电磁屏蔽封装方法和电磁屏蔽封装结构与流程

1.本技术涉及半导体技术领域，更具体地，涉及一种电磁屏蔽封装方法和电磁屏蔽封装结构。


背景技术：

2.随着sip(system-in-package，系统级封装)技术的发展和电子设备小型化的需求，采用封装技术将有源模组和无源器件在封装层面形成一个系统的集成，来增加器件集成度，从而减小电路板上器件面积和提升电路板的集成度和简洁化。
3.sip技术通常需要对基板电磁屏蔽工序，以避免被封装的器件或模组等受到电磁干扰等问题。在现有技术中，通常会在塑封工序后，将基板分割成单个模块，再对单个模块进行电磁屏蔽。但是，单个模块进行电磁屏蔽的效率较低，并且会存在溢镀等风险。另外，单个模块进行电磁屏蔽工序时，如果基板需要进行双面贴片，就需要单独制作工装夹具，会造成工艺流程效率低、成本高等问题。


技术实现要素：

4.本技术的一个目的是提供一种电磁屏蔽封装方法和电磁屏蔽封装结构的新技术方案。
5.根据本技术的第一方面，提供了一种电磁屏蔽封装方法，包括：
6.在基板内层设置接地层；
7.在所述基板的第一表面贴装电子器件，形成至少两个电子模块；
8.对贴装后的所述基板进行整板塑封，形成覆盖所述基板和所述电子模块的塑封体；
9.分别在每个所述电子模块的四周开设沟槽，所述沟槽在沿所述基板的厚度方向上延伸至所述接地层；
10.在所述塑封体的表面以及所述沟槽内覆盖与所述接地层连接的导电层，使每个所述电子模块实现电磁屏蔽。
11.可选地，在所述基板内层设置接地层，包括：
12.在所述基板内层设置多层所述接地层，并连接每层所述接地层；
13.相邻的两个所述电子模块之间形成有切割道，将靠近于所述基板的第一表面的所述接地层设置为延伸至所述切割道处；以及，
14.将其余所述接地层设置为避开所述切割道。
15.可选地，每层所述接地层之间通过过孔连接。
16.可选地，分别在每个所述电子模块的四周开设沟槽，包括：
17.在相邻的两个所述电子模块之间开设一条所述沟槽。
18.可选地，所述接地层为铜层。
19.可选地，开设沟槽的方法为镭射加工。
20.可选地，所述沟槽的深度与宽度比为3：1。
21.可选地，采用溅射工艺在所述塑封体的表面以及所述沟槽内覆盖所述导电层。
22.可选地，相邻的两个所述电子模块之间形成有切割道，在每个所述电子模块实现电磁屏蔽后，还包括：
23.沿所述切割道分割所述基板，得到单个电子模块；或，
24.在所述基板的第二表面上贴装电子器件；
25.沿所述切割道分割所述基板，得到双面贴装的单个电子模块。
26.根据本技术的第二方面，提供了一种电磁屏蔽封装结构，包括：
27.基板，所述基板内层设置有接地层；所述基板的第一表面具有至少两个电子模块；
28.塑封体，所述塑封体覆盖所述基板和所述电子模块，且每个所述电子模块的四周设置有沟槽，所述沟槽在沿所述基板的厚度方向上延伸至所述接地层；
29.导电层，所述导电层覆盖所述塑封体的表面和所述沟槽，且所述导电层与所述接地层连接，对每个所述电子模块分别形成电磁屏蔽。
30.根据本技术的一个实施例，本技术通过在整板塑封后的基板上的每个电子模块的四周开设沟槽，并在塑封体的表面和沟槽内覆盖导电层，导电层与设置在基板内的接地层连接，使得每个电子模块周围都能够单独形成一个完整的法拉第笼，实现电磁屏蔽效果。开设在每个电子模块四周的沟槽，能够在不切割基板的情况下，能够实现进行整板电磁屏蔽的目的，避免了对单个电子模块进行电磁屏蔽可能出现的异物粘附或溢镀的风险，提高了封装效率。
31.通过以下参照附图对本技术的示例性实施例的详细描述，本技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
32.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本技术的原理。
33.图1是现有技术中具有电磁屏蔽作用的电子模块。
34.图2是本技术中整板塑封且开设了沟槽的基板示意图。
35.图3是图2的侧视图。
36.图4是本技术中在图2的基础上覆盖了导电层的基板的示意图。
37.图5是图4的侧视图。
38.图6是本技术中电磁屏蔽后的单个电子模块的示意图。
39.图7是本技术中单面贴片的基板的电磁屏蔽封装方法的步骤示意图。
40.图8是本技术中双面贴片的基板的电磁屏蔽封装方法的步骤示意图。
41.图中：
42.1、基板；2、接地层；3、塑封体；4、导电层；5、沟槽；6、切割道；7、电子模块。
具体实施方式
43.现在将参照附图来详细描述本技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本
申请的范围。
44.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。
45.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
46.在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
47.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
48.根据图1至图8所示，本技术提供了一种电磁屏蔽封装方法，包括：在所述基板1内层设置接地层2；在所述基板1的第一表面贴装电子器件，形成至少两个电子模块7；对贴装后的所述基板1进行整板塑封，形成覆盖所述基板1和所述电子模块7的塑封体3；分别在每个所述电子模块7的四周开设沟槽5，所述沟槽5在沿所述基板1的厚度方向上延伸至所述接地层2；在所述塑封体3的表面以及所述沟槽5内覆盖与所述接地层2连接的导电层4，使每个所述电子模块7实现电磁屏蔽。
49.以上各工序的顺序可根据实际的生产需求进行适应性调整，参考图7和图8所示，本技术对此不做限定。
50.具体地，在本实施例中，在基板1内层设置接地层2，接地层2延伸至整板，即贴装电子器件形成的至少两个电子模块7的下方位于基板1内层都设置有接地层2，以便于各电子模块7实现接地。其中，电子模块7的数量可跟就实际需求进行设计，一般情况下，各电子模块7的配置基本相同，以便于批量化、高效率的生产。而将接地层2设置在基板1内也能够节省基板1表面的布置空间，使基板1表面具有更多的空间进行电子模块7的布局。
51.另外，在本实施例中，对贴装好的基板1进行整板塑封，塑封后，各电子模块7以及基板1上未贴装电子器件的区域都会形成塑封体3，实现对基板1的整体包覆，以保护各电子模块7，避免受到外部环境(例如水汽、灰尘)的影响，提高电子模块7的使用寿命，参考图2至图3。
52.在现有技术中，塑封之后通常会对塑封后的基板1以各电子模块7为单位进行分割，分割后再对每块电子模块7单独进行电磁屏蔽。在现有技术中的一种方式中，会将多个电子模块7粘附在一个板子上，再对其进行电磁屏蔽，这个过程中，板子上的胶可能会粘在电子模块7上，使电子模块7容易粘附异物。另外，在进行电磁屏蔽时，屏蔽层可能会出现溢镀的情况，影响电子模块7的功能。如图1为单面设置屏蔽层，双面贴装电气器件的单个电子模块7的结构示意图。
53.而在本技术中，参考图2至图6，通过对塑封后的基板1开设沟槽5，即在每个电子模块7的四周开设沟槽5，并且在沿基板1的厚度方向上，沟槽5从塑封体3的表面延伸至接地层2。这样，在对各电子模块7进行电磁屏蔽时还是一个整板，并未将基板1分割成单个电子模块7，也就不需要将其粘附在一个板子上，这就避免了电子模块7粘附异物的风险。
54.沟槽5只延伸至接地层2，在进行电磁屏蔽的过程中，导电层4仅覆盖塑封体3的表面以及覆盖于沟槽5内，将每个电子模块7包裹，不会出现溢镀的情况，参考图3和图5。其中，在塑封体3的表面以及沟槽5内覆盖与接地层2连接的导电层4时，可以采用溅射的方式在沟
槽5的内壁上溅射一层膜，形成导电层4，也可以是在沟槽5内填充导电物质形成导电层4，本技术对此不作限制。另外，导电层4与接地层2接触，使导电层4在各电子模块7周围形成一个法拉第笼，实现电磁屏蔽的效果。并且，由于各电子模块7的四周都开设了沟槽5，参考图2和图4，那么导电层4会与各电子模块7四周露出的接地层2均形成连接，使得电磁屏蔽的效果更好。
55.整板进行电磁屏蔽以后，可以根据后续加工需求或生产需要再对基板1进行分割(如图6所示)或其他的工序处理。
56.可选地，如图2至图6所示，在所述基板1内设置接地层2，包括：在所述基板1内层设置多层所述接地层2，并连接每层所述接地层2；相邻的两个所述电子模块7之间形成有切割道6，将靠近于所述基板1的第一表面的所述接地层2设置为延伸至所述切割道6处；以及，将其余所述接地层2设置为避开所述切割道6。
57.具体地，在本实施例中，接地层2设置有多层，并且每层接地层2互相连接，可满足各电子模块7的不同电流等级要求，并且能够使各电子模块7实现就近接地，以简化线路，参考图3和图5。另外，在基板1第一表面贴装电子器件形成的至少两个电子模块7，其中相邻的两个电子模块7之间形成有切割道6，将靠近于第一表面的接地层2延伸至切割道6，其余接地层2避开切割道6，参考图2和图4。其中，切割道6在本实施例中指位于相邻的两个电子模块7之间的位置，其宽度、长度等是根据两个电子模块7之间的距离来决定，并不限定特定尺寸的某个实体结构等。
58.在各电子模块7四周开设沟槽5时，可以将沟槽5布置在所述切割道6的位置处，沟槽5从塑封体3延伸至切割道6处的接地层2上，实现各电子模块7的电子屏蔽，参考图2至图5。另外，其余各层接地层2避开切割道6后，在后续需要将基板1沿切割道6进行分割时，一方面可以提高分割效率，另一方面也能够避免其他接地层2在切割后露出基板1，影响电子模块7的接地功能。
59.可选地，在上述实施例中，每层所述接地层2之间通过过孔连接。过孔也称金属化孔，在各层接地层2处钻上一个公共孔(即过孔，即图3或图5中各接地层2之间所示的黑点)实现各层接地层2之间的连接，以避免从基板1的外部走线或基板1的表面走线，进一步节省了基板1上的布置空间，提升了电子模块7的结构紧凑性和功能的可靠性。
60.可选地，分别在每个所述电子模块7的四周开设沟槽5，包括：在相邻的两个所述电子模块7之间开设一条所述沟槽5。
61.具体地，每个电子模块7的四周要保证开设有沟槽5，在本实施例中，通过在相邻两个电子模块7之间开设一条沟槽5，使得同一条沟槽5可以被两个相邻的电子模块7共用，既减少了开槽的数量，又不会影响每个电子模块7最终的电磁屏蔽效果。在需要将电子模块7基板1分割成单个电子模块7时，可以沿着共用的沟槽5进行切割即可，简化了封装步骤，提高了封装效率。
62.可选地，所述接地层2为铜层。接地层2的设置有助于减少各种形式的电气噪声和干扰，如过设置不当，会导致最终制成的各电子模块7无法达到预期的性能。采用铜片作为接地层2，可以有效保证接地层2的接地功能，提高了各电子模块7性能的可靠性。
63.可选地，电子模块7开设沟槽5的方法为镭射加工。镭射加工又称为激光加工，就是利用高能量密度的光束，照射到材料表面，使材料汽化或发生颜色变化的加工过程。在本实
施例中，在电子模块7的四周开设沟槽5采用镭射加工的方式进行，对材料无直接冲击，因此无机械变形。镭射加工过程中无“刀具”磨损，无“切削力”作用于材料。镭射加工过程中，镭射光束能量密度高，加工速度快，并且是局部加工，对非镭射照射部位没有或影响极小。以上特点使的镭射加工开设沟槽5时对基板1不会造成损坏，提高了封装产品的良品率。
64.可选地，所述沟槽5的深度与宽度比为3：1。
65.具体地，在本实施例中，对沟槽5的深度和宽度比做了进一步限定，实验证明，当沟槽5的深度与宽度为3：1时，后续进行电磁屏蔽工序后的电磁屏蔽效果较佳。如果沟槽5的深度过深会影响电磁屏蔽工序中，导电层4在沟槽5中的覆盖厚度，如果导电层4的厚度不够便会影响电磁屏蔽效果。如果沟槽5的宽度过宽则会影响基板1的布局空间，浪费导电层4的材料。
66.可选地，采用溅射工艺在所述塑封体3的表面以及所述沟槽5内覆盖所述导电层4。
67.具体地，溅射工艺是以一定能量的粒子(离子或中性原子、分子)轰击固体表面，使固体近表面的原子或分子获得足够大的能量而最终逸出固体表面的工艺。采用溅射工艺可以在塑封体3的表面以及沟槽5内均匀覆盖一层致密的膜层，形成导电层4。另外，溅射工艺的镀膜速度块，附着性好，能够进一步保证导电层4的电磁屏蔽效果。
68.可选地，如图2至图8所示，相邻的两个所述电子模块7之间形成有切割道6，在每个所述电子模块7实现电磁屏蔽后，还包括：沿所述切割道6分割所述基板1，得到单个电子模块7；或，在所述基板1的第二表面上贴装电子器件；沿所述切割道6分割所述基板1，得到双面贴装的单个电子模块7。
69.具体地，在本实施例中，对于每个电子模块7覆盖导电层4实现电磁屏蔽后，可以根据实际需求对基板1进行分割，得到单个电子模块7，再对单个电子模块7进行其他加工工序，参考图7。图7中，s101为对基板1进行整板塑封后的示意图；s102为在电子模块7的四周开设沟槽5后的侧视图；s103是在塑封体3和沟槽5内覆盖了导电层4后(进行电磁屏蔽后)的示意图；s104是覆盖导电层4后，单个电子模块7的示意图。
70.另外，也可以根据实际需求，对基板1先进行整板加工，例如在基板1的第二表面贴装电子器件，以实现更多功能。贴装完成后再对基板进行分割，得到双面贴装的单个电子模块7，参考图8。图8中，s101为对基板1进行整板塑封后的示意图，s102为在电子模块7的四周开设沟槽5后的侧视图；s103是在塑封体3和沟槽5内覆盖了导电层4后(进行电磁屏蔽后)并在基板1的第二表面贴装电子器件后的示意图；s104是覆盖导电层4并在基板1的第二表面贴装电子器件后，将基板分割成的单个电子模块7的示意图，即双面贴装的单个电子模块7。
71.在现有技术中，基板1塑封后对每个电子模块7进行电磁屏蔽，需要将基板1分割，分割后如果需要在基板1的双面贴装电子器件，则需要单独进行贴装，而工装夹具对各个小的电子模块7的外形有要求，且有一定偏移公差，会导致在普通设备上小器件无法进行smt，需要采购能够对单个小型的电子模块7标记对位的smt设备，会造成工艺流程效率低等问题。
72.而在本实施例中，如果基板1需要双面贴装，由于不需要对各个电子模块7进行分割来实现电磁屏蔽，因此背面贴装电子器件时也可整板进行贴装，降低了对工装夹具的要求，提高了贴装效率。
73.根据本技术的第二方面，还提供了一种电磁屏蔽封装结构，包括基板1、塑封体3和
导电层4；所述基板1内层设置有接地层2；所述基板1的第一表面具有至少两个电子模块7；所述塑封体3覆盖所述基板1和所述电子模块7，在所述电子模块7的四周开设有沟槽5，所述沟槽5在沿所述基板1的厚度方向上，可以从所述塑封体3延伸至所述接地层2；所述导电层4覆盖所述塑封体3的表面和所述沟槽5，且所述导电层4与所述接地层2连接，对每个所述电子模块7分别形成电磁屏蔽。
74.具体地，参考图2至图6，在本实施例中，提供了一种电磁屏蔽封装结构，其通过设置的沟槽5使得覆盖在塑封体3表面的导电层4和覆盖在沟槽5内的导电层4均与接地层2连接，对各个电子模块7分别形成一个法拉第笼，实现电磁屏蔽的效果。在加工过程中，上述封装结构能够简化加工流程，提高加工效率。并且，当需要在基板1的第二表面上贴装电子器件时，仍能够进行整板贴装，提高了贴装效率，降低了封装成本。另外，每个电子模块7的四周都开设有沟槽5，可实现导电层4与接地层2在电子模块7四周均连接的目的，提高了各电子模块7的电磁屏蔽效果。
75.上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
76.虽然已经通过例子对本技术的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本技术的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本技术的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本技术的范围由所附权利要求来限定。