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一种封装结构的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-27 13:00:59

本技术涉及芯片散热领域,特别是涉及一种封装结构。

背景技术:

1、芯片、传感器等电子元器件通常需要配合封装以正常工作,例如mems传感器和asic芯片就需要进行合封。封装可以减小外部环境,如尘土、湿气、温度变化等因素的影响,并对其内部电子元件提供机械支撑和保护,也可以提供与其他电子元件连接所需的导线和引脚,还能提升其内部电子元器件的集成度。

2、随着物联网、可穿戴设备、植入式医疗等领域不断发展,封装及其内部电子元器件需要在一些较为恶劣的环境,如温度极不稳定的环境下进行工作。然而mems传感器和一些温度敏感型芯片极易受到工作环境中温度变化的影响,导致检测结果准确性和一些其他功能受到影响。

3、现有技术中,封装内部快速升温的一个重要原因是封装外部热量大量传导至封装内部。为了降低封装内部温度变化的速度,一般会选用隔热材料制作封装,从而减小封装外部热量对封装内部温度的影响。但是由此也导致了封装内部电子元器件产生的热量无法有效传导至封装外侧,反而助推了封装内部温度的快速上升,导致封装内部电子元器件的性能下降。

4、基于上述分析可知,如何降低封装内部温度变化速度,从而减少封装内部电子元器件性能受温度变化速率影响是一个亟待解决的问题。

技术实现思路

1、基于此,有必要针对封装内部温度变化速度快的问题,提供一种封装结构。

2、一种封装结构,包括:

3、基板,用于安装电子元器件;及

4、封装壳,与所述基板围拢形成容纳腔,所述容纳腔用于容纳电子元器件;

5、所述封装壳包括层状分布的第一热缓冲层和第二热缓冲层,塑料、陶瓷和金属中的其中两者分别为所述第一热缓冲层和所述第二热缓冲层的材质。

6、本实用新型所述封装壳还包括第三热缓冲层,所述第一热缓冲层、所述第三热缓冲层和所述第二热缓冲层依次层状分布,塑料、陶瓷和金属中的其余一者为所述第三热缓冲层的材质。

7、本实用新型所述第一热缓冲层和所述第二热缓冲层中的至少一者与所述第三热缓冲层间隔设置。

8、本实用新型所述第一热缓冲层的材质为金属,所述第一热缓冲层位于所述第三热缓冲层的外侧,所述第三热缓冲层和所述第二热缓冲层贴合。

9、本实用新型所述第一热缓冲层和所述第二热缓冲层间隔设置,以使所述第一热缓冲层和所述第二热缓冲层之间形成空气层。

10、本实用新型所述塑料为环氧树脂、聚酰亚胺或聚酰胺,所述陶瓷为氧化铝、氧化硅或氮化锆。

11、一种封装结构,包括:

12、基板,用于安装电子元器件;及

13、封装壳,与所述基板围拢形成容纳腔,所述容纳腔用于容纳电子元器件;

14、所述封装壳包括层状分布的第一热缓冲层和第二热缓冲层,所述第一热缓冲层和第二热缓冲层的热导率不同。

15、本实用新型所述第一热缓冲层的热导率为1-10w*m-1k-1,所述第二热缓冲层的热导率为100-200w*m-1k-1;或

16、所述第一热缓冲层的热导率为1-10w*m-1k-1,所述第二热缓冲层的热导率为400-700w*m-1k-1;或

17、所述第一热缓冲层的热导率为100-200w*m-1k-1,所述第二热缓冲层的热导率为400-700w*m-1k-1。

18、本实用新型所述封装壳还包括第三热缓冲层,所述第一热缓冲层、所述第三热缓冲层和所述第二热缓冲层依次层状分布,所述第一热缓冲层、所述第二热缓冲层和所述第三热缓冲层的热导率两两不同。

19、本实用新型所述容纳腔的壁上开设有透气孔。

20、本实用新型所述封装壳的厚度为d,所述第一热缓冲层的厚度为0.1d-0.9d。

21、本实用新型通过对第一热缓冲层和第二热缓冲层的材质进行差异化选择,从而使第一热缓冲层和第二热缓冲层的热导率差异化,相应的,整个封装壳的热导率介于第一热缓冲层热导率和第二热缓冲层热导率之间。更进一步的,通过调节第一热缓冲层和第二热缓冲层的厚度比值,在不改变封装壳厚度的情况下,可以使封装壳的热导率在第一热缓冲层热导率和第二热缓冲层热导率之间进行连续变化,从而使封装壳实现特定的热导率目标。

22、本实用新型封装壳具有适中的热导率,兼顾导热和隔热性能。当容纳腔外侧温度高于内侧温度时,封装壳能够适当减缓容纳腔外侧热量向容纳腔内转移的速率,从而降低容纳腔内温升速度,当容纳腔内温度高于容纳腔外侧温度时,容纳腔内的热量可以以一定热传导速率传导至容纳腔外侧,从而降低容纳腔内温升速度。

技术特征:

1.一种封装结构,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的封装结构,其特征在于,所述封装壳还包括第三热缓冲层,所述第一热缓冲层、所述第三热缓冲层和所述第二热缓冲层依次层状分布,塑料、陶瓷和金属中的其余一者为所述第三热缓冲层的材质。

3.根据权利要求2所述的封装结构,其特征在于,所述第一热缓冲层和所述第二热缓冲层中的至少一者与所述第三热缓冲层间隔设置。

4.根据权利要求3所述的封装结构,其特征在于,所述第一热缓冲层的材质为金属,所述第一热缓冲层位于所述第三热缓冲层的外侧,所述第三热缓冲层和所述第二热缓冲层贴合。

5.根据权利要求1所述的封装结构,其特征在于,所述第一热缓冲层和所述第二热缓冲层间隔设置,以使所述第一热缓冲层和所述第二热缓冲层之间形成空气层。

6.根据权利要求1所述的封装结构,其特征在于,所述塑料为环氧树脂、聚酰亚胺或聚酰胺,所述陶瓷为氧化铝、氧化硅或氮化锆。

7.一种封装结构,其特征在于,包括:

8.根据权利要求7所述的封装结构,其特征在于,

9.根据权利要求7所述的封装结构,其特征在于,所述封装壳还包括第三热缓冲层,所述第一热缓冲层、所述第三热缓冲层和所述第二热缓冲层依次层状分布,所述第一热缓冲层、所述第二热缓冲层和所述第三热缓冲层的热导率两两不同。

10.根据权利要求1所述的封装结构,其特征在于,所述封装壳的厚度为d,所述第一热缓冲层的厚度为0.1d-0.9d。

技术总结本技术涉及一种封装结构,包括:基板,用于安装电子元器件;及封装壳,与所述基板围拢形成容纳腔,所述容纳腔用于容纳电子元器件;所述封装壳包括层状分布的第一热缓冲层和第二热缓冲层,塑料、陶瓷和金属中的其中两者分别为所述第一热缓冲层和所述第二热缓冲层的材质。本技术通过对第一热缓冲层和第二热缓冲层的材质进行差异化选择,从而使第一热缓冲层和第二热缓冲层的热导率差异化,相应的,整个封装壳的热导率介于第一热缓冲层热导率和第二热缓冲层热导率之间。技术研发人员:王志轩,张昊,张宁,李思聪,王佳鑫,叶乐受保护的技术使用者:杭州微纳核芯电子科技有限公司技术研发日:20230529技术公布日:2024/1/5

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