具有封装外形的插件模组的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及集成电路领域，公开了一种具有封装外形的插件模组。本实用新型中，具有封装外形的插件模组包含：基板、贴片焊接分立元器件、至少一颗芯片的晶片、塑料外封装；其中，基板为具有双面焊盘的电路板，双面焊盘是具有封装外形的插件模组的输出端；分立元器件采用表面贴片工艺焊接在电路板上，晶片通过导线连接在电路板上，分立元器件和晶片通过注塑密封工艺封装在塑料外封装内。使得在立式插件焊接模组的制造过程中，可以利用高效率、高精度的全自动化封装设备来提高生产效率和良率，并且降低成本。
【专利说明】具有封装外形的插件模组
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及集成电路领域，特别涉及具有封装外形的插件模组。
【背景技术】
[0002]随着计算机的普及，鼠标作为计算机重要的硬件输入设备，它依靠与参照系（如鼠标垫）之间的相对运动控制光标移动；通过点击不同按键实现鼠标左键、右键、中键及翻页功能，其结构简单、成本低廉等优点使其得到广泛应用。鼠标一般包含外部壳体和内部电路板，电路板上安装了光标移动控制器、按键系统、供电系统、传输系统等，这些系统所使用的元器件有贴片和插片两种封装形式，使得对电路板的加工也存在多种不同的方式。
[0003]目前鼠标的电路板主要有两种：1)将所有元器件安装在一块电路板上的单块板，和2)将贴片元器件制成模组之后与其他插件元器件一起插接在电路主板上的两块板。其中，单块板需要在一块电路板上进行表面贴片（SMT)和插件（DIP)两种加工流程，工艺比较复杂，而且对板材的要求颇高；此外，单块板电路中使用的芯片通常是一种封装片，其成本较高，所以单块板做成的鼠标的成本较高。两块板包含小电路板和大电路板，小电路板构成一种模组（module)，是一种半成品系统。这块小电路板通常制作成立式插件，先在其上采用贴片加工流程将贴片元器件集成到这块小电路板上，再通过导线将至少一颗芯片的晶片连接到小电路板上，然后在晶片上点滴保护胶并烘烤固化。最后将这块小电路板和其他插片元器件一起采用插件加工流程焊接到大电路板上，这样每块大电路板上只需要一种加工流程，降低了对电路板板材的要求，从而降低了鼠标的成本。虽然两块板的成本较低，但是模组的这种生产方式受限于半自动加工设备较低的精度和速度，生产效率和良率都偏低，而且可测试性以及测试效果都不好。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种具有封装外形的插件模组，使得在立式插件焊接模组的制造过程中，可以利用高效率、高精度的全自动化封装设备来提高生产效率和良率，并且降低成本。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种具有封装外形的插件模组，包含：基板、贴片焊接分立元器件、至少一颗芯片的晶片、塑料外封装；
[0006]所述基板为具有双面焊盘的电路板，其中，所述双面焊盘是所述具有封装外形的插件模组的输出端；
[0007]所述分立元器件采用表面贴片工艺焊接在所述电路板上，所述晶片通过导线连接在所述电路板上，所述分立元器件和所述晶片通过注塑密封工艺封装在所述塑料外封装内；
[0008]所述具有封装外形的插件模组通过将完成注塑封装的基板切割得到。
[0009]本实用新型实施方式相对于现有技术而言，制作具有双面焊盘的电路板作为封装的基板；双面焊盘是具有封装外形的插件模组的输出端；在电路板上采用表面贴片工艺焊接分立元器件；通过导线将至少一颗芯片的晶片连接到电路板上；将电路板上分立元器件和晶片的相应位置通过注塑密封工艺进行注塑封装；将完成注塑封装的基板切割成独立的具有封装外形的插件模组。使得在立式插件焊接模组的制造过程中，可以利用高效率、高精度的全自动化封装设备来提高生产效率和良率，并且降低成本。
[0010]另外，所述电路板上制作有天线；所述天线位于所述塑料外封装之外。将天线放在塑料外封装之外，可以确保天线的正常工作，简化了因天线而需在塑料外封装上打孔的工艺，进一步使本实用新型的工艺实现简单，成本低廉。
[0011]另外，所述塑料外封装上具有打码，方便具有封装外形的插件模组的识别和跟踪。
[0012]另外，所述晶片采用引线键合技术通过导线连接到所述电路板上；其中，所述导线为金线、铜线、铝线等可以起电性连接的导线。进一步使本实用新型的工艺实现简单、成本低廉。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图I是根据本实用新型第一实施方式的具有封装外形的插件模组的剖面示意图；
[0014]图2是根据本实用新型第一实施方式的具有封装外形的插件模组的俯视图；
[0015]图3是根据本实用新型第二实施方式的具有封装外形的插件模组的俯视图；
[0016]图4是根据本实用新型第一实施方式的具有封装外形的插件模组的注塑封装示意图；
[0017]图5是根据本实用新型第二实施方式的具有封装外形的插件模组的注塑封装示意图。
【具体实施方式】
[0018]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
[0019]本实用新型的第一实施方式涉及一种具有封装外形的插件模组，如图I和图2所示，包含：基板I、贴片焊接分立元器件3、至少一颗芯片的晶片4、塑料外封装6。基板I为具有双面焊盘2的电路板，该双面焊盘是具有封装外形的插件模组的输出端。分立元器件3采用表面贴片工艺焊接在电路板上，晶片4通过导线5连接在电路板上，分立元器件和晶片通过注塑密封工艺封装在塑料外封装6内。具有封装外形的插件模组通过将完成注塑封装的基板切割得到。
[0020]此外，值得说明的是，分立元器件包含：电容、电感、电阻、晶体、二极管、三极管等电子元器件。比如，鼠标的电路板上所使用的贴片式元器件均可以封装到具有封装外形的插件模组中，这个插件模组的生产过程，实际就是小电路板的生产过程，由于采用了标准的电子封装工艺，使得模组生产效率得到提高，提高了良率，而且可测试性以及测试效果也得到了明显提升。
[0021]塑料外封装上具有打码。打码就是在封装模块的顶表面印上去不掉的、字迹清楚的字母和标识，包括制造商的信息、国家、器件代码等，主要是为了识别并可跟踪。打码的方法有多种，其中最常用的是印码（print)方法,它又包括油墨印码（ink marking)和激光印码（laser marking) 二种,只要能在塑料外封装上打码,本实用新型均可使用，具体方法在此不一一赘述。
[0022]晶片采用引线键合技术通过导线连接到电路板上；其中，导线为金线、铜线、铝线等可以起电性连接的材质。引线键合(Wire Bonding)是一种使用细金属线,利用热、压力、超声波能量为使金属引线与基板焊盘紧密焊合，实现芯片与基板间的电气互连和芯片间的信息互通。在理想控制条件下，引线和基板间会发生电子共享或原子的相互扩散，从而使两种金属间实现原子量级上的键合。引线键合的工艺实现简单、成本低廉、适用于多种封装形式，在工业上通常有三种引线键合定位平台技术被采用：热压引线键合，锲-锲超声引线键合，热声引线键合。不论采用何种技术进行引线键合，只要将晶片连接到电路板上，都在本实用新型的保护范围之内，在此不再赘述。
[0023]此外，值得一提的是，由于成型（molding)后，在具有封装外形的插件模组通过双面焊盘焊接到电路板时，不用额外做卡位设计，由塑料外封装完成卡位功能，方便模组的安装。也就是说，在焊接具有封装外形的插件模组时，直接将模组放置在欲焊接的通孔内，放到焊盘位于通孔内时，外封装卡在电路板上，使这个模组固定住，不会出现过分进入通孔的情况。
[0024]值得说明的是，需要封装的部分包含但不仅限于分立元器件和晶片在电路板上的相应位置，也就是说，需要封装的部分不包含双面焊盘的区域以及插件模组穿过主板PCB安装后嵌入在主板中的部分，比如，如图3所示，将电路板上除焊盘之外的部分全部进行注塑封装。
[0025]上述具有封装外形的插件模组的制造过程中，采用标准的电子封装工艺，比如球栅阵列封装（BGA)、触点阵列封装（LGA)等，这里只列出了主要工艺流程，现有的工艺流程均可用于本实用新型，在此不再赘述。与BGA、LGA封装等一面焊盘，一面放置元器件的封装不同，插件模组制成之后，采用插件焊接工艺焊接到电路板上。由于本实用新型的具有封装外形的插件模组采用具有双面焊盘的电路板作为基板，所以在进行注塑封装时，BGA、LGA封装是将基板放置元器件的一面全部进行成型（molding)封装，而本实施方式需要把焊盘部分留在塑料外封装之外，如图4所示。由于采用标准的电子封装工艺进行插件模组的生产，那么其测试方法也可以采用类似现有的标准封装元器件的测试方法，从而使本实施方式生产的插件模组的可测试性、自动测试以及测试效果都有明显提升。
[0026]与现有技术相比，本实施方式的具有封装外形的插件模组包含：基板、贴片焊接分立元器件、至少一颗芯片的晶片、塑料外封装；其中，基板为具有双面焊盘的电路板，双面焊盘是具有封装外形的插件模组的输出端；分立元器件采用表面贴片工艺焊接在电路板上，晶片通过导线连接在电路板上，分立元器件和晶片通过注塑密封工艺封装在塑料外封装内。使得在立式插件焊接模组的制造过程中，可以利用高效率、高精度的全自动化封装设备来提高生产效率和良率，并且降低成本。
[0027]本实用新型的第二实施方式涉及一种具有封装外形的插件模组。第二实施方式在第一实施方式基础上做了进一步改进，主要改进之处在于：在第二实施方式中，在电路板上制作有天线，该天线位于塑料外封装之外，如图3所示。[0028]在具有封装外形的插件模组的生产过程中，有可能会涉及到天线的处理，比如无线鼠标的发射天线是设计在模组这一块的，那么可能涉及到要不要把天线也设计在塑料外封装内的考虑，如果把天线设计在塑料外封装内，为了使天线正常工作，需要在塑料外封装上天线所在位置打孔，这无形增加了工艺的复杂度，而且，打孔或多或少会影响天线的正常工作。因此，可以将天线设计在塑料外封装之外，确保天线的正常工作，简化了因天线而需在塑料外封装上打孔的工艺，进一步使本实用新型的工艺实现简单，成本低廉。
[0029]为了提高生产效率，也可以采用标准的电子封装工艺进行批量生产。具体地说，在制作具有双面焊盘的印制电路板作为封装的基板时，在该电路板上的单元电路板上制作了天线；在进行注塑封装时，依据对性能和外观尺寸的要求决定是否将单元电路板上的天线的部分进行注塑封装。可以如图4所示那样把天线设计在塑料外封装内，为了使天线正常工作，需要在塑料外封装上天线所在位置打孔。也可以将天线设计在塑料外封装之外，确保天线的正常工作，也就是说，需要封装的部分不包含天线所在位置，将电路板上除焊盘和天线之外的部分进行注塑封装，如图5所示。
[0030]本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。
【权利要求】
1.一种具有封装外形的插件模组，其特征在于，包含：基板、贴片焊接分立元器件、至少一颗芯片的晶片、塑料外封装； 所述基板为具有双面焊盘的电路板，其中，所述双面焊盘是所述具有封装外形的插件模组的输出端； 所述分立元器件采用表面贴片工艺焊接在所述电路板上，所述晶片通过导线连接在所述电路板上，所述分立元器件和所述晶片通过注塑密封工艺封装在所述塑料外封装内； 所述具有封装外形的插件模组通过将完成注塑封装的基板切割得到。
2.根据权利要求I所述的具有封装外形的插件模组，其特征在于，所述电路板上制作有天线；所述天线位于所述塑料外封装之外。
3.根据权利要求I所述的具有封装外形的插件模组，其特征在于，所述塑料外封装上具有打码。
4.根据权利要求I至3任一项所述的具有封装外形的插件模组，其特征在于，所述分立元器件包含：电容、电感、电阻、晶体、二极管、三极管。
5.根据权利要求I至3任一项所述的具有封装外形的插件模组，其特征在于，所述晶片采用引线键合技术通过导线连接到所述电路板上；其中，所述导线为金线、铜线或铝线。
【文档编号】H01L23/28GK203536377SQ201320425709
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年7月17日 优先权日:2013年7月17日
【发明者】谢循, 谢晋, 薛魏伟 申请人:泰凌微电子（上海）有限公司, 谢晋