改進的小間距塑封的封裝結構及封裝方法
【專利摘要】本發明涉及一種封裝結構及封裝方法，尤其是一種改進的小間距塑封的封裝結構及封裝方法，屬于半導體封裝的【技術領域】。按照本發明提供的技術方案，所述改進的小間距塑封的封裝結構，包括底板以及位于所述底板上用塑封體塑封的堆疊封裝體；所述堆疊封裝體包括若干承載基板以及位于所述承載基板上的封裝結構，所述承載基板上設有基板通孔，相鄰承載基板間的間隙以及承載基板與底板間的間隙通過承載基板上的基板通孔相連通，塑封體通過基板通孔填充相鄰承載基板間的間隙以及承載基板與底板間的間隙。本發明結構簡單，工藝簡單，操作方便，降低封裝成本，適應范圍廣，安全可靠。
【專利說明】改進的小間距塑封的封裝結構及封裝方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種封裝結構及封裝方法，尤其是一種改進的小間距塑封的封裝結構及封裝方法，屬于半導體封裝的【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著芯片功能日益集中，單個封裝體所要求集合的芯片也越來越多，相應的SIP(System In a Package),PIP (Product In Package)以及 POP (Package on Package)封裝所占的市場份額逐年增加。在一個大的封裝體內會堆疊多層的封裝結構(所述封裝結構為芯片原片或者塑封好的封裝體)。同時，由于產品空間高度的限制，這些堆疊的封裝結構之間的上下間距變得很小。正常的塑封料無法流過這么小的間距，需要額外的進行底部填充的處理。
[0003]由于各個封裝結構之間的間隙較小，且注塑料需要流經的路程較遠，傳統塑封材料不能直接將這些間隙填充滿。目前在堆疊完芯片的時候，在層與層之間用底部進行填充，以使其排出空氣，最后再進行整體塑封。工藝流程增加的同時，成本也大為上升。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種改進的小間距塑封的封裝結構及封裝方法，其結構簡單，工藝簡單，操作方便，降低封裝成本，適應范圍廣，安全可靠。
[0005]按照本發明提供的技術方案，所述改進的小間距塑封的封裝結構，包括底板以及位于所述底板上用塑封體塑封的堆疊封裝體；所述堆疊封裝體包括若干承載基板以及位于所述承載基板上的封裝結構，所述承載基板上設有基板通孔，相鄰承載基板間的間隙以及承載基板與底板間的間隙通過承載基板上的基板通孔相連通，塑封體通過基板通孔填充相鄰承載基板間的間隙以及承載基板與底板間的間隙。
[0006]所述相鄰的承載基板間通過基板連接電極電連接，基板通孔與基板連接電極間交錯分布。
[0007]所述底板上設有底板連接電極，所述底板連接電極與塑封體分別位于底板的對應表面上。
[0008]所述封裝結構上設有封裝結構通孔，所述封裝結構通孔與基板通孔相連通。
[0009]一種改進的小間距塑封的封裝方法，所述封裝方法包括如下步驟:
a、提供承載基板，并在所述承載基板上設置所需的基板通孔；
b、在具有基板通孔的承載基板上設置封裝結構，并將若干設置封裝結構的承載基板通過基板連接電極連接形成堆疊封裝體；
C、將堆疊封裝體通過基板連接電極安裝在底板上，且用塑封體將堆疊封裝體封裝在底板上，塑封體通過基板通孔填充相鄰承載基板間的間隙以及承載基板與底板間的間隙。
[0010]所述底板上設有底板連接電極，所述底板連接電極與塑封體分別位于底板的對應表面上。[0011]所述封裝結構上設置有封裝結構通孔，所述封裝結構通孔與基板通孔相連通。所述基板連接電極呈球狀。
[0012]本發明的優點:在承載基板上設置基板通孔，或同時在封裝結構上設置封裝結構通孔；塑封體的塑封料通過基板通孔、封裝結構通孔填充在相鄰承載基板間的間隙以及承載基板與底板間的間隙，然后能夠一次性完成塑封，能減小塑封料流動距離，提高了整個封裝結構的可塑封性能以及封裝剛度，結構簡單，工藝簡單，操作方便，降低封裝成本，適應范圍廣，安全可靠。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖廣圖3為現有封裝的具體實施工藝步驟剖視圖，其中:
圖1為在底板上得到堆疊封裝結構后的結構剖視圖。
[0014]圖2為對堆疊封裝結構內進行底部填充后的結構剖視圖。
[0015]圖3為對底部填充后進行塑封的結構剖視圖。
[0016]圖4?圖7為本發明實施例1的具體實施工藝步驟剖視圖，其中:
圖4為本發明在承載基板上設置基板通孔后的剖視圖。
[0017]圖5為本發明在承載基板上設置封裝結構后的剖視圖。
[0018]圖6為本發明在堆疊封裝結構安裝在底板后的剖視圖。
[0019]圖7為本發明對堆疊封裝結構進行塑封后的剖視圖。
[0020]圖8?圖11為本發明實施例2的具體實施工藝步驟剖視圖，其中:
圖8為本發明在承載基板上設置封裝結構后的剖視圖。
[0021]圖9為本發明對承載基板以及封裝結構進行開孔得到封裝結構通孔以及基板通孔后的剖視圖。
[0022]圖10為本發明將堆疊封裝結構安裝在底板上后的剖視圖。
[0023]圖11為本發明對堆疊封裝結構進行塑封后的剖視圖。
[0024]附圖標記說明:1-底板、2-底板連接電極、3-承載基板、4-基板連接電極、5-封裝結構、6-填充體、7-塑封體、8-基板通孔及9-封裝結構通孔。
【具體實施方式】
[0025]下面結合具體附圖和實施例對本發明作進一步說明。
[0026]如圖1、圖2和圖3所示:為現有堆疊封裝的具體工藝步驟圖，底板I上設置堆疊封裝體，所述堆疊封裝體包括若干承載基板3，承載基板3上設置封裝結構5，所述封裝結構5可以為芯片原片或封裝體，相鄰的承載基板3間通過基板連接電極4電連接，同時，整個的堆疊封裝體通過基板連接電極4設置在底板I上，底板I通過基板連接電極4與封裝結構5對應電連接。封裝結構5與承載基板3間電連接，堆疊封裝體內的封裝結構5通過底板I以及底板I上的底板連接電極2進行所需的信號傳輸。當上述封裝完成后，相鄰的承載基板3間以及承載基板3與底板I間均具有間隙，為了提高封裝的可靠性，需要在上述間隙內進行底部填充工藝，得到位于上述間隙內的填充體6，然后再利用塑封料將堆疊封裝體塑封在底板I上，底板I的另一面設置若干底板連接電極2，底板連接體2以及基板連接電極4均呈球狀。由于相鄰的承載基板3以及位于最底層承載基板3與底板I之間的間隙較小，為了得到填充體6就需要復雜的工藝，封裝成本上升，封裝效率低，可靠性差。
[0027]為了提高封裝的效率以及可靠性，降低封裝成本，下面通過實施例1和實施例2分別對本發明的封裝結構及封裝方法做詳細的說明。
[0028]實施例1
如圖7所示:本發明包括底板I以及位于所述底板I上用塑封體7塑封的堆疊封裝體；所述堆疊封裝體包括若干承載基板3以及位于所述承載基板3上的封裝結構5，所述承載基板3上設有基板通孔8，相鄰承載基板3間的間隙以及承載基板3與底板I間的間隙通過承載基板3上的基板通孔8相連通，塑封體7通過基板通孔8填充相鄰承載基板3間的間隙以及承載基板3與底板間的間隙。
[0029]具體地，由于每層的承載基板3上均設置貫通承載基板3的基板通孔8，且堆疊封裝體內的承載基板3的基板通孔8相對應，在利用塑封料進行塑封是，塑封料能通過每層承載基板3的基板通孔8向下流動，直至所有間隙均被塑封料填充滿，然后在底板I上形成塑封體7，整個堆疊封裝體內填充有塑封料，從而提高了封裝的剛度。
[0030]進一步地，所述相鄰的承載基板3間通過基板連接電極4電連接，基板通孔8與基板連接電極4間交錯分布。所述底板I上設有底板連接電極2，所述底板連接電極2與塑封體7分別位于底板I的對應表面上。
[0031]如圖圖7所示:上述封裝結構可以通過下述封裝方法得到，具體地包括:
a、提供承載基板3，并在所述承載基板3上設置所需的基板通孔8 ;所述基板通孔8可以通過鉆孔或開槽等方式在承載基板3內形成基板通孔8，承載基板3可以采用PCB板。
[0032]b、在具有基板通孔8的承載基板3上設置封裝結構5，并將若干設置封裝結構5的承載基板3通過基板連接電極4連接形成堆疊封裝體；本實施例中，封裝結構5的尺寸較小，基板通孔8位于封裝結構5的外圈，封裝結構5可以通過焊接等方式設置固定在承載基板3上。相鄰的承載基板3間通過球狀的基板連接電極4連接，同時會使得相鄰的承載基板3間形成間隙。
[0033]C、將堆疊封裝體通過基板連接電極4安裝在底板I上，且用塑封體7將堆疊封裝體封裝在底板I上，塑封體7通過基板通孔8填充相鄰承載基板3間的間隙以及承載基板3與底板間的間隙。
[0034]將堆疊封裝體通過基板連接電極4安裝在底板I上后，需要用塑封體7對整個堆疊封裝體進行塑封。在塑封時，塑封料能通過基板通孔8流入承載基板3間的間隙以及底板I與堆疊封裝體間的間隙，排出間隙內的空氣，以進行整體塑封，提高塑封的強度以及封裝的可靠性。在塑封完成后，在底板I上還設置底板連接電極2，以便底板I進行后續的連
接需要。
[0035]實施例2
如圖11所示，本發明包括底板I以及位于所述底板I上用塑封體7塑封的堆疊封裝體；所述堆疊封裝體包括若干承載基板3以及位于所述承載基板3上的封裝結構5，所述承載基板3上設有基板通孔8，封裝結構5上設置與基板通孔8相連通的封裝結構通孔9，封裝結構通孔9的軸線與基板通孔8的軸線位于同一直線上，相鄰承載基板3間的間隙以及承載基板3與底板I間的間隙通過承載基板3上的基板通孔8、封裝結構通孔9相連通，塑封體7通過基板通孔8、封裝結構通孔9填充相鄰承載基板3間的間隙以及承載基板3與底板間的間隙。
[0036]如圖8、圖9、圖10和圖11所示:當封裝結構5的尺寸較大時，僅在承載基板3上設置基板通孔8時，封裝結構5可能遮擋所述基板通孔8。為了能夠通過塑封體7進行一次塑封，需要在封裝結構5上設置封裝結構通孔9，所述封裝結構通孔9與基板通孔8相連通。相鄰承載基板3還通過基板連接電極4進行支撐連接。在進行塑封時，塑封料通過封裝結構通孔9以及基板通孔8流入承載基板3之間的間隙，以及底層承載基板3與底板I之間的間隙，塑封料填充上述間隙后，塑封料能在底板I上形成塑封體7，堆疊封裝體位于塑封體7內，將堆疊封裝體壓蓋在底板I上。在具體實施例時，可以將封裝結構5先設置在承載基板3上，然后對封裝結構5及承載基板3同時鉆孔或開槽，形成封裝結構通孔9及基板通孔8，其他后續的堆疊工藝以及塑封工藝均與現有技術、實施例1的描述相對應一致，此處不再贅述。
[0037]本發明在承載基板3上設置基板通孔8，或同時在封裝結構5上設置封裝結構通孔9 ;塑封體7的塑封料通過基板通孔8、封裝結構通孔9填充在相鄰承載基板3間的間隙以及承載基板3與底板I間的間隙，然后能夠一次性完成塑封，能減小塑封料流動距離，提高了整個封裝結構的可塑封性能以及封裝剛度，結構簡單，工藝簡單，操作方便，降低封裝成本，適應范圍廣，安全可靠。
【權利要求】
1.一種改進的小間距塑封的封裝結構，包括底板(I)以及位于所述底板(I)上用塑封體(7)塑封的堆疊封裝體；其特征是:所述堆疊封裝體包括若干承載基板(3)以及位于所述承載基板(3 )上的封裝結構(5 )，所述承載基板(3 )上設有基板通孔(8 )，相鄰承載基板(3 )間的間隙以及承載基板(3)與底板(I)間的間隙通過承載基板(3)上的基板通孔(8)相連通，塑封體(7 )通過基板通孔(8 )填充相鄰承載基板(3 )間的間隙以及承載基板(3 )與底板(I)間的間隙。
2.根據權利要求1所述的改進的小間距塑封的封裝結構，其特征是:所述相鄰的承載基板(3)間通過基板連接電極(4)電連接，基板通孔(8)與基板連接電極(4)間交錯分布。
3.根據權利要求1所述的改進的小間距塑封的封裝結構，其特征是:所述底板(I)上設有底板連接電極(2)，所述底板連接電極(2)與塑封體(7)分別位于底板(I)的對應表面上。
4.根據權利要求1所述的改進的小間距塑封的封裝結構，其特征是:所述封裝結構(5)上設有封裝結構通孔(9)，所述封裝結構通孔(9)與基板通孔(8)相連通。
5.一種改進的小間距塑封的封裝方法，其特征是，所述封裝方法包括如下步驟: (a)、提供承載基板(3 )，并在所述承載基板(3 )上設置所需的基板通孔(8 ); (b )、在具有基板通孔(8 )的承載基板(3 )上設置封裝結構(5 )，并將若干設置封裝結構(5)的承載基板(3)通過基板連接電極(4)連接形成堆疊封裝體； (C)、將堆疊封裝體通過基板連接電極(4)安裝在底板(I)上，且用塑封體(7)將堆疊封裝體封裝在底板(I)上，塑封體(7 )通過基板通孔(8 )填充相鄰承載基板(3 )間的間隙以及承載基板(3)與底板間的間隙。
6.根據權利要求5所述改進的小間距塑封的封裝方法，其特征是:所述底板(I)上設有底板連接電極(2)，所述底板連接電極(2)與塑封體(7)分別位于底板(I)的對應表面上。
7.根據權利要求5所述改進的小間距塑封的封裝方法，其特征是:所述封裝結構(5)上設置有封裝結構通孔(9)，所述封裝結構通孔(9)與基板通孔(8)相連通。
8.根據權利要求5所述改進的小間距塑封的封裝方法，其特征是:所述基板連接電極(4)呈球狀。
【文檔編號】H01L23/31GK103531550SQ201310534603
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月31日 優先權日:2013年10月31日
【發明者】徐健, 陸原, 王海東 申請人:華進半導體封裝先導技術研發中心有限公司