一种内置元器件的封装方法与流程

1.本发明属于半导体封装测试领域，具体涉及一种内置元器件的封装方法。


背景技术：

2.目前sip产品集成表贴元器件的方式主要有两种，一种是在基板的bga植球面中间空出一片区域来表贴元器件；另外一种是扩大基板面积在芯片旁边表贴元器件。前者的缺点是表贴元器件裸露没有受到保护，若芯片对外i/o数较多，所需的bga焊球数量很多，而基板底部无法空出足够的空间来容纳表贴元器件，则需要扩大bga基板面积。后者的缺点是必然需要额外的bga基板面积来容纳表贴元器件。
3.对于使用引线键合技术作为内部互连方式的产品，两者均无法充分利用芯片粘接区域的基板空间。


技术实现要素：

4.本发明提出一种内置元器件的封装方法，以解决现有技术中，无法充分利用芯片粘接区域的基板空间的问题。
5.为达上述目的，本发明提出技术方案如下：
6.一种内置元器件的封装方法，包括：
7.s1：在bga基板上表贴内置表贴元器件，回流焊后清洗助焊剂；
8.s2：烘干水分，点灌封胶，使灌封胶完全覆盖内置表贴元器件；
9.s3：固化灌封胶；
10.s4：将芯片粘接在灌封胶上。
11.优选的，使用烘箱或压力烘箱将灌封胶固化。
12.优选的，粘片机将芯片粘接在灌封胶上。
13.优选的，芯片和灌封胶之间还包括整平垫，整平垫水平位于灌封胶顶部且不接触内置表贴元器件，芯片粘接在整平垫上。
14.优选的，若芯片与衬底导通，则选择具有导电功能的整平垫；若芯片不与衬底导通，则选择具有绝缘功能的整平垫；
15.若选择具有导电功能的整平垫，则在整平垫上预留引线键合位置。
16.优选的，还包括s5：使用键合丝连接芯片和bga基板。
17.优选的，还包括s6：对键合后产品进行封装。
18.优选的，所述封装方法包括使用塑封体进行封装、使用热沉材料进行封装和使用陶瓷材料进行封装。
19.优选的，还包括s7：对封装后产品进行二级封装。
20.优选的，所述二级封装方法包括使用bga焊球进行二级封装、使用pga进行封装和使用lga进行封装。
21.本发明的有益之处在于：
22.将元器件表贴在基板上形成封装体内第一层电路，回流焊后，在所选择的芯片粘接区域点灌封胶，使灌封胶覆盖芯片粘接区域，对元器件及其焊盘进行绝缘保护，避免芯片背面接触元器件导致异常，充分利用芯片粘接区域的基板空间来实现内置元器件的表贴，减少基板面积，提高产品的集成度。
附图说明
23.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
24.附图1为灌封胶顶部无需整平垫的封装截面剖视图。
25.附图2为灌封胶顶部需要整平垫的封装截面剖视图。
26.其中1为bga焊球，2为bga基板，3为内置表贴元器件，4为灌封胶，5为芯片，6为键合丝，7为塑封体，8为整平垫。
具体实施方式
27.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
28.以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本发明所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
29.实施例1：
30.请参阅图1所示，本发明提供一种内置元器件的封装方法，在bga基板2上表贴内置表贴元器件3，回流焊后清洗助焊剂，烘干去除水分后点灌封胶4；
31.当灌封胶4完全覆盖内置表贴元器件3后，放入烘箱或压力烘箱中将灌封胶4固化，使用粘片机将芯片5粘接在灌封胶4上，进行引线键合等后续生产工艺。
32.实施例2：
33.一种内置元器件的封装方法，如图2所示，在bga基板2上表贴内置表贴元器件3，回流焊后清洗助焊剂，烘干去除水分后点灌封胶4；
34.当灌封胶4完全覆盖内置表贴元器件3后，在灌封胶4顶部放置一个合适粘接芯片5的整平垫8，施加合适的压力使整平垫8水平且不接触内置表贴元器件3；
35.放入烘箱或压力烘箱中将灌封胶4固化，使用粘片机将芯片5粘接在整平垫8上，进行引线键合等后续生产工艺。
36.实施例3：
37.本发明中，封装体可以选择塑封体7，但封装方法不局限于塑封工艺，也可以安装热沉，也可以使用陶瓷封装，其他结构同实施例1、实施例2。
38.实施例4：
39.本发明中，二级封装工艺可以选择bga焊球1，但二级封装工艺不局限于bga，也可以是pga、lga等，其他结构同实施例1、实施例2、实施例3。
40.本发明的内置元器件的封装方法，其芯片5粘贴在部分或全部的内置表贴元器件3
上方，实现内部芯片与内置表贴元器件3的立体封装。
41.具体地，将内置表贴元器件3表贴在bga基板2上形成封装体内第一层电路，回流焊后，在所选择的芯片粘接区域点灌封胶4，使灌封胶4覆盖芯片粘接区域，对内置表贴元器件3及其焊盘进行绝缘保护，避免芯片5背面接触元器件导致异常。
42.根据元器件的尺寸、数量、排布方式，及灌封胶4的表面张力等因素影响下灌封胶4顶部的平整性，确定是否需要在灌封胶4顶部使用整平垫8，根据芯片5是否要与衬底导通选择整平垫8，若芯片5与衬底导通，则选择具有导电功能的整平垫8；若芯片5不与衬底导通，则选择具有绝缘功能的整平垫8。
43.若选择具有导电功能的整平垫8，则需要给整平垫8上预留引线键合位置，保证整平垫8与芯片5底面之间的电接触，使用烘箱或压力烘箱固化灌封胶4后，在灌封胶4顶部或整平垫8上粘贴芯片5，使用键合丝6将芯片5与bga基板2连接，进行引线键合及后续生产工艺。
44.由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。


技术特征：
1.一种内置元器件的封装方法，其特征在于，包括：s1：在bga基板(2)上表贴内置表贴元器件(3)，回流焊后清洗助焊剂；s2：烘干水分，点灌封胶(4)，使灌封胶(4)完全覆盖内置表贴元器件(3)；s3：固化灌封胶(4)；s4：将芯片(5)粘接在灌封胶(4)上。2.如权利要求1所述的一种内置元器件的封装方法，其特征在于，使用烘箱或压力烘箱将灌封胶(4)固化。3.如权利要求1所述的一种内置元器件的封装方法，其特征在于，使用粘片机将芯片(5)粘接在灌封胶(4)上。4.如权利要求1所述的一种内置元器件的封装方法，其特征在于，芯片(5)和灌封胶(4)之间还包括整平垫(8)，整平垫(8)水平位于灌封胶(4)顶部且不接触内置表贴元器件(3)，芯片(5)粘接在整平垫(8)上。5.如权利要求4所述的一种内置元器件的封装方法，其特征在于，若芯片(5)与衬底导通，则选择具有导电功能的整平垫(8)；若芯片(5)不与衬底导通，则选择具有绝缘功能的整平垫(8)；若选择具有导电功能的整平垫(8)，则在整平垫(8)上预留引线键合位置。6.如权利要求1所述的一种内置元器件的封装方法，其特征在于，还包括s5：使用键合丝(6)连接芯片(5)和bga基板(2)。7.如权利要求6所述的一种内置元器件的封装方法，其特征在于，还包括s6：对键合后产品进行封装。8.如权利要求7所述的一种内置元器件的封装方法，其特征在于，所述封装方法包括使用塑封体(7)进行封装、使用热沉材料进行封装和使用陶瓷材料进行封装。9.如权利要求7所述的一种内置元器件的封装方法，其特征在于，还包括s7：对封装后产品进行二级封装。10.如权利要求9所述的一种内置元器件的封装方法，其特征在于，所述二级封装方法包括使用bga焊球(1)进行二级封装、使用pga进行封装和使用lga进行封装。

技术总结
本发明属于半导体封装测试领域，具体涉及一种内置元器件的封装方法。将元器件表贴在基板上形成封装体内第一层电路，回流焊后，在所选芯片粘接区域点灌封胶，使灌封胶覆盖芯片粘接区域，根据情况确定是否需要在灌封胶顶部使用整平垫，根据芯片是否要与衬底导通选择导电整平垫或绝缘整平垫，若选择导电整平垫，则需要给整平垫上预留引线键合位置；使用烘箱或压力烘箱固化灌封胶后，在灌封胶顶部或整平垫上粘贴芯片，进行引线键合及后续生产工艺。对于使用引线键合作为内部互连方式的SIP产品，充分利用芯片粘接区域的基板空间来实现内置元器件的表贴，减少基板面积，提高产品的集成度。提高产品的集成度。提高产品的集成度。


技术研发人员：方兆国 陈中洲 周少明
受保护的技术使用者：西安微电子技术研究所
技术研发日：2022.06.28
技术公布日：2022/8/30