一种高集成模块化射频sip的封装方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高集成模块化射频SIP的封装方法。
【背景技术】
[0002]随着整个系统功耗、面积、便携性以及功能的要求越来越高，怎样将多个不同功能的电路整合在一起，对电子系统及元器件的设计、制造以及封装都提出了新的要求。
[0003]系统级封装SIP (System in package)技术是近些年发展迅速的系统集成方案，该技术是指将多个具有不同功能的主动组件和被动组件，以及诸如微机电系统(MEMS)，光学(Optic)组件等其他组件组合在同一封装中，成为可提供多种功能的单颗标准封装的组件，形成一个系统或子系统。这种技术在封装内实现的系统方案，研制周期较短，成本较低，方案也更加灵活，可以快速应对市场的变化。
[0004]SIP封装在同一封装产品内实现多种系统功能的高度整合。因此SIP封装产品内大多集成了多个芯片、被动元件等，通过焊接的方式将芯片的焊盘与基板上的焊盘连接起来，在通过基板上的电路线连接其他芯片、阻容或其他元器件，从而实现整个系统的电气连接。
[0005]目前的SIP封装技术主要集中在数字类产品，主要采用塑封，气密性较差，机械性能差，对电磁波无屏蔽作用，有时塑料中含有有害杂质影响管芯；射频类SIP封装产品较少，在雷达、电子对抗、电子战中对高度集成的小型化SIP有着广泛的需求。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种高集成模块化射频SIP的封装方法，通过粘接或共晶、金丝键合、平行封焊，制得高集成模块化射频SIP。采用这种方法封装的高集成模块化射频SIP气密性好，体积小，重量轻，方便用户直接焊接与PCB上使用。
[0007]为解决上述技术问题，本发明提供一种高集成模块化射频SIP的封装方法，包括以下步骤:
[0008]S1:薄膜电路片设计，并利用异丙醇溶液对封装管壳和电路片进行超声波清洗；
[0009]S2:根据电路装配图，将若干电子元件、射频芯片和所述薄膜电路片粘接在封装管壳内；
[0010]S3:利用25um的金丝将射频芯片和薄膜电路片焊接在一起，射频芯片和薄膜电路片之间的金丝层弧形；
[0011]S4:采用充氮气的平行缝焊对封装管壳进行封盖，并对其密封性进行检测。
[0012]进一步地，步骤S1中的清洗时间为10分钟-20分钟。
[0013]进一步地，步骤S2具体包括以下步骤:
[0014]S21:根据电路装配图，在封装管壳的相应位置涂覆一层与电子元件、射频芯片和薄膜电路片等面积的导电胶；
[0015]S22:将电子元件、射频芯片和薄膜电路片贴合在封装管壳的相应位置后，将封装管壳放入高温烘箱进行烘烤50分钟-60分钟。
[0016]S23:取出封装管壳，检查粘接情况。
[0017]进一步地，封装管壳上涂覆的导电胶的厚度为0.05mm-0.12mm。
[0018]进一步地，高温烘箱内的烘烤温度为120°C。
[0019]进一步地，金丝的弧高为150um-200um。
[0020]进一步地，步骤S4的密封性检测步骤为:
[0021]S41:将密封腔体放入备压法辅助检漏台的压力容器中，充入氦气加压，压力为0.52MPa，保压时间为4小时；
[0022]S42:密封腔体取出后，进行粗检漏测试；将加压后的密封腔体完全浸入异丙醇中，观察是否有气泡冒出；若有气泡产生，则证明腔体不密封，并且漏率很大；反之则证明腔体密封；
[0023]S43:对密封腔体进行细检漏测试；将腔体放入氦质谱检漏仪的真空容器内，并开始抽气，若氦质谱检漏仪检测的氦气流量低于lX10_3pa则证明合格；反之则不合格。
[0024]进一步地，封装管壳采用的是陶瓷管壳。
[0025]本发明的有益效果为:通过粘接或共晶、金丝键合、平行封焊，制得高集成模块化射频SIP，其气密性好，体积小，重量轻，方便用户直接焊接与PCB上使用。并且，采用陶瓷封装的SIP还可以满足恶劣环境以及宇航级的要求。
【具体实施方式】
[0026]下面对本发明的【具体实施方式】进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于【具体实施方式】的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
[0027]—种高集成模块化射频SIP的封装方法，包括以下步骤:
[0028]S1:薄膜电路片设计，并利用异丙醇溶液对封装管壳和电路片进行超声波清洗10分钟-20分钟。
[0029]S2:根据电路装配图，将若干电子元件、射频芯片和薄膜电路片粘接在封装管壳内；
[0030]S3:利用25um的金丝将射频芯片和薄膜电路片焊接在一起，射频芯片和薄膜电路片之间的金丝层弧形，金丝的弧高为150um-200um。
[0031]S4:采用充氮气的平行缝焊对封装管壳进行封盖，并对其密封性进行检测。
[0032]根据本申请的一个实施例，步骤S2具体包括以下步骤:
[0033]S21:根据电路装配图，在封装管壳的相应位置涂覆一层与电子元件、射频芯片和薄膜电路片等面积的导电胶；导电胶涂层的厚度为0.05mm-0.12mm。
[0034]S22:将电子元件、射频芯片和薄膜电路片贴合在封装管壳的相应位置后，将封装管壳放入高温烘箱在120°C温度下进行烘烤50分钟-60分钟。
[0035]S23:取出封装管壳，检查粘接情况。
[0036]根据本申请的一个实施例，步骤S4的密封性检测步骤为:
[0037]S41:将密封腔体放入备压法辅助检漏台的压力容器中，充入氦气加压，压力为0.52MPa，保压时间为4小时；
[0038]S42:密封腔体取出后，进行粗检漏测试；将加压后的密封腔体完全浸入异丙醇中，观察是否有气泡冒出；若有气泡产生，则证明腔体不密封，并且漏率很大；反之则证明腔体密封；
[0039]S43:对密封腔体进行细检漏测试；将腔体放入氦质谱检漏仪的真空容器内，并开始抽气，若氦质谱检漏仪检测的氦气流量低于lX10_3pa则证明合格；反之则不合格。
[0040]根据本申请的一个实施例，封装管壳采用的是陶瓷管壳，采用陶瓷封装的SIP可以满足恶劣环境以及宇航级的要求。
[0041]本SIP具有放大、数控衰减、变频、温度补偿等多种功能，比传统模块体积减少了80%，更小、更轻、更方便用户直接焊接于PCB上使用。该SIP包含多种射频芯片及薄膜电路片，通过粘接或共晶、金丝键合、平行封焊、打印、包装，制得高集成模块化射频SIP。本发明SIP在10*4*1的体积内集成了不同类型的芯片5只、器件8只、薄膜电路片2只，具有完整的系统功能，可方便使用于雷达、电子战产品中。
【主权项】
1.一种高集成模块化射频SIP的封装方法，其特征在于，包括以下步骤: S1:薄膜电路片设计，并利用异丙醇溶液对封装管壳和电路片进行超声波清洗； S2:根据电路装配图，将若干电子元件、射频芯片和所述薄膜电路片粘接在封装管壳内； 53:利用25um的金丝将所述射频芯片和薄膜电路片焊接在一起，所述射频芯片和薄膜电路片之间的金丝层弧形； 54:采用充氮气的平行缝焊对封装管壳进行封盖，并对其密封性进行检测。2.根据权利要求1所述的高集成模块化射频SIP的封装方法，其特征在于，所述步骤SI中的清洗时间为10分钟-20分钟。3.根据权利要求1所述的高集成模块化射频SIP的封装方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括以下步骤: S21:根据电路装配图，在封装管壳的相应位置涂覆一层与所述电子元件、射频芯片和所述薄膜电路片等面积的导电胶； S22:将所述电子元件、射频芯片和薄膜电路片贴合在封装管壳的相应位置后，将封装管壳放入高温烘箱进行烘烤50分钟-60分钟； S23:取出封装管壳，检查粘接情况。4.根据权利要求3所述的高集成模块化射频SIP的封装方法，其特征在于，所述封装管壳上涂覆的导电胶的厚度为0.05 mm -0.12 mm。5.根据权利要求3所述的高集成模块化射频SIP的封装方法，其特征在于，所述高温烘箱内的烘烤温度为120° Co6.根据权利要求1所述的高集成模块化射频SIP的封装方法，其特征在于，所述金丝的弧高为 150 um-200 um。7.根据权利要求1所述的高集成模块化射频SIP的封装方法，其特征在于，所述步骤S4所述的密封性检测步骤为: 541:将密封腔体放入备压法辅助检漏台的压力容器中，充入氦气加压，压力为0.52MPa，保压时间为4小时； 542:密封腔体取出后，进行粗检漏测试；将加压后的密封腔体完全浸入异丙醇中，观察是否有气泡冒出；若有气泡产生，则证明腔体不密封，并且漏率很大；反之则证明腔体密封； 543:对密封腔体进行细检漏测试；将腔体放入氦质谱检漏仪的真空容器内，并开始抽气，若氦质谱检漏仪检测的氦气流量低于1X10-3 pa则证明合格；反之则不合格。8.根据权利要求1所述的高集成模块化射频SIP的封装方法，其特征在于，所述封装管壳采用的是陶瓷管壳。
【专利摘要】本发明公开了一种高集成模块化射频SIP的封装方法，包括以下步骤：S1：薄膜电路片设计，并利用异丙醇溶液对封装管壳和电路片进行超声波清洗；S2：根据电路装配图，将若干电子元件、射频芯片和所述薄膜电路片粘接在封装管壳内；S3：利用25um的金丝将射频芯片和薄膜电路片焊接在一起，射频芯片和薄膜电路片之间的金丝层弧形；S4：采用充氮气的平行缝焊对封装管壳进行封盖，并对其密封性进行检测。采用本方法封装的SIPDE气密性好，体积小，重量轻，方便用户直接焊接与PCB上使用。
【IPC分类】H01L25/065, H01L23/488, H01L23/49
【公开号】CN105206593
【申请号】CN201510542760
【发明人】金珠, 刘毅, 陈依军, 黄智 , 王栋, 边丽菲, 王阔
【申请人】成都嘉纳海威科技有限责任公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年8月31日