模组化封装结构的制作方法

文档序号:21636728发布日期:2020-07-29 02:47阅读:248来源:国知局
模组化封装结构的制作方法

一种封装结构,尤指一种应用于模组化封装的封装结构。



背景技术:

随着电子产业的蓬勃发展,各式电子产品提升性能的同时亦讲求体积轻薄短小,为因应业界产品复杂化及尺寸微小化的需求,多芯片封装结构(multi-chippackage,mcp)及堆栈式封装结构(packageonpackage,pop)等将相关组件整合于单一封装结构的系统级封装(systeminpackage,sip)技术逐渐兴起,然而不同组件其封装结构及封装材料有所差异,其复杂的封装程序造成封装成本提升及产品良率不佳。

于通讯领域方面,自第三代(3g)、第四代(4g)移动通讯技术演进至第五代(5g)移动通讯技术世代,而移动通讯所使用的频带增加,通讯系统中表面声波滤波器(surfaceacousticwavefilter,sawfilter)的需求亦随之增加;表面声波滤波器包含有交叉指状电极及具有压电特性的基板,将输入的电气信号通过逆压电效应转换为声波信号,再通过正压电效应将声波讯号转换为电气讯号输出,使其具有滤波的电气特性,其中,表面声波滤波器封装时需提供一空腔让声波能量得以传递。

目前业界多使用晶圆级芯片尺寸封装(waferlevelchipscalepackage,wlcsp)技术制作表面声波滤波器所需的空腔,先将表面声波滤波器依据原型尺寸进行封装,再将封装后的表面声波滤波器与相关组件进行模组化封装,然而采用wlcsp技术使得表面声波滤波器的封装成本提高数倍到数十倍。

此外,于封装制程中,通常使用液态环氧树脂等成型材料固定电子组件与基板的焊接处,防止焊接时发生组件偏移或桥接等异常现象,但液态环氧树脂固化前其胶体易向外扩散,影响邻近组件的焊接效果。



技术实现要素:

为了改善现有技术的问题,本实用新型提供一种模组化封装结构,该模组化封装结构包含有:

一基板,该基板的一表面上形成有多个第一焊垫(pad)及多个第二焊垫,且该基板内存在与该些第一焊垫及该些第二焊垫焊垫连接的电子线路;

至少一防溢组件,该至少一防溢组件形成在该基板上,且各该防溢组件于该基板上包围出一区域,该些第一焊垫位于该区域内,该些第二焊垫位于该区域外;

至少一第一电子组件,表面形成有多个第一导电接点,使用表面黏着技术(surfacemounttechnology,smt),该至少第一电子组件通过该些第一导电接点与相对应的该些第一焊垫连接,并将该至少第一电子组件借由该些第一导电接点贴焊于该基板上,且该至少第一电子组件贴焊位置位于各该防溢组件所包围的该区域中;

一第一封装层,由成型材料形成,位于该至少一防溢组件、该至少一第一电子组件及该基板间,包覆该些第一焊垫及该些第一导电接点,用以固定及保护该些第一导电接点,防止该些第一导电接点于焊接时发生偏移、流动等现象;

至少一第二电子组件,表面形成有多个第二导电接点,使用金对金互连(goldtogoldinterconnection,ggi)的覆晶倒装技术,该至少一第二电子组件通过该些第二导电接点与相对应的该些第二焊垫连接,并将该至少一第二电子组件借由该些第二导电接点贴焊于该基板上,且该至少一第二电子组件贴焊位置位于各该防溢组件所包围的该区域外;

一第二封装层,由封装材料形成,包覆贴焊于该基板上的该至少一第一电子组件及该至少一第二电子组件、该第一封装层以及该至少一防溢组件,其中,该第二封装层包覆该至少一第二电子组件,并于该至少一第二电子组件与该基板间形成一密闭空腔。

本实用新型模组化封装结构,通过该至少一防溢组件改善现有技术中成型材料固化前其胶体易向外扩散,影响邻近组件焊接效果的现象;且不须采用额外模具进行封装,降低封装成本,并提供表面声波滤波器运作所需要的密闭空腔。

附图说明

图1:本实用新型应用于模组化封装的示意图。

图2a:第一实施例中基板及防溢组件的剖视图。

图2b:第一实施例中拦坝的示意图。

图3:第一实施例中第一电子组件焊接后的剖视图。

图4:第一实施例中形成第一封装层的剖视图。

图5:另一实施例中拦坝的剖视图。

图6:第一实施例中第二电子组件焊接后的剖视图。

图7:第一实施例中本实用新型模组化封装结构的剖视图。

图8:第一实施例中本实用新型中防溢组件、第一电子组件及第二电子组件相对距离的示意图。

图9:第二实施例中矩形凹槽的示意图。

图10:第二实施例中第一电子组件焊接后的剖视图。

图11:第二实施例中本实用新型模组化封装结构的剖视图

具体实施方式

以下配合图式及本实用新型的较佳实施例,进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段。

请参看图1所示,第一实施例中,本实用新型模组化封装结构包含有一基板10,该基板10具有多个单元,各单元包含有至少一防溢组件13、至少一第一电子组件20及至少一第二电子组件40,并对该基板10的多个单元同时进行模组化封装,以下以单一个单元为例说明本实用新型模组化封装结构。

请参看图2a所示,图2a为图1于割面线yy的剖视示意图,该基板10一表面上形成有多个第一焊垫11、多个第二焊垫12及至少一防溢组件13,该些第一焊垫11及该些第二焊垫12与该基板10内存在的电子线路连接,而各该防溢组件13于该基板10上包围出一区域,该些第一焊垫11位于该区域内,该些第二焊垫12位于该区域外,其中,该基板10可以是有机基板、陶瓷基板、复合基板或晶圆,而各该防溢组件13可根据不同组件及封装的设计需求改变其所包围的区域形状,如圆形、矩形或其他不规则图形等。进一步参看图2b所示,以下以该至少一防溢组件13为至少一矩形拦坝(dam)为例,且各该防溢组件13于该基板10上包围出一矩形区域。

请参看图3所示,于该基板10上设置至少一第一电子组件20,该至少一第一电子组件20的一表面形成有多个第一导电接点21,该些第一导电接点21可为由金(au)、锡(sn)、铜(cu)、镍(ni)、锌(zn)、铅(pb)的金属或其合金所构成的金属凸块,使用表面黏着技术(surfacemounttechnology,smt),将该至少一第一电子组件20通过该些第一导电接点21与该些第一焊垫11对应连接,并于该些第一导电接点21与相对应的该些第一焊垫11连接后,经由一回焊炉进行第一次回焊作业,将该至少一第一电子组件20借由该些第一导电接点21贴焊于该基板10上,使该至少一第一电子组件20能通过该些第一导电接点21及相对应的第一焊垫11与该基板10的电子线路连接,其中,该至少一防溢组件13的高度a大于该至少一第一电子组件20的底面至该基板10的距离b(即a>b),且该至少一防溢组件13的高度a不大于1mm。

进一步参看图4所示,该至少一第一电子组件20的贴焊作业完成后,于该至少一防溢组件13及该至少一第一电子组件20间注入成型材料,形成一第一封装层30,包覆该些第一导电接点21及该些第一焊垫11,其中,该第一封装层30的材料为环氧树指(epoxy),且可依据封装制程的不同需求,调整环氧树脂中固化剂、稀释剂等添加物的比例,于本实施例中,成型材料以液态环氧树脂为例。

请参看图5所示,于另一实施例中,该至少一防溢组件13的高度c小于该至少一第一电子组件20与该基板10的距离d(即c<d),该至少一防溢组件13可依据产品设计需求形成于该至少一第一电子组件20焊接后的位置与该基板10之间。

当液态环氧树脂注入该至少一防溢组件13与该至少一第一电子组件20间,液态环氧树脂的流动范围将局限于各该防溢组件13所包围的区域中,防止液态环氧树脂在固化前向外扩散,避免影响邻近区域与电子组件焊接能力的现象。

请参看图6所示,在该基板10上另设置至少一第二电子组件40,该至少一第二电子组件40的一表面形成有多个第二导电接点42,该些第二导电接点42可为由金(au)的金属或其合金所构成的金凸块,使用金对金互连(goldtogoldinterconnection,ggi)的覆晶倒装技术,将该至少一第二电子组件40通过该些第二导电接点42与该些第二焊垫12对应连接。由于回焊炉温度大多低于300℃,该些第二导电接点42若需要再经过回焊作业,不会发生熔融而导致桥接现象,能确保回焊后的质量,且该第一封装层30包覆该第一导电接点21,用以防止该至少一第一电子组件20于第二次回焊作业时发生组件偏移、第一导电接点21间桥接等异常现象。

请参看图7所示,该至少一第二电子组件40的贴焊作业完成后,使用片状干式环氧树脂覆盖于该基板10、该至少一防溢组件13、该至少一第一电子组件20、该第一封装层30及该至少一第二电子组件40上,并对片状干式环氧树脂进行加热与加压,使其软化与服贴;片状环氧树脂软化后附着于该基板10、该至少一防溢组件13、该至少一第一电子组件20、该第一封装层30及该至少一第二电子组件40的表面,形成该第二封装层50。该第二封装层50用以防止电子组件受到外力或外部湿气、化学物等的侵蚀及破坏,提供保护作用,其中,由于片状干式环氧树脂于加热软化后沿着该至少一第二电子组件40表面附着,使得片状干式环氧树脂固化后于该基板10及该至少一第二电子组件40间形成一密闭空腔51,且可根据产品设计及封装需求不同,裁切不同尺寸的片状干式环氧树脂或增加其厚度,不须采用额外模具进行封装,降低封装成本。

请参看图8所示,以下说明第一实施例中,该至少一防溢组件13、该至少一第一电子组件20以及该至少一第二电子组件40的距离关系,该至少一第一电子组件20距离该至少一第二电子组件40最近的一侧边为第一侧边,第一侧边依顺时钟方向依序为第二侧边、第三侧边、第四侧边,本实用新型中可由第二、第三或第四侧边注入成型材料以进行封装作业,本实施例以第三侧边为例说明,该至少一第一电子组件20之第一侧边相距该至少一防溢组件13的最短距离为距离e1,而第二~第四侧边距离该至少一防溢组件13的最短距离分别为距离e2~e4,距离e1、e2、e4可为不同距离,距离e3不小于0.01mm以供进行注入成型材料的封装作业;该至少一防溢组件13与该至少一第二电子组件40的最短距离为距离f,且距离f不小于0.01mm;而各该防溢组件13所包围的区域外可焊接多个第二电子组件40,其中,该些第二电子组件40的间隔距离不小于0.01mm。

请参看图9所示,于第二实施例中,该至少一防溢组件13是形成在该基板10的至少一凹槽,且各该凹槽于该基板10上包围出一矩形区域,该些第一焊垫11位于该区域内,该些第二焊垫12位于该区域外。

该至少一第一电子组件20通过该些第一导电接点21与相对应的该些第一焊垫11连接,并于该些第一导电接点21与相对应的第一焊垫11连接后,经由一回焊炉进行第一次回焊作业,将该至少一第一电子组件20借由该些第一导电接点21贴焊于该基板10上。进一步参看图10所示,当该至少一第一电子组件20贴焊作业完成后,于该至少一防溢组件13及该至少一第一电子组件20间注入液态环氧树脂,以形成一第一封装层30。

当液态环氧树脂注入该至少一防溢组件13与该至少一第一电子组件20间,液态环氧树脂固化前向外扩散时流入该至少一防溢组件13中,能防止液态环氧树脂扩散至邻近区域,进而影响邻近区域与电子组件焊接能力的现象。

请参看图11所示,该至少一第二电子组件40通过多个第二导电接点42与相对应的第二焊垫12连接;该至少一第二电子组件40的贴焊作业完成后,使用片状干式环氧树脂覆盖于该基板10、该至少一防溢组件13、该至少一第一电子组件20、该第一封装层30及该至少一第二电子组件40上,并对片状干式环氧树脂进行加热与加压,使其软化与服贴;片状环氧树脂软化后附着于该基板10、该至少一防溢组件13、该至少一第一电子组件20、该第一封装层30及该至少一第二电子组件40的表面,形成该第二封装层50,且该第二封装层50形成后,于该基板10及该至少一第二电子组件40间形成一密闭空腔51。

现行通讯领域方面,一个开关通常对应多个表面声波滤波器以及功率放大器,以供将电子设备切换至对应使用之响应频率。于一实施例中,本实用新型模组化封装结构应用于模组化封装,该至少一第一电子组件20为开关switch、该至少一第二电子组件40为表面声波滤波器、该至少一防溢组件13为至少一拦坝;该基板10上具有多个单元,每个单元可将开关与多个表面声波滤波器进行模组化封装,再依据产品要求对该基板10进行劈裂或切割,形成单一模组化产品。

综上所述,本实用新型模组化封装结构,通过该至少一防溢组件13改善现有技术中成型材料固化前易向外扩散,影响邻近组件焊接效果的现象;使用干式环氧树脂可根据产品设计及封装需求不同,裁切不同尺寸的片状干式环氧树脂或增加其厚度,不须采用额外模具进行封装,即可提供表面声波滤波器运作所需要的密闭空腔,降低封装成本,改善现有技术中采用wlcsp技术而造成封装成本提高的问题。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型做任何形式上的限制,虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本实用新型技术方案的范围内,当能利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

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