一种封装结构的加工方法及封装结构与流程

文档序号:14257392阅读:178来源:国知局

本发明实施例涉及封装结构设计的技术领域,尤其涉及一种封装结构的加工方法及封装结构。



背景技术:

随着移动终端、可穿戴设备和人工智能的不断发展,对各种光学感应器件的需求越来越多。在移动终端和可穿戴设备上,由于本身结构尺寸的限制,只能选用较小尺寸的或细长的光学感应器件。如手机全面屏的推动,摆放光学器件的位置非常有限,所以只能选用长条形的光学器件。目前光学器件的封装结构主要有两种:1)采用两次封胶工艺生产;2)一次封胶工艺+上盖。

由于光学器件都需要封一层透明的胶体,此类透明胶体一般不含填充物或只含非常少量的填充物,导致此类透明胶体收缩一般都比较大,而基板又比较薄,造成封装后产品容易变形。如通过上述两次封胶工艺生成的封装结构,由于两种胶体的热膨胀系数差异,很容易导致胶体内部开裂。而采用一次封胶工艺+上盖的封装结构,上盖一般使用涂胶或卡扣帖装在基板上,此类结构主要缺陷有以下几种:1)上盖结构复杂,制造困难,2)上盖帖装效率较差;3)上盖黏贴不牢,容易脱落;4)长条形结构产品翘曲严重,导致通过表面贴装技术(surfacemounttechnology,简称smt的缩写)进行帖装时焊接异常,可以看出,采用现有封装工艺制成的封装结构均容易变形,降低了产品的可靠性。



技术实现要素:

本发明实施例提供一种封装结构的加工方法及封装结构,以解决采用现有封装工艺制成的封装结构容易变形的问题。

为了解决上述技术问题,本发明是这样实现的:

第一方面,本发明实施例提供了一种封装结构,包括:

底层基板,所述底层基板上设置有感应芯片和发光芯片;

中间层基板,所述中间层基板位于所述底层基板的上表面,所述中间层基板上对应于所述感应芯片的位置设置有第一镂空部,所述中间层基板上对应于所述发光芯片的位置设置有第二镂空部;

上层基板,所述上层基板位于所述中间层基板的上表面,所述上层基板对应于每个所述感应芯片的位置设置有第一开孔,所述上层基板对应于每个所述发光芯片的位置设置有第二开孔。

第二方面,本发明实施例提供了一种封装结构的加工方法,包括:

在底层基板上放置至少两组芯片,每组芯片包括一个感应芯片和一个发光芯片,且每组芯片均与所述底层基板中的电路连通;

在每个所述感应芯片和每个所述发光芯片的表面封装透明塑封层;

在底层基板的表面依次堆叠中间层基板和上层基板,形成封装结构总成;

将所述封装结构总成分割成至少两个封装结构,每个所述封装结构包含一个感应芯片和一个发光芯片;

其中,所述中间层基板对应于每个所述感应芯片的位置设置有第一镂空部,所述中间层基板对应于每个所述发光芯片的位置设置有第二镂空部;所述上层基板对应于每个所述感应芯片的位置设置有第一开孔,所述上层基板对应于每个所述发光芯片的位置设置有第二开孔。

在本发明实施例中,通过在底层基板上依次堆叠中间层基板和上层基板,形成封装结构总成;将所述封装结构总成分割成至少两个封装结构,每个所述封装结构包含一个感应芯片和一个发光芯片。本发明实施例中堆叠在一起的三块基板可以大大提升产品强度和刚度,防止因底层基板太薄而产生翘曲,同时可以降低产品内应力,提升产品可靠性,并缩短制作周期。

附图说明

图1为本发明实施例的封装结构的结构示意图;

图2为本发明实施例的封装结构的加工方法的流程图;

图3为本发明实施例中在底层基板上设置芯片的示意图;

图4为本发明实施例中在芯片表面形成透明塑封层的示意图;

图5为本发明实施例中在底层基板上设置连接材料的示意图;

图6为本发明实施例的加工方法中底层基板、中间层基板及上层基板的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完成地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

如图1所示,本发明的实施例提供了一种封装结构,该封装结构包括:

底层基板1,所述底层基板1上设置有感应芯片11和发光芯片12;

中间层基板2,所述中间层基板2位于所述底层基板1的上表面,所述中间层基板2上对应于所述感应芯片11的位置设置有第一镂空部21,所述中间层基板2上对应于所述发光芯片12的位置设置有第二镂空部22;

上层基板3,所述上层基板3位于所述中间层基板2的上表面,所述上层基板3对应于每个所述感应芯片11的位置设置有第一开孔31,所述上层基板3对应于每个所述发光芯片12的位置设置有第二开孔32。

具体的,所述中间层基板2的外形轮廓呈日字型,且感应芯片和一个发光芯片均通过连接线与所述底层基板中的电路连通。

本发明实施例的封装结构,在底层基板上依次堆叠中间层基板和上层基板,堆叠在一起的三块基板可以大大提升产品强度和刚度,防止因底层基板太薄而产生翘曲,同时可以降低产品内应力,提升产品可靠性。

进一步地,如图1所示,本发明实施例的封装结构,还包括:

设置于所述感应芯片11和所述发光芯片12表面的透明塑封层14。

具体的,采用封装molding工艺,使用透明的塑封材料将感应芯片11、发光芯片12以及连接线13塑封起来,形成透明塑封层14。

进一步地,所述透明塑封层14的高度小于所述中间层基板2的高度,即透明塑封层分别位于中间层基板2的第一镂空部21内和第二镂空部22内。

进一步地,所述底层基板1、所述中间层基板2及所述上层基板3上分别设置有定位孔。

通过在底层基板1、中间层基板2及上层基板3上分别设置定位孔,方便在底层基板上堆叠中间层基板及上层基板时进行定位。

本发明实施例的封装结构,在底层基板上依次堆叠中间层基板和上层基板,堆叠在一起的三块基板可以大大提升产品强度和刚度,防止因底层基板太薄而产生翘曲,同时可以降低产品内应力,提升产品可靠性。

如图2所示,本发明的实施例还提供了一种封装结构的加工方法,包括:

步骤201:在底层基板上设置至少两组芯片,每组芯片包括一个感应芯片和一个发光芯片,且每组芯片均与所述底层基板中的电路连通。

具体的,在所述底层基板1表面贴上至少两组芯片,如图3所示,每组芯片包括一个感应芯片11和一个发光芯片12;对每组芯片进行打线处理,得到连通所述底层基板中的电路和每组芯片的连接线13。

在底层基板上设置芯片时,一般通过采用粘片膜(dieattachfilm,daf)材料或芯片黏着胶。

步骤202:在每个所述感应芯片和每个所述发光芯片的表面封装透明塑封层。

采用透明封装材料对每个所述感应芯片和每个所述发光芯片进行塑封处理,形成透明塑封层。

具体的,采用封装molding工艺,使用透明的塑封材料将芯片和连接线13封起来,形成透明塑封层14,得到如图4所示的结构。

步骤203:在底层基板的表面依次堆叠中间层基板和上层基板,形成封装结构总成。

其中,如图1所示,所述中间层基板2对应于每个所述感应芯片11的位置设置有第一镂空部21,且对应于每个所述发光芯片12的位置设置有第二镂空部22;所述上层基板3对应于每个所述感应芯片11的位置设置有第一开孔31,且对应于每个所述发光芯片12的位置设置有第二开孔32。

进一步地,在上述步骤203之前,还包括:

在所述中间层基板2上表面的焊盘上增加连接材料;

和/或,在所述上层基板3下表面的焊盘上增加连接材料。

该连接材料具体为胶水或焊料。

此时,上述步骤203具体包括:如图5所示,在所述底层基板1上表面的焊盘上添加连接材料15,另外,如图6所示,在生产过程中,可采用大板堆叠的方式,将底层基板1上的定位孔4分别与所述中间层基板2和所述上层基板3的定位孔4对齐;在上述定位孔4对齐后,通过所述连接材料15,在所述底层基板1的表面依次设置所述中间层基板2和所述上层基板3。

上层基板可以为基板,也可以为金属片,树脂等材料。

在本发明的具体实施例中,在中间层基板的上表面或上层盖板的下表面日字形焊盘上涂胶水或焊料,并在底层基板的日字形焊盘点上胶水或焊料,然后通过定位孔进行定位,将三块基板按上中下堆叠起来,然后经过烘烤将胶水烤干。如使用的是焊料,则堆叠好后过回流焊(reflow)将三块板焊接在一起,形成封装结构总成。

另外,也可采用在中间层基板的上下面的焊盘上做喷锡(pre-solder),然后刷助焊剂后堆叠好后采用过回焊炉的方式来焊接。

需要说明的是,上述日字形焊盘仅为举例说明,本发明实施例中也可以是其他形状的焊盘,且如果不是使用焊料,也可以不用焊盘。

步骤204:将所述封装结构总成分割成至少两个封装结构,每个所述封装结构包含一个感应芯片和一个发光芯片。

如图6所示,在生产过程中可以采用大板堆叠封装好后再切割成单颗产品,有效提升生产效率。具体的,根据需要在合适的位置完成印字后将所述封装结构总成分割成至少两个封装结构,得到如图1所示的封装结构。

本发明实施例的封装结构的加工方法,采用三层基板堆叠的方式代替上盖工艺,三块基板绑定在一起形成一个整体,提升整个产品的强度和刚度,避免出现掉盖子的情形,有效解决上盖工艺中基板太薄容易变形的弊端,且相比传统的两次封胶工艺相比,产品内应力较小,可以提升产品可靠性,另外,整个封装工艺非常简单,且可以整版堆叠,相比上盖工艺及两次封胶工艺,生产效率显著提高。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后,还需要说明的是,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、物品或者终端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、物品或者终端设备所固有的要素。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、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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