一种SIP模块、芯片、电路板及电子设备的制作方法

本实用新型实施例涉及电子封装技术领域，尤其涉及一种SIP模块、芯片、电路板及电子设备。

背景技术：

随着系统级封装(system in package，SIP)技术的发展，越来越多的芯片被封装到同一个模组中形成SIP模块。

由于不同的芯片之间存在电磁干扰，因此为了减少SIP模块中不同芯片之间的电磁干扰，目前的SIP模块主要采用如图1所示的封装结构。该封装结构首先在基板10上设置好被动元件11(例如，电阻、电容以及电感等器件)、芯片12、芯片13和被动元件14，并对被动元件11、芯片12、芯片13和被动元件14封胶；然后使用镭射技术在待隔离的芯片12和芯片13之间的胶体上设置通孔15，通过干冰清洗技术对通孔15进行清洁之后再向通孔15中注入导电材料，最后为该SIP模块建立屏蔽层16，从而得到分腔17和分腔18。

然而，由于实现不同功能的SIP模块中包括的芯片数量可能不同，因此若实现某个功能的SIP模块中包括较多数量的芯片时，采用上述SIP模块的封装结构可能会导致SIP模块的尺寸比较大。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种SIP模块、芯片、电路板及电子设备，以解决SIP模块的尺寸比较大的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供一种SIP模块，该SIP模块包括基板、设置于该基板内的M个屏蔽腔以及设置于该基板上、且位于N个屏蔽腔中每个屏蔽腔外部的至少一个第一元件，每个屏蔽腔包括设置于该基板的一个表面的凹槽和设置于该凹槽的开口上的屏蔽板，该每个屏蔽腔内设置有至少一个第二元件；其中，M和N均为正整数，且M大于或等于N。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种芯片，该芯片中包括如第一方面所述的SIP模块、第二保护层以及第二屏蔽层，该第二保护层设置于该SIP模块的第一表面上，该第二屏蔽层设置于该第二保护层和该SIP模块的侧面上；其中，该SIP模块的第一表面为该SIP模块中的基板的一个表面，该基板的一个表面为该基板上设置有凹槽的表面。

第三方面，本实用新型实施例还提供了一种电路板，该电路板中包括如第一方面所述的SIP模块或者如第二方面所述的芯片。

第四方面，本实用新型实施例还提供了一种电子设备，该电子设备中包括如第一方面所述的SIP模块、如第二方面所述的芯片或者如第三方面所述的电路板。

在本实用新型实施例中，SIP模块包括基板、设置于该基板内的M个屏蔽腔以及设置于该基板上、且位于N个屏蔽腔中每个屏蔽腔外部的至少一个第一元件，每个屏蔽腔包括设置于该基板的一个表面的凹槽和设置于该凹槽的开口上的屏蔽板，该每个屏蔽腔内设置有至少一个第二元件；其中，M和N均为正整数，且M大于或等于N。由于该基板内存在的M个屏蔽腔，可以将需要进行防干扰的电子器件分别设置在屏蔽腔内，可以合理利用基板内的纵向空间，使得在减少各器件间的电磁干扰的前提下，使得SIP模块的尺寸减小。

附图说明

图1为现有技术的一种SIP模块的封装示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种凹槽的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种SIP模块的结构示意图一；

图4为本实用新型实施例提供的一种SIP模块的结构示意图二；

图5为本实用新型实施例提供的一种SIP模块的结构示意图三；

图6为本实用新型实施例提供的一种SIP模块的结构示意图四；

图7为本实用新型实施例提供的一种SIP模块的结构示意图五；

图8为本实用新型实施例提供的一种SIP模块的结构示意图六；

图9为本实用新型实施例提供的一种SIP模块的结构示意图七；

图10为本实用新型实施例提供的一种SIP模块的结构示意图八。

具体实施方式

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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本文中的“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。“多个”是指两个或多于两个。

需要说明的是，本实用新型实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本实用新型实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

本实用新型实施例提供一种SIP模块，该SIP模块可以包括基板、设置于该基板内的M个屏蔽腔以及设置于该基板上、且位于N个屏蔽腔中每个屏蔽腔外部的至少一个第一元件。每个屏蔽腔可以包括设置于该基板的一个表面的凹槽和设置于该凹槽的开口上的屏蔽板，且每个屏蔽腔内设置有至少一个第二元件。其中，M和N均为正整数，且M大于或等于N。

需要说明的是，第一元件和第二元件为存在电磁干扰的元件。例如，两个的芯片之间的电磁干扰大时，则可以将两个芯片分别设置在不同的屏蔽腔中。

可以理解，本实用新型实施例中，芯片可以为打线类芯片，也可以为倒装类芯片，本本实用新型实施例对芯片类型不作具体限定。

可选的，本实用新型实施例中的第一元件和第二元件可以为：裸芯片、芯片封装件、无源元件、微机电系统MEMS器件、光学元件、通信元件、传感器中的任意一个。

可以理解，本实用新型实施例中，M和N可以相等。当M＝N时，M个屏蔽腔中每个屏蔽腔外部分别设置有至少一个第一元件。

可选的，本实用新型实施例中，该至少一个第二元件设置于凹槽的第一内表面上，第一内表面为与该凹槽的开口相对的内表面。

可以理解，若凹槽侧面位置满足第二元件设置所占空间，则第二元件也可以设置于凹槽的侧面上，本实用新型实施例对此不作具体限定。

可选的，本实用新型实施例中，凹槽可以为不规则的凹槽，也可以为规则的凹槽，本实用新型实施例对此不作具体限定。

需要说明的是，凹槽可以在基板的同一个表面上，也可以不在基板的同一个表面上，本实用新型实施例对此不作具体限定。

可选的，本实用新型实施例中，凹槽的侧壁上设置有第一屏蔽层。

需要说明的是，本实用新型实施例中，凹槽的第一内表面中设置有接地层布线，凹槽和屏蔽板以及第一内表面中的接地层布线通过电连接之后可以形成屏蔽腔。

可以理解，凹槽的第一内表面上设置有导电层，该至少一个第二元件设置与该凹槽的第一内表面上的导电层上。

可选的，本实用新型实施例中，该至少一个第二元件上设置有第一保护层。

需要说明的是，本申请实施例中可以通过对凹槽内注入胶体(即封胶)作为保护层，设置的保护层可以用于保护元件以及元件的引脚。

可选的，本实用新型实施例中，第一保护层填充在每个屏蔽腔内，第一保护层的第一表面与屏蔽板的第一表面接触。

可选的，本实用新型实施例中，每个第二元件包括至少一个引脚，该第一保护层设置在该至少一个引脚上。

可选的，屏蔽腔中也可以不设置保护层。

可选的，本实用新型实施例中，该至少一个第一元件还可以设置于基板的第一表面上，第一表面为与该至少一个第一元件对应的屏蔽腔中的凹槽所在的表面。

可选的，本实用新型实施例中，屏蔽板的第二表面上设置有绝缘层，该至少一个第一元件设置于绝缘层上，屏蔽板的第一表面和屏蔽板的第二表面相对设置。

本实用新型实施例中，为了更清楚地描述本实用新型实施例提供的SIP模块的具体结构，下面再结合一些附图(如下述实施例中的图2至图10)进行示例性的说明。

需要说明的是，在下述实施例的各个附图中，本实用新型实施例均是以M＝N＝1、且至少一个第一元件为一个第一元件，至少一个第二元件为一个第二元件，以及基板上设置凹槽的表面为基板上设置第一元件的表面为例进行示例性说明的。

当然，可以理解，本实用新型实施例中各个附图所示的SIP模块的结构、元件以及组件等的形状和数量等均是示例性的列举，其并不对本实用新型实施例造成任何限定。即本实用新型实施例中各个附图所示的SIP模块的结构、元件以及组件等的形状和数量等还可以是其它任意满足实际使用需求的形状和数量等，本实用新型实施例不作具体限定。

示例性的，图2为一个凹槽的示意图，如图2所示，假设凹槽为立方体，为开口朝上的凹槽，假设基板的上表面为A面所在的面、基板的下表面为B面所在的面，假设该基板上的凹槽为图2中所示的凹槽，该凹槽的开口在基板的A面，凹槽的高度为C7C6的长度，凹槽底部C1C2C3C4距离基板底部为C6C8的长度。即，凹槽的第一内表面为C1C2C3C4所在的平面，该至少一个第二元件设置于C1C2C3C4所在的平面。

示例性的，如图3所示，本实用新型实施例提供的SIP模块包括基板30、设置于基板30内的屏蔽腔31，以及设置于基板30上、且位于屏蔽腔31外部的第一元件32。屏蔽腔31包括设置于基板30的一个表面301的凹槽和设置与凹槽的开口上的屏蔽板33，屏蔽腔31内设置有第二元件34。

需要说明的是，本实用新型实施例中各个附图所示的SIP模块均是以基板的一个表面上设置凹槽和屏蔽板为例进行示例性说明的，具体实现时，还可以在基板的其它表面上设置凹槽和屏蔽板(例如可以在如图3所示的SIP模块中的基板30的非表面301的其他表面上设置凹槽)，还可以同时在基板的不同表面上设置凹槽(例如可以同时在如图3所示的SIP模块中的基板30的表面301和其他表面上设置凹槽)。

需要说明的，位于屏蔽腔31外部的第一元件32，可以位于图3所示的位置(即，悬空在屏蔽板33上，引脚焊接在屏蔽板33之外的基板位置)此时，屏蔽板33材料可以为金属板(或金属片)，屏蔽板33也可以为包括多层材料的屏蔽板，多层材料的屏蔽板靠近凹槽开口的表面可以为金属材料，靠近第一元件32的表面和基板30的表面材料类似(比如，可以包括导电线路和焊盘)，靠近第一元件32的屏蔽板表面与基板30的表面可以连接。当然，当位于屏蔽腔31外部的第一元件32也可位于图4所示的位置，当屏蔽板33为上述的多层材料的屏蔽板时，第一元件32可以位于图3、图4中的(a)以及图4中的(b)所示的位置，当屏蔽板33为金属板或金属片时，屏蔽板33上直接连接元件可能会影响性能，可以先在金属板或金属片的表面设置涂层，比如设置一层绝缘层之后再连接元件。

结合图3，如图5所示，第二元件34设置于凹槽的第一内表面302a上，第一内表面302a为与凹槽的开口相对的表面。

结合图5，如图6所示，凹槽的侧壁上设置有第一屏蔽层35。

可以理解，若凹槽的第一内表面302a上需要连接元件，则凹槽的第一内表面302a上需要设置导电层，第二元件34设置于凹槽的第一内表面302a的导电层上。

需要说明的是，第一内表面可以为凹槽槽底所在的表面，当然也可以为凹槽侧壁所在的表面，本实用新型实施例对此不作具体限定。

可选的，第二元件34上设置有第一保护层36。

结合图6，如图7所示，第一保护层36填充在屏蔽腔31内，第一保护层36的第一表面361与屏蔽板33的第一表面331接触。

假设第二元件34包括2个引脚，结合图6，如图8所示，第一保护层36设置在两个引脚上。

结合图7，如图9中的(a)所示，第一元件32设置在基板30的第一表面301(即第一表面为图3中所示的表面301)上，其中，第一表面301为第一元件32对应的屏蔽腔31中的凹槽所在的表面。

结合图7，如图9中的(b)所示，屏蔽板33的第二表面332上设置有绝缘层333，第一元件32设置与绝缘层333上，屏蔽板33的第一表面331和屏蔽板33的第二表面332相对设置。

需要说明的是，第一元件32设置与绝缘层333上表示第一元件32可以焊接在绝缘层333的焊盘上，第一元件32也可以贴合在绝缘层333上，引脚焊接在基板30的第一表面301上，本实用新型对此不作具体限定。

结合图9中的(a)所示的SIP模块，如图10中的(c)所示，还包括第二保护层36a以及第二屏蔽层39，第二保护层36a设置于该SIP模块的第一表面上，第二屏蔽层39设置与第二保护层36a和该SIP模块的侧面上；其中，该SIP模块的第一表面为该SIP模块中的基板30的一个表面(例如基板30的第一表面301)，该基板30的一个表面为该基板30上设置有凹槽的表面。

具体的，在实际应用中，通常也会将一些互相干扰较小的元件设置在基板上，结合图9，如图10中的(a)所示，在基板30的表面上设置元件37和元件38，设置完毕后对基板表面的各个器件进行封胶(即设置第二保护层36a)，封胶之后的结构为图10中的(b)所示，最后，设置第二屏蔽层39，最终得到如图10中的(c)所示的结构单体。

需要说明的是，为了便于说明，本实用新型实施例中仅以一个SIP模块单体为例进行说明。

需要说明的是，本实用新型实施例中的基板可以为结构为本实用新型实施例提供的单层基板，也可为结构为本实用新型实施例提供的多层基板，基板的材料可以为金属也可以为树脂，本实用新型实施例对此不作具体限定。

需要说明的是，本实用新型中的SIP模块的屏蔽腔的个数为基板内的屏蔽腔的个数和最后设置的SIP模块外的屏蔽层构成的基板上的屏蔽腔的个数的和。

可选的，当一个SIP模块需要封装的元件中，假设基板内的屏蔽腔的个数为M个，需要屏蔽的元件组数为Q+M组时，则也可以结合现有的镭射技术在封胶之后，设置屏蔽层之前设置(Q-1)个通孔，设置屏蔽层之后得到(Q+M)个屏蔽腔，其中，Q为正整数。

需要说明的，本实用新型也可以结合现有的技术，若基板的屏蔽腔不够时，可以结合镭射技术开槽(设置通孔)在基板上设置屏蔽腔，本实用新型实施例对此不作具体限定。

可以理解，若基板为双面可用的基板，凹槽不在的基板表面也可以设置元件。

可选的，基板可以为金属基板，也可以为树脂基板，本实用新型对此不作具体限定。

可选的，基板可以为多层基板，本实用新型对于基板的层数不作具体限定。

为了便于理解，下面，简要介绍本实用新型中的SIP模块的封装过程。

首先，获取图2中所示的基板，该基板凹槽的四面侧壁设置为金属层，即形成第一屏蔽层，该第一屏蔽层与基板的接地层布线连接形成屏蔽腔。通常，基板中设置有接地层布线，在封装完毕后进行切割为单体时基板的侧面的接地金属需要漏出，以便于与第二屏蔽层连接形成屏蔽腔。其次，在凹槽内焊接第二元件，将第二元件和基板凹槽内的导电线路连接起来。进而，若为了保护芯片和引脚可以在凹槽中填充保护层。然后，若屏蔽板为金属板，采用导电材料将金属板焊接到基板上，再在基板的其他位置焊接第一元件，焊接完毕后，可以继续焊接电磁干扰较弱或者互相无电磁干扰的元件，然后进行封胶(设置保护层)，印字切割，最后可以采用电镀、溅镀或者喷涂工艺在产品的表面制作金属层作为屏蔽层，再实现该单体的电磁屏蔽。

可选的，本实用新型实施例还提供了一种芯片，该芯片中包括如上述的SIP模块、第二保护层以及第二屏蔽层，该第二保护层设置与上述的SIP模块的第一表面上，该第二屏蔽层设置与第二保护层和SIP模块的侧面上；其中，该SIP模块的第一表面为该SIP模块中的基板的一个表面，该基板的一个表面为该基板上设置有凹槽的表面。

需要说明的是，包括如上述的SIP模块的芯片与SIP模块中的芯片为不同的芯片，即构成不同，功能不同。

可选的，本实用新型实施例还提供了一种电路板，该电路板中包括上述所述的SIP模块或者设置有如上述的SIP模块的芯片。

可选的，本实用新型实施例还提供了一种电子设备，该电子设备中包括上述的SIP模块、设置有如上述的SIP模块的芯片或者设置有上述的电路板。

本实用新型实施例提供的SIP模块包括基板、设置于该基板内的M个屏蔽腔以及设置于该基板上、且位于N个屏蔽腔中每个屏蔽腔外部的至少一个第一元件，每个屏蔽腔包括设置于该基板的一个表面的凹槽和设置于该凹槽的开口上的屏蔽板，该每个屏蔽腔内设置有至少一个第二元件；其中，M和N均为正整数，且M大于或等于N。由于该基板内存在的M个屏蔽腔，可以将需要进行防干扰的电子器件分别设置在屏蔽腔内，在减少各器件间的电磁干扰的前提下，可以使得SIP模块的尺寸减小，进一步的，现有的封装结构中需要通过设置通孔建立屏蔽腔，制作SIP模块的难度较高，本实用新型实施例提供的SIP模块的封装结构无需通过设置通孔建立屏蔽腔，可以使得制作SIP模块的难度降低。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。