一種晶片封裝方法
2023-10-18 06:16:34 2
專利名稱：一種晶片封裝方法
技術領域：
本發明涉及一種晶片的封裝方法，特別是一種不需要傳統的塑封料，而是 使用封蓋將晶片封裝的方法。
背景技術：
現代可攜式電子產品對微電子封裝提出了更高的要求，其對更輕、更薄、 更小、高可靠性、低功耗的不斷追求推動微電子封裝朝著密度更髙的三維封裝 方式發展，晶片堆疊封裝是一種得到廣泛應用的三維封裝技術，堆疊封裝不但 提髙了封裝密度，降低了封裝成本，同時也減小了晶片之間的互連導線長度， 從而提高了器件的運行速度，而且通過堆疊封裝還可以實現器件的多功能化。
現有的多晶片堆疊封裝流程主要包括首先把多個晶片在垂直方向上累疊 起來，即使用大小不同的晶片，上層晶片的面積要小於下層晶片的面積；然後 利用引線封裝工藝在不同的晶片和電路板之間進行打線從而實現電氣連接，最 後使用塑封料進行模塑封裝，使晶片封裝達到可以商業使用的目的。在使用塑 封料進行封裝的過程中，需要注塑機，髙溫固化等設備。由於堆疊封裝中具有 多晶片，所以堆疊晶片封裝中線密度和線長度的增加，使模塑疊層封裝比傳統 的單晶片封裝更加困難。由於不同層的引線鍵合的環形會受到變化的各種牽引 力的影響，結果可形成焊線的偏差，導致各種封裝工藝參數改變，從而增加了 焊線短路的可能性；再者，各種元件之間的間隙，使此技術避免空洞現象同時 獲得均衡的塑變更困難，為了獲得更好的模塑技術效率，不僅要求對模塑化合 物進行研究和挑選，而且要求複雜的低效率的工藝控制。因此在多晶片的堆疊 封裝中，使用模塑技術會具有工藝複雜、成本昂貴、產品良率大幅下降、可靠 性降低等缺點。
如何解決由於現有模塑封裝工藝而造成的堆疊封裝的良率和可靠性的問 題，節省成本及簡化工藝，是多晶片堆疊封裝在應用中需要解決的問題。
發明內容
本發明目的是提供一種多晶片的堆疊封裝製作方法，以簡化封裝的工藝， 提高多晶片封裝的可靠性，並降低成本。
為達到上述目的，本發明採用的技術方案是 一種晶片封裝方法，採用封 蓋和印刷基板將堆疊設置的至少2個晶片進行封裝，包括下列步驟，先在印刷 基板上將所述晶片在垂直方向上進行堆疊，通過打線實現晶片之間以及晶片和 印刷基板之間的電氣連接；然後將所述封蓋按照方向蓋上，進行固化，完成封 裝。
上文中，所述印刷基板為印刷電路板，採用的封蓋和印刷基板應具有良好 的散熱特性；所述晶片的堆疊方法是，先在印刷基板上根據要求塗上粘結和導 熱的絕緣膠，根據要求放置第一個晶片，然後在第一個晶片上塗耐高溫矽膠， 依次類推放置多個晶片。
上述技術方案中，在所述封蓋和所述印刷基板上分別設置方向識別標誌， 根據方向識別標誌判斷封蓋的方向。
上述技術方案中，採用的封蓋的容腔的大小和髙度與堆疊的晶片配合，封 蓋的容腔頂部表面設置壓緊臺面，用以壓緊所述晶片。設置壓緊臺面，可以實 現密封和固定晶片的作用，所使用的封蓋由具有電磁屏蔽作用的材料製成。
優選的技術方案，所述封蓋與印刷基板之間通過封蓋底面的安裝腳和印刷 基板上的安裝孔配合定位；並通過膠粘劑粘合密封固定。
上述技術方案中，在所述印刷基板上設置散熱點和透氣孔。根據不同的應 用需求可以設計不同的形狀的散熱點，同時在印刷基板上設計穿透的透氣孔， 此透氣孔可在晶片的使用時候通過表面貼裝工藝時起到洩壓作用，同時在表面 貼裝焊接後會自行吸入錫膏封死。
由於上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點
1. 由於本發明採用封蓋對多層堆疊晶片進行封裝，省卻了髙溫模塑封裝， 簡化了封裝的工藝，提髙多晶片封裝工藝的可靠性，並降低了成本；
2. 由於本發明採用封蓋結構，採用的封蓋可以具有屏蔽作用，提髙晶片 運行的穩定性和可靠性。3.由於本發明多晶片之間採用具有良好導熱特性的高溫矽膠進行連接， 具有良好的導熱特性，同時由於印刷基板具有專門的導熱面設計以及封蓋的散 熱特性，因此本發明具有良好的散熱特性。
附圖1為本發明實施例一封蓋堆疊晶片封裝的立體分解示意圖； 附圖2為本發明實施例一封蓋堆疊晶片封裝後的仰視圖； 附圖3為附圖2中A-A處剖視示意圖； 附圖4為封蓋內側示意圖 附圖5為封蓋外側示意圖。
其中1、封蓋；2、印刷基板；3、安裝孔；4、透氣孔；5、第一晶片；6、 第二晶片；7、第三晶片；8、基板方向識別標誌；9、散熱點；10、髙溫導熱 矽膠；11、連接線；12、封蓋內部壓緊臺面；13、安裝腳；14、識別標誌。
具體實施方式
下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述
實施例一 一種使用封蓋方式的多晶片的堆疊封裝製作方法，包括下列步
驟
採用印刷電路板作為基板，先在印刷基板上根據不同的應用需求將多個芯 片在垂直方向上累疊起來，具體是先在印刷基板上根據要求塗上粘結和導熱的 絕緣膠，根據要求放置第一個晶片，然後在第一個晶片上塗耐髙溫矽膠，依次 類推放置多個晶片，烘烤使膠粘劑固化。
然後通過打線實現晶片各引腳之間以及和電路板上的對應電路之間的電 氣連接，連線可以根據不同工藝選擇不同的打線連接順序。
最後將打完線後將封蓋按照方向要求蓋上，然後進行固化，完成封裝。
參見附圖l與附圖2所示，為本實施例封裝獲得的封蓋堆疊封裝結構示意 圖，第一晶片5通過膠固定在印刷基板2上，第一晶片5和第二晶片6之間， 第二晶片6和第三晶片7之間通過高溫矽膠IO連接，各個晶片的引腳和印刷 基板2之間通過連接線11進行連接，封蓋的壓緊臺面12和第三晶片通過髙溫
導熱矽膠10壓緊接觸，封蓋的安裝腳13和印刷基板的安裝孔3實現配合，封 蓋頂面具有方向識別標誌14,印刷基板具有透氣孔4，印刷基板底面分布有散 熱點9，並設有基板方向識別標誌8。
權利要求
1.一種晶片封裝方法，其特徵在於採用封蓋(1)和印刷基板(2)將堆疊設置的至少2個晶片進行封裝，包括下列步驟，先在印刷基板上將所述晶片在垂直方向上進行堆疊，通過打線實現晶片之間以及晶片和印刷基板之間的電氣連接；然後將所述封蓋按照方向蓋上，進行固化，完成封裝。
2. 根據權利要求1所述的晶片封裝方法，其特徵在於在所述封蓋和所 述印刷基板上分別設置方向識別標誌，根據方向識別標誌判斷封蓋的方向。
3. 根據權利要求1所述的晶片封裝方法，其特徵在於採用的封蓋的容 腔的大小和髙度與堆疊的晶片配合，封蓋的容腔頂部表面設置壓緊臺面(12)， 用以壓緊所述晶片。
4. 根據權利要求1所述的晶片封裝方法，其特徵在於所述封蓋與印刷 基板之間通過封蓋底面的安裝腳(13)和印刷基板上的安裝孔(3)配合定位。
5. 根據權利要求4所述的晶片封裝方法，其特徵在於所述封蓋和印刷 基板之間通過膠粘劑粘合密封固定。
6. 根據權利要求1所述的晶片封裝方法，其特徵在於在所述印刷基板 上設置散熱點(9)和透氣孔(4)。
7. 根據權利要求1所述的晶片封裝方法，其特徵在於所述封蓋採用電 磁屏蔽材料製成。
全文摘要
本發明提供了一種晶片封裝方法，其特徵在於採用封蓋和印刷基板將堆疊設置的至少2個晶片進行封裝，包括下列步驟，先在印刷基板上將所述晶片在垂直方向上進行堆疊，通過打線實現晶片之間以及晶片和印刷基板之間的電氣連接；然後將所述封蓋按照方向蓋上，進行固化，完成封裝。本發明省卻傳統的模塑封裝工藝，簡化了封裝的工藝，提高多晶片封裝的可靠性，並降低成本，且封裝方式靈活，可由客戶根據具體應用情況進行設計。
文檔編號H01L21/02GK101179033SQ200710191379
公開日2008年5月14日 申請日期2007年12月12日 優先權日2007年12月12日
發明者姚繼平 申請人:崑山鉅亮光電科技有限公司