从而使电子元件1与封装载板5充分电性连接，提高连接的可靠性和稳定性。
79.步骤s6，结合参阅图1，于所述封装载板5靠近所述电子元件1一侧的表面形成塑封层6，所述塑封层6包覆所述电子元件1，从而获得所述封装模组100。
80.本实施方式中，所述塑封层6的材质均可选自环氧树脂(epoxy resin)、半固化片(pp)、bt树脂、聚苯醚(polyphenylene oxide，ppo)、聚酰亚胺(polyimide，pi)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，pet)以及聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate，pen)等树脂中的一种。具体为环氧树脂。
81.本实用新型提供的封装模组100通过连接胶层2将电子元件1与封装载板5固定在一起，同时通过连接垫3将电子元件1与封装载板5互联，无需使用焊线，连接胶层2在封装过程中主要起到支撑电子元件1的作用，使单边设置连接垫3的电子元件1能够采用倒装工艺进行封装，互联方式更简单，生产流程更短，能够提高封装模组100中电子元件1的密度；电子元件1通过连接垫3与封装载板5实现电性连接，能够使电子元件1的连接可靠性更佳，连接更稳定。