一种抗高过载的智能驱动微电路模块的封装方法与流程

本发明属于微电子领域，涉及一种抗高过载的智能驱动微电路模块的封装方法。

背景技术：

1、随着集成电路和微机电系统技术的发展，具有抗高过载、封装尺寸小、散热性能好、集成度高、安全可靠特点的智能伺服控制模块已成为弹载、机载类产品的发展方向。

2、通常的智能伺服控制器是采用塑封、陶封成品器件通过焊接在pcb基板的组装方式，难以满足小型化、轻量化的需求，因此需要采用混合集成电路的功率模块来实现。传统混合电路模块是通过丝网印刷和烧结等工艺在陶瓷基片上制作无源网络，并在其上组装分立的半导体或单片集成电路或微型元件，然后将其密封在壳体中。由于这种混合集成驱动模块基板只能单层布板，平面利用率低，此外模块内部含有空腔，并且使用了机械特性较脆的陶瓷基板，这些条件决定了在高过载高冲击条件下极易造成基板断裂、板上芯片脱离和键合丝焊点分离的问题，导致模块失效。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种抗高过载的智能驱动微电路模块的封装方法，本发明智能驱动模块的封装方法提高了智能驱动模块的抗高过载能力，封装后的智能驱动模块具有小型化、轻量化、散热好和电路路径短的特点。

2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、本发明公开了一种抗高过载的智能驱动微电路模块的封装方法，包括以下步骤；

4、在基板上进行混合微电路的再流焊；

5、在基板背面进行裸芯片的粘接；

6、将裸芯片与基板进行键合；

7、采用环氧树脂对裸芯片进行局部灌胶封装；

8、将含有裸芯片混合微电路的基板固定在底壳上，对裸芯片混合微电路和底壳进行整体的真空灌封，将盖板固定在底壳上。

9、进一步的，所述在基板上进行混合微电路的再流焊具体如下：

10、在基板正面上进行电路塑封器件及电阻和电容的再流焊；

11、在基板背面上进行电路、电阻和电容的再流焊。

12、进一步的，所述在基板背面进行裸芯片的粘接时采用绝缘胶进行粘接。

13、进一步的，所述采用环氧树脂对裸芯片进行局部灌胶封装前需要在基板上安装围堰。

14、进一步的，所述将含有裸芯片混合微电路的基板固定在外壳内具体如下：

15、在底壳的底部安装若干个绝缘固定件，通过绝缘固定件和若干螺钉将含有裸芯片混合微电路的基板固定在底壳上。

16、进一步的，所述对裸芯片混合微电路和底壳进行整体的真空灌封前，需要进行裸芯片混合微电路的中测，裸芯片混合微电路的中测后合格后才能进行裸芯片混合微电路和底壳的整体真空灌封。

17、进一步的，所述对裸芯片混合微电路和底壳进行整体的真空灌封具体如下：

18、将裸芯片混合微电路、基板和底壳进行等离子清洗；

19、对灌封胶抽真空并加热至80℃后进行离心脱泡处理；

20、使用环氧树脂进行灌胶，将含有裸芯片混合微电路的基板与底壳灌封为一个整体；

21、灌封胶采用阶梯式固化方式，第一阶段在80℃环境下恒温固化30min，第二阶段载125℃环境下恒温固化30min，第三阶段在150℃环境下恒温固化120min，第四阶段自然降温至室温；

22、固化完成后对灌封表面形貌和气泡情况进行表面镜检和抽样sam检测；

23、镜检和抽样sam检测完成后，将盖板固定在底壳上完成芯片混合微电路和外壳的灌封。

24、进一步的，所述使用环氧树脂进行灌胶，将含有裸芯片混合微电路的基板与底壳灌封为一个整体具体如下：

25、使用设备所能控制的最小流速进行灌封，灌封胶的落入点在裸芯片混合微电路内部靠近壳壁的空白区域，避开芯片和键合丝，落入点在整个电路腔体最低空白点，当胶体的高度快要覆盖元器件时停止注胶，真空保持一段时间，待气泡排除干净后继续注胶，直至胶体填满整个电路腔体，将基板与底壳灌封为一个整体。

26、进一步的，所述盖板和底壳均是依据基板和裸芯片混合微电路的布线特点制作的专用铝合金外壳。

27、进一步的，所述裸芯片混合微电路的引出端采用刚挠互联的挠带实现电气互联。

28、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

29、本发明方法在基板上进行混合微电路的再流焊，以实现智能驱动模块的小型化和集成化。在基板背面进行裸芯片的粘接和键合，进一步保证了智能驱动模块的小型化和轻量化。进行裸芯片与基板的键合，采用环氧树脂对裸芯片进行局部灌胶封装，对裸芯片进行保护，保证了电路组装生产过程中的可靠性。使用环氧树脂对智能驱动模块进行封装加固，环氧树脂具有良好的热膨胀系数，可提高智能驱动模块整体的可靠性和抗高过载能力。将含有裸芯片混合微电路的基板固定在底壳上，提高了智能驱动模块的强度和可靠性，进而提高了智能驱动模块的抗高过载能力。对裸芯片混合微电路和底壳进行整体的真空灌封，将盖板固定在底壳上，采用真空灌封方法固化智能驱动模块后，外壳、裸芯片混合微电路、基板和灌封胶成为一个整体，防止各部件之间产生过大的相对位移，增加基板的受力面积，避免接触空隙的存在，进一步高了智能驱动模块的抗冲击性能，封装后的智能驱动模块具有小型化、轻量化、散热好和电路路径短的特点。

技术特征：

1.一种抗高过载的智能驱动微电路模块的封装方法，其特征在于，包括以下步骤；

2.如权利要求1所述的一种抗高过载的智能驱动微电路模块的封装方法，其特征在于，所述在基板(5)上进行混合微电路的再流焊具体如下：

3.如权利要求1所述的一种抗高过载的智能驱动微电路模块的封装方法，其特征在于，所述在基板(5)背面进行裸芯片的粘接时采用绝缘胶进行粘接。

4.如权利要求1所述的一种抗高过载的智能驱动微电路模块的封装方法，其特征在于，所述采用环氧树脂对裸芯片进行局部灌胶封装前需要在基板(5)上安装围堰。

5.如权利要求1所述的一种抗高过载的智能驱动微电路模块的封装方法，其特征在于，所述将含有裸芯片混合微电路的基板(5)固定在外壳内具体如下：

6.如权利要求1所述的一种抗高过载的智能驱动微电路模块的封装方法，其特征在于，所述对裸芯片混合微电路和底壳(1)进行整体的真空灌封前，需要进行裸芯片混合微电路的中测，裸芯片混合微电路的中测后合格后才能进行裸芯片混合微电路和底壳(1)的整体真空灌封。

7.如权利要求6所述的一种抗高过载的智能驱动微电路模块的封装方法，其特征在于，所述对裸芯片混合微电路和底壳(1)进行整体的真空灌封具体如下：

8.如权利要求7所述的一种抗高过载的智能驱动微电路模块的封装方法，其特征在于，所述使用环氧树脂进行灌胶，将含有裸芯片混合微电路的基板(5)与底壳(1)灌封为一个整体具体如下：

9.如权利要求7所述的一种抗高过载的智能驱动微电路模块的封装方法，其特征在于，所述盖板(2)和底壳(1)均是依据基板(5)和裸芯片混合微电路的布线特点制作的专用铝合金外壳。

10.如权利要求1所述的一种抗高过载的智能驱动微电路模块的封装方法，其特征在于，所述裸芯片混合微电路的引出端采用刚挠互联的挠带实现电气互联。

技术总结
本发明属于微电子领域，涉及一种抗高过载的智能驱动微电路模块的封装方法。本发明方法在基板上进行混合微电路的再流焊。在含有混合微电路的基板背面进行裸芯片的粘接。进行裸芯片与基板的键合。采用环氧树脂对裸芯片进行局部灌胶封装，使用环氧树脂对智能驱动模块进行封装加固，可提高智能驱动模块整体的可靠性和抗高过载能力。将含有裸芯片混合微电路的基板固定在底壳上，提高了智能驱动模块的强度和可靠性。对裸芯片混合微电路和底壳进行整体的真空灌封，将盖板固定在底壳上，采用真空灌封方法固化智能驱动模块后，外壳、裸芯片混合微电路、基板和灌封胶成为一个整体，增加基板的受力面积，大大提高了智能驱动模块的抗冲击性能。

技术研发人员：刘伊伦,刘江,郑东飞,杨昊泽,肖泽平
受保护的技术使用者：西安微电子技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21