抗磁干扰的芯片封装结构

本发明属于芯片封装，特别是抗磁干扰的芯片封装结构。

背景技术：

1、随着现代电子工业的高速发展，其系统、装备和各种元器件向高频化、数字化、集成化、轻小型化和高功率密度方向发展已逐步成为事实。但是微型器件会受到更严重、复杂的杂散磁场的不良影响，由此干扰设备的正常运转甚至造成设备失效。

2、实现磁场屏蔽的原理是由屏蔽体对干扰磁场提供低磁阻的磁通路。中间腔体与空腔壳层属于并联磁路，由于壳层的磁导率比空腔内的磁导率大很多，壳层的磁阻比空腔的磁阻小得多，因此磁感应通量主要流经壳层，从而对干扰磁场进行分流，达到屏蔽磁场的目的。磁屏蔽常用具有高磁导率的软磁材料，覆盖电路模块的顶部和至少一部分侧面。

3、在工作环境中，芯片会遭受来自各个方向的磁场，因此要考虑多个方向上的磁屏蔽效果。最理想的屏蔽方式是用屏蔽体全方位包裹芯片，但是这对于芯片封装是不可行的，因为它需要设置窗口进行布线，用于电气连接，这会导致窗口处漏磁现象严重，屏蔽效果不佳。可以缩小开口的尺寸来减少漏磁，但是与此同时会造成加工困难、后续难以布线等；可以增加屏蔽层的厚度来避免铁磁材料饱和，从而高效地屏蔽磁场，但是这有悖于轻薄型封装的理念。此外，传统的高磁导率软磁材料，如坡莫合金，成本较高。综上，研制开发具有性能优良、成本适中的磁屏蔽技术已成为行业的热门课题之一。

4、在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、针对所述现有技术存在的不足或缺陷，提供了一种抗磁干扰的芯片封装结构，利用铁氧体软磁材料和金属材料的高磁导率、低矫顽力等特性，以及开槽结构达到优异的磁屏蔽效果。

2、抗磁干扰的芯片封装结构包括：

3、空腔壳层，其内形成放置芯片的中间腔体，所述空腔壳层设有第一开口；

4、第一屏蔽层，其经由第一胶层包裹所述空腔壳层，所述第一屏蔽层设有对齐所述第一开口的第二开口；

5、第二屏蔽层，其经由第二胶层包裹所述第一屏蔽层，所述第二屏蔽层设有第三开口，所述第三开口连通第二开口且第三开口不重叠于所述第二开口；

6、第三屏蔽层，其经由第三胶层包裹所述第二屏蔽层，所述第三屏蔽层设有第四开口，所述第四开口连通第三开口且第四开口不重叠于所述第三开口；

7、封装壳层，其包裹所述第三屏蔽层且经由第四胶层粘接于基底，所述封装壳层设有第五开口，所述第五开口对齐所述第四开口，所述基底开设第六开口，第六开口对齐所述第五开口。

8、所述的抗磁干扰的芯片封装结构中，所述第一开口、第二开口、第三开口、第四开口、第五开口和第六开口为孔或长条槽结构。

9、所述的抗磁干扰的芯片封装结构中，空腔壳层、第一屏蔽层、第二屏蔽层、第三屏蔽层以及封装壳层为同心结构。

10、所述的抗磁干扰的芯片封装结构中，空腔壳层、第一屏蔽层、第二屏蔽层、第三屏蔽层以及封装壳层均为圆形或长方形结构。

11、所述的抗磁干扰的芯片封装结构中，第三开口离所述第一开口和第二开口的距离大于所述第三开口与第四开口之间的距离。

12、所述的抗磁干扰的芯片封装结构中，所述空腔壳层由塑料形成。

13、所述的抗磁干扰的芯片封装结构中，所述第一屏蔽层采用铁氧体软磁材料构成，所述第二屏蔽层和所述第三屏蔽层均由金属材料构成。

14、所述的抗磁干扰的芯片封装结构中，所述基底为氧化铝陶瓷或聚酰亚胺材料。

15、所述的抗磁干扰的芯片封装结构中，第一屏蔽层在所述中间腔体左侧下方开槽形成具有用于布线的镂空区域的第二开口，所述第二屏蔽层在所述中间腔体右侧下方开槽形成具有用于布线的镂空区域的第三开口，所述第三屏蔽层、封装壳层和所述基底在所述中间腔体正下方开槽形成具有用于布线的镂空区域的第四开口、第五开口和第六开口。

16、所述的抗磁干扰的芯片封装结构中，所述第一胶层、第二胶层、第三胶层和第四胶层的材料为环氧树脂或丙烯酸树脂。

17、和现有技术相比，本发明具有以下优点：

18、抗磁干扰的芯片封装结构发明通过第一屏蔽层、第二屏蔽层和第三屏蔽层之间的配合，对位于封装结构的中间腔体内的芯片提供三层磁屏蔽作用，通过第二屏蔽层屏蔽强磁场，通过第三屏蔽层屏蔽强磁场，通过第一屏蔽层屏蔽较弱磁场，通过错开的开槽结构进行布线，减少窗口漏磁，能够为芯片全方位高效屏蔽外部磁场，能够提高芯片的抗磁干扰能力，从而提高芯片在磁场环境下的有效性和可靠性。采用铁镍软磁合金、铁硅合金、铁氧体软磁材料三层屏蔽封装结构，具有结构尺寸适中、生产成本降低等特点。

技术特征：

1.一种抗磁干扰的芯片封装结构，其特征在于，其包括：

2.根据权利要求1所述的抗磁干扰的芯片封装结构，其特征在于，优选的，所述第一开口、第二开口、第三开口、第四开口、第五开口和第六开口为孔或长条槽结构。

3.根据权利要求1所述的抗磁干扰的芯片封装结构，其特征在于，空腔壳层、第一屏蔽层、第二屏蔽层、第三屏蔽层以及封装壳层为同心结构。

4.根据权利要求1所述的抗磁干扰的芯片封装结构，其特征在于，空腔壳层、第一屏蔽层、第二屏蔽层、第三屏蔽层以及封装壳层均为圆形或长方形结构。

5.根据权利要求1所述的抗磁干扰的芯片封装结构，其特征在于，第三开口离所述第一开口和第二开口的距离大于所述第三开口与第四开口之间的距离。

6.根据权利要求1所述的抗磁干扰的芯片封装结构，其特征在于，所述空腔壳层由塑料形成。

7.根据权利要求1所述的抗磁干扰的芯片封装结构，其特征在于，所述第一屏蔽层采用铁氧体软磁材料构成，所述第二屏蔽层和所述第三屏蔽层均由金属材料构成。

8.根据权利要求1所述的抗磁干扰的芯片封装结构，其特征在于，所述基底为氧化铝陶瓷或聚酰亚胺材料。

9.根据权利要求1所述的抗磁干扰的芯片封装结构，其特征在于，第一屏蔽层在所述中间腔体左侧下方开槽形成具有用于布线的镂空区域的第二开口，所述第二屏蔽层在所述中间腔体右侧下方开槽形成具有用于布线的镂空区域的第三开口，所述第三屏蔽层、封装壳层和所述基底在所述中间腔体正下方开槽形成具有用于布线的镂空区域的第四开口、第五开口和第六开口。

10.根据权利要求1所述的抗磁干扰的芯片封装结构，其特征在于，所述第一胶层、第二胶层、第三胶层和第四胶层的材料为环氧树脂或丙烯酸树脂。

技术总结一种抗磁干扰的芯片封装结构，抗磁干扰的芯片封装结构中，空腔壳层内形成放置芯片的中间腔体，空腔壳层设有第一开口，第一屏蔽层经由第一胶层包裹空腔壳层，第一屏蔽层设有对齐第一开口的第二开口，第二屏蔽层经由第二胶层包裹第一屏蔽层，第二屏蔽层设有第三开口，第三开口连通第二开口且第三开口不重叠于第二开口，第三屏蔽层经由第三胶层包裹第二屏蔽层，第三屏蔽层设有第四开口，第四开口连通第三开口且第四开口不重叠于第三开口，封装壳层包裹第三屏蔽层且经由第四胶层粘接于基底，封装壳层设有第五开口，第五开口对齐第四开口，基底开设第六开口，第六开口对齐第五开口。技术研发人员：柴正,何颖潼,简佳佳,杨超,周雪,闵泰受保护的技术使用者：西安交通大学技术研发日：技术公布日：2024/8/21