一種芯片的封裝結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種芯片的封裝結構，包括PCB板以及具有敏感區域的芯片，所述芯片固定在PCB板上；在所述芯片的上端面設置有用于與塑封模具接觸的彈性膜層，在所述芯片的外側設置有將芯片塑封在PCB板上的塑封體，所述塑封體上對應芯片敏感區域的位置形成有窗口。本實用新型的封裝結構，在芯片的表面上設置彈性膜層，在注塑的時候，塑封模具可直接壓在芯片表面的彈性膜層上，從而可以防止注塑模具壓碎芯片；通過擠壓彈性膜層變形，不但可以實現塑封模具與芯片的緊密接觸，防止注塑料溢到非注塑區中；同時，還可以自動調整不同芯片之間的高度差，使得注塑模具與各芯片均緊密接觸在一起。
【專利說明】
一種芯片的封裝結構
技術領域
[0001]本實用新型涉及芯片的封裝領域，更具體地，本實用新型涉及一種需要與外界環境相互作用的芯片的封裝結構。
【背景技術】
[0002]隨著智能設備的發展，為實現其智能化的功能，越來越多的傳感器被引入到智能設備中，例如環境傳感器、光學傳感器等。現有芯片的封裝結構中，包括PCB板以及固定在PCB板上的蓋體，所述蓋體與PCB板共同圍成了芯片的外部封裝結構;各芯片通常貼裝的方式固定在PCB板上。這種封裝結構由于采用蓋體來封裝，通常其尺寸比較大，不能滿足現代電子產品的輕薄化發展。而且這種封裝方式的流程較為復雜，造成成本較高。
[0003]為了進一步降低芯片的封裝尺寸，可采用塑封的形式對芯片進行封裝，但是對于環境傳感器芯片、光學傳感器芯片而言，這些芯片具有敏感區域，在進行塑封的時候，通常需要將其敏感區域避開。通常的做法是，塑封模具與芯片直接接觸在一起，也就是說，塑封模具壓在芯片上，從而在注塑的時候，可以將芯片的敏感區域避讓開。這種塑封結構帶來的問題是:為了防止注塑料進入至非塑封區域，硬質的塑封模具需要與芯片緊密接觸在一起，這就容易將芯片壓碎;再者，由于各個芯片的高度不同，會造成某些芯片與塑封模具緊密配合，而有些芯片與塑封模具之間留有間隙，因此會使注塑料進入至非塑封區域，造成芯片的損壞。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的一個目的是提供了一種芯片的封裝結構。
[0005]根據本實用新型的一個方面，提供一種芯片的封裝結構，包括PCB板以及具有敏感區域的芯片，所述芯片固定在PCB板上;在所述芯片的上端面設置有用于與塑封模具接觸的彈性膜層，在所述芯片的外側設置有將芯片塑封在PCB板上的塑封體，所述塑封體上對應芯片敏感區域的位置形成有窗口。
[0006]優選地，所述芯片為環境傳感器芯片，所述彈性膜層位于環境傳感器芯片上端面鄰近其敏感區域的位置。
[0007]優選地，所述彈性膜層呈環繞所述環境傳感器芯片敏感區域的環形結構。
[0008]優選地，在所述環境傳感器芯片的側壁上還設置有應力緩沖層。
[0009]優選地，所述芯片為光學芯片，所述塑封體為將光學芯片塑封在PCB板上的不透光塑封體，在所述窗口的位置還填充有覆蓋所述光學芯片敏感區域的透光塑封體。
[0010]優選地，所述透光塑封體在其外側形成一光學透鏡結構。
[0011 ] 優選地，所述光學芯片通過涂膠層粘結在PCB板上。
[0012]優選地，所述光學芯片設置有兩個，分別為光學傳感器芯片、LED芯片;所述光學傳感器芯片、LED芯片間隔地設置在PCB板上;所述不透光塑封體在光學傳感器芯片、LED芯片之間的位置形成一將光學傳感器芯片、LED芯片隔開的阻隔部。
[0013]優選地，所述彈性膜層呈環繞所述光學芯片敏感區域的環形結構。
[0014]優選地，所述彈性膜層覆蓋所述光學芯片的敏感區域，且所述彈性膜層由透光材料制成。
[0015]本實用新型的封裝結構，在芯片的表面上設置彈性膜層，在注塑的時候，塑封模具可直接壓在芯片表面的彈性膜層上，從而可以防止注塑模具壓碎芯片；通過擠壓彈性膜層變形，不但可以實現塑封模具與芯片的緊密接觸，防止注塑料溢到非注塑區中；同時，還可以自動調整不同芯片之間的高度差，使得注塑模具與各芯片均緊密接觸在一起。
[0016]通過以下參照附圖對本實用新型的示例性實施例的詳細描述，本實用新型的其它特征及其優點將會變得清楚。
【附圖說明】
[0017]構成說明書的一部分的附圖描述了本實用新型的實施例，并且連同說明書一起用于解釋本實用新型的原理。
[0018]圖1是本實用新型封裝結構的剖面示意圖。
[0019]圖2是圖1中封裝結構另一種變形結構的剖面示意圖。
[0020]圖3是本實用新型封裝結構另一實施方式的結構示意圖。
[0021 ]圖4是圖3中封裝結構在注塑時的原理圖。
【具體實施方式】
[0022]現在將參照附圖來詳細描述本實用新型的各種示例性實施例。應注意到:除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本實用新型的范圍。
[0023]以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本實用新型及其應用或使用的任何限制。
[0024]對于相關領域普通技術人員已知的技術和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術和設備應當被視為說明書的一部分。
[0025]在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。
[0026]應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。
[0027]本實用新型提供了一種芯片的封裝結構，其包括PCB板I以及固定在PCB板I上的芯片，所述芯片具有敏感區域，通過敏感區域使得芯片發揮各自的功能。本實用新型的芯片可以是光學芯片，例如可以是光學傳感器芯片2、LED芯片3等本領域技術人員所熟知的光學芯片，參考圖3。其中，光學傳感器芯片2的敏感區域2a用來感應光信號，例如可根據光線的強弱使光學傳感器芯片2發出不同的控制信號;LED芯片3的敏感區域3a用來發射光信號，其可以是發光二極管等發光器件。本實用新型的芯片還可以是環境傳感器芯片8，參考圖1。該環境傳感器芯片8可以是壓力傳感器芯片、溫度傳感器芯片、濕度傳感器芯片、氣體傳感器芯片等本領域技術人員所熟知的環境傳感器芯片8，通過環境傳感器芯片8的敏感區域來獲取外界的環境信息，從而使環境傳感器芯片輸出不同的檢測信號。
[0028]本實用新型的封裝結構，芯片可以通過本領域技術人員所熟知的方式固定在PCB板I上。例如在本實用新型一個具體的實施方式中，在芯片與PCB板I之間設有涂膠層4，該涂膠層4可以是COB膠等本領域技術人員所熟知的膠材。所述芯片通過該涂膠層4粘結在PCB板I上，實現了芯片與PCB板I的連接。其中，在所述芯片的上端面還設置有彈性膜層6，該彈性膜層6可以采用本領域技術人員所熟知的具有一定彈性變形的材料制成，例如硅膠材料等。該彈性膜層6可以通過絲網印刷或者噴涂的方式設置在芯片的上端面，并可根據實際需要選擇合適的形狀，例如形成掩膜或者鏤空等，這都屬于本領域技術人員的公知常識，在此不再具體說明。
[0029]本實用新型的封裝結構，在所述芯片的外側設置有將芯片塑封在PCB板I上的塑封體7，在進行注塑的時候，塑封模具11壓合在芯片上端的彈性膜層6上，并擠壓彈性膜層6發生變形，從而可以使塑封模具11與彈性膜層6緊密配合在一起。在成型塑封體后，所述塑封體7上對應芯片敏感區域的位置形成有窗口 12，以將芯片的敏感區域暴露出來，使芯片發揮各自的功能。
[0030]為了便于理解本實用新型的技術方案，現以環境傳感器芯片8為例，對本實用新型的技術方案進行描述。對于本領域技術人員而言，本實用新型的芯片可以單獨設置，也可以是以多個組合的方式進行設置。
[0031]在該具體的實施例中，參考圖1，封裝結構包括貼裝在PCB板I上的環境傳感器芯片8以及ASIC芯片9，其中，該ASIC芯片9用于對環境傳感器芯片8輸出的信號進行處理，這屬于本領域技術人員的公知常識。環境傳感器芯片8、ASIC芯片9間隔地設置在PCB板I上，并通過金線將環境傳感器芯片8、ASIC芯片9、PCB板I電連接起來。彈性膜層6設置在環境傳感器芯片8上端面鄰近其敏感區域的位置上。例如，該彈性膜層6可以呈環繞所述環境傳感器芯片8敏感區域的環形結構。其中，為了避免彈性膜層6將環境傳感器芯片8的引腳覆蓋住，在設置彈性膜層6之前，可在環境傳感器芯片8的引腳上預先設置植錫球，之后再通過噴涂或者絲印的方式在環境傳感器芯片8的端面上形成彈性膜層6。
[0032]在注塑形成塑封體7的時候，參考圖2，塑封模具11的相應位置壓合在環境傳感器芯片8上端的彈性膜層6上，并擠壓彈性膜層6變形，由此可使塑封模具11與環境傳感器芯片8緊密配合在一起，從而可以避免注塑料溢入至環境傳感器芯片8的敏感區域上；同時該彈性膜層6還可以起到緩沖作用，防止塑封模具11將環境傳感器芯片8壓碎。
[0033]在本實用新型一個優選的實施方式中，在所述環境傳感器芯片8的側壁上還設置有應力緩沖層10，在注塑形成塑封體7的時候，通過該應力緩沖層10，可以避免塑封體7對環境傳感器芯片8帶來較大的應力。該應力緩沖層10可以采用本領域技術人員所熟知的材料，例如可在環境傳感器芯片8的側壁上涂覆一層膠層，通過該膠層來緩沖注塑塑封體7時對環境傳感器芯片8所帶來的應力。
[0034]在本實用新型另一具體的實施方式中，所述芯片可以為光學芯片，現以光學傳感器芯片2、LED芯片3為例，對本實用新型的技術方案進行描述。參考圖3，光學傳感器芯片2、LED芯片3間隔地分布在PCB板I上，光學傳感器芯片2、LED芯片3的引腳通過金線與PCB板I上相應的焊盤連接在一起，從而將光學傳感器芯片2、LED芯片3的引腳接入到PCB板I上的電路布圖中。
[0035]其中，所述彈性膜層6可以設置在位于光學傳感器芯片2、LED芯片3上端面鄰近各自敏感區域的位置。例如，該彈性膜層6設置有兩個，其分別呈環繞所述光學傳感器芯片2敏感區域2a以及LED芯片3敏感區域3a的環形結構。在另一實施例中，所述彈性膜層6可以采用透光材料制成，其覆蓋在所述光學傳感器芯片2的敏感區域2a以及LED芯片3的敏感區域3a上。
[0036]在注塑形成塑封體7的時候，塑封模具11的相應位置壓合在光學傳感器芯片2以及LED芯片3上端的彈性膜層6上，并擠壓彈性膜層6變形，由此可使塑封模具11與光學傳感器芯片2以及LED芯片3緊密配合在一起，從而可以避免注塑料溢入至光學傳感器芯片2以及LED芯片3的敏感區域2a、3a上。在此需要注意的時候，塑封體7需要采用不透光的材料，從而形成將光學傳感器芯片2、LED芯片3塑封在PCB板I上的不透光塑封體。由于光學傳感器芯片
2、LED芯片3間隔地設置在PCB板上，在形成不透光塑封體后，會在光學傳感器芯片2、LED芯片3之間的位置形成一將所述光學傳感器芯片2、LED芯片3隔開的阻隔部13。通過該阻隔部13可以將光學傳感器芯片2、LED芯片3阻隔開，防止LED芯片3發出的光直接被光學傳感器芯片2感應到。
[0037]本實用新型的封裝結構，注塑完成后，所述不透光塑封體在光學傳感器芯片2、LED芯片3敏感區域的位置形成了分別將光學傳感器芯片2、LED芯片3敏感區域2a、3a暴露出來的窗口，可在該窗口內填充透光塑封體5，使得該透光塑封體5可將光學傳感器芯片2的敏感區域2a、LED芯片3的敏感區域3a覆蓋住。該透光塑封體5采用透光的材料制成，使得該透光塑封體5不會影響光學傳感器芯片2、LED芯片3的功能，同時還可以保護光學傳感器芯片2、LED芯片3的光學區域不受損壞，這屬于本領域技術人員的公知常識，在此不再具體說明。
[0038]本實用新型的封裝結構，LED芯片3傳輸出去的光信號以及光學傳感器芯片2接收到的光信號在經過透光塑封體5的邊緣位置時，均會發生折射的現象。在本實用新型一個具體的實施方式中，所述透光塑封體5的外側端面為平面。在另一優選的實施方式中，所述透光塑封體5外側具有一光學透鏡結構5a，該光學透鏡結構5a可以呈半球狀，也可以根據實際需要選擇其它的形狀。該光學透鏡結構5a可以作為光信號出入的光學鏡頭，由此可以提高光信號出、入的強度，從而提高了光學傳感器芯片、LED芯片的靈敏度和分辨率。
[0039]本實用新型的封裝結構，在芯片的表面上設置彈性膜層，在注塑的時候，塑封模具可直接壓在芯片表面的彈性膜層上，從而可以防止注塑模具壓碎芯片；通過擠壓彈性膜層變形，不但可以實現塑封模具與芯片的緊密接觸，防止注塑料溢到非注塑區中；同時，還可以自動調整不同芯片之間的高度差，使得注塑模具與各芯片均緊密接觸在一起。
[0040]雖然已經通過示例對本實用新型的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領域的技術人員應該理解，以上示例僅是為了進行說明，而不是為了限制本實用新型的范圍。本領域的技術人員應該理解，可在不脫離本實用新型的范圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本實用新型的范圍由所附權利要求來限定。
【主權項】
1.一種芯片的封裝結構，其特征在于:包括PCB板(I)以及具有敏感區域的芯片，所述芯片固定在PCB板(I)上;在所述芯片的上端面設置有用于與塑封模具(11)接觸的彈性膜層(6)，在所述芯片的外側設置有將芯片塑封在PCB板(I)上的塑封體(7)，所述塑封體(7)上對應芯片敏感區域的位置形成有窗口( 12)。2.根據權利要求1所述的封裝結構，其特征在于:所述芯片為環境傳感器芯片(8)，所述彈性膜層(6)位于環境傳感器芯片(8)上端面鄰近其敏感區域的位置。3.根據權利要求2所述的封裝結構，其特征在于:所述彈性膜層(6)呈環繞所述環境傳感器芯片(8)敏感區域的環形結構。4.根據權利要求2所述的封裝結構，其特征在于:在所述環境傳感器芯片(8)的側壁上還設置有應力緩沖層(10)。5.根據權利要求1所述的封裝結構，其特征在于:所述芯片為光學芯片，所述塑封體(7)為將光學芯片塑封在PCB板(I)上的不透光塑封體，在所述窗口( 12)的位置還填充有覆蓋所述光學芯片敏感區域的透光塑封體(5)。6.根據權利要求5所述的封裝結構，其特征在于:所述透光塑封體(5)在其外側形成一光學透鏡結構(5a)。7.根據權利要求5所述的封裝結構，其特征在于:所述光學芯片通過涂膠層(4)粘結在PCB板(I)上。8.根據權利要求5所述的封裝結構，其特征在于:所述光學芯片設置有兩個，分別為光學傳感器芯片(2)、LED芯片(3);所述光學傳感器芯片(2)、LED芯片(3)間隔地設置在PCB板(I)上;所述不透光塑封體在光學傳感器芯片(2)、LED芯片(3)之間的位置形成一將光學傳感器芯片(2)、LED芯片(3)隔開的阻隔部(13)。9.根據權利要求5所述的封裝結構，其特征在于:所述彈性膜層(6)呈環繞所述光學芯片敏感區域的環形結構。10.根據權利要求5所述的封裝結構，其特征在于:所述彈性膜層(6)覆蓋所述光學芯片的敏感區域，且所述彈性膜層(6)由透光材料制成。
【文檔編號】B81B7/02GK205442633SQ201620007733
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年1月4日
【發明人】鄭國光
【申請人】歌爾聲學股份有限公司