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封装结构及其形成方法与流程

  • 国知局
  • 2024-10-15 09:35:23

本技术涉及半导体封装领域,尤其涉及一种封装结构及其形成方法。

背景技术:

1、电感器,又称扼流器、电抗器,它是一种能把电流转变为磁场能,并在磁场中储存能量的元件,具有通直流、阻交流的特性。在电子电路中电感器主要起到滤波、限流、调谐、震荡、抑制干扰、产生磁场等作用。

2、现有电感器通过会与半导体芯片进行集成封装以形成具有特定功能的封装结构。现有进行电感器的贴装时,通常是将电感器的两头用焊锡膏焊接与基板(例如pcb基板)的焊盘上。对于大(容量)电感器,由于大(容量)电感器本身体积非常大并且很重,且大(容量)电感器的工作时处于高温环境,因而现有的封装结构中纯靠焊锡的结合力难以支撑大(容量)电感器,容易导致焊锡膏在结合处断裂,从而导致大(容量)电感器从基板上脱落,使得产品失效。

技术实现思路

1、本技术要解决的问题提供一种封装结构及其形成方法,以防止电感器与基板的焊接点断裂,以及防止电感器从基板上脱落。

2、为解决上述问题,本技术一实施例首先提供了一种封装结构的形成方法,包括:

3、提供基板和半导体芯片,将所述半导体芯片贴装在所述基板的上表面,所述半导体芯片与所述基板电连接;

4、在所述基板的部分上表面形成包覆所述半导体芯片的塑封层;

5、提供电感器,所述电感器的底部表面上具有凸起的多个柱状电极,所述柱状电极与电感器中的电感线圈电连接,将所述电感器贴装在所述基板的上表面上,且所述电感器横跨在包覆所述半导体芯片的塑封层的上表面,所述电感器的底部表面粘附在所述塑封层的上表面,所述电感器的柱状电极焊接在所述基板上表面。

6、在可选的一实施例中,所述柱状电极的高度大于所述半导体芯片的贴装厚度,两个所述柱状电极之间的最大距离大于所述包覆半导体芯片的塑封层的两相对外侧壁之间的距离。

7、在可选的一实施例中,所述电感器的底部表面通过粘附胶粘附在所述塑封层的上表面,所述电感器的柱状电极通过焊料层焊接在所述基板上表面。

8、在可选的一实施例中,所述基板包括相对的上表面和下表面,所述上表面具有若干分立的上焊盘;所述半导体芯片包括相对的有源面和背面,所述有源面具有若干焊接凸起,所述半导体芯片的有源面朝下倒装贴装在所述基板的上表面,所述焊接凸起与所述基板的上表面相应的上焊盘焊接在一起。

9、在可选的一实施例中,在形成所述塑封层时,所述塑封层暴露出所述半导体芯片两侧的基板上表面的部分上焊盘的表面;所述电感器的柱状电极焊接在所述基板上表面包括:所述电感器的柱状电极与所述塑封层两侧的基板上表面相应的上焊盘焊接在一起

10、在可选的一实施例中,在贴装所述电感器之前,在所述半导体芯片背面上的塑封层的上表面形成防溢胶槽。

11、在可选的一实施例中,将所述电感器贴装在所述基板的上表面的过程包括:在所述半导体芯片背面上的塑封层上表面形成防溢胶槽;在所述防溢胶槽中间的塑封层的上表面形成粘附胶,在所述塑封层两侧的基板上表面的上焊盘表面形成焊料层;将所述电感器横跨安装在半导体芯片背面的塑封层上,使得所述电感器的底部表面通过粘附胶与所述半导体芯片背面上的塑封层的上表面粘附在一起,所述电感器的柱状电极通过焊料层与所述塑封层两侧的基板上表面相应的上焊盘焊接在一起。

12、在可选的一实施例中,还包括:在所述基板的上表面贴装被动器件,所述被动器件与所述基板电连接;所述塑封层还包覆所述被动器件。

13、在可选的一实施例中,所述基板包括若干贴装区域和位于相邻贴装区域之间的切割道区域,在所述基板的每一个贴装区域的上表面均进行贴装所述半导体芯片,形成所述塑封层和贴装所述电感器的步骤;在贴装完所述电感器后,沿切割道区域分割所述基板,形成若干分立的封装结构。

14、本技术另一实施例还提供了一种封装结构,包括:

15、基板;

16、半导体芯片,所述半导体芯片贴装在所述基板的上表面,所述半导体芯片与所述基板电连接;

17、位于所述基板的部分上表面包覆所述半导体芯片的塑封层;

18、电感器,所述电感器的底部表面上具有凸起的多个柱状电极,所述柱状电极与电感器中的电感线圈电连接,所述电感器贴装在所述基板的上表面上,且所述电感器横跨在包覆所述半导体芯片的塑封层的上表面,所述电感器的底部表面粘附在所述塑封层的上表面,所述电感器的柱状电极焊接在所述基板上表面。

19、在可选的一实施例中,所述柱状电极的高度大于所述半导体芯片的贴装厚度,两个所述柱状电极之间的最大距离大于所述包覆半导体芯片的塑封层的两相对外侧壁之间的距离。

20、在可选的一实施例中,所述电感器的高度与所述塑封层的厚度之比大于2:1;所述多个柱状电极分布在电感器底部的边缘区域上。

21、在可选的一实施例中,所述电感器为绕线式电感或叠层式电感。

22、在可选的一实施例中,所述电感器的底部表面通过粘附胶粘附在所述塑封层的上表面,所述电感器的柱状电极通过焊料层焊接在所述基板上表面。

23、在可选的一实施例中,所述基板包括相对的上表面和下表面,所述上表面具有若干分立的上焊盘;所述半导体芯片包括相对的有源面和背面,所述有源面具有若干焊接凸起,所述半导体芯片的有源面朝下倒装贴装在所述基板的上表面,所述焊接凸起与所述基板的上表面相应的上焊盘焊接在一起;所述电感器的柱状电极焊接在所述基板上表面包括:所述电感器的柱状电极与所述塑封层两侧的基板上表面相应的上焊盘焊接在一起。

24、在可选的一实施例中,所述电感器的柱状电极的底面形成有多个凸点,所述焊料层完全包覆所述凸点。

25、在可选的一实施例中,所述半导体芯片背面上的塑封层的上表面具有防溢胶槽。

26、在可选的一实施例中,还包括:贴装在所述基板上表面的被动器件,所述被动器件与所述基板电连接;所述塑封层还包覆所述被动器件。

27、在可选的一实施例中,所述基板包括若干贴装区域和位于相邻贴装区域之间的切割道区域,所述基板的每一个贴装区域的上表面均贴装有所述半导体芯片,形成有所述塑封层和贴装有所述电感器。

28、在可选的一实施例中,所述半导体芯片包括相对的有源面和背面,所述半导体芯片的背面贴装在所述基板的上表面,所述半导体芯片的有源面通过焊线与所述基板上表面电连接。

29、本技术的技术方案的优点在于:

30、本技术前述一实施例中封装结构及其形成方法,所述形成方法,提供基板和半导体芯片,将所述半导体芯片贴装在所述基板的上表面,所述半导体芯片与所述基板电连接;在所述基板的部分上表面形成包覆所述半导体芯片的塑封层;提供电感器,所述电感器的底部表面上具有凸起的多个柱状电极,所述柱状电极与电感器中的电感线圈电连接,将所述电感器贴装在所述基板的上表面上,且所述电感器横跨在包覆所述半导体芯片的塑封层的上表面,所述电感器的底部表面粘附在所述塑封层的上表面,所述电感器的柱状电极焊接在所述基板上表面。本技术对现有的电感器进行了改进,将现有电感器上用于外接的小和薄的焊点结构改进为粗和高的柱状电极,一方面,电感器上柱状电极的存在,在进行电感器的贴装时,电感器可以横跨在包覆半导体芯片的塑封层上表面,所述电感器的底部表面可以(通过粘附层)粘附在所述塑封层的上表面,从而使得电感器贴装的牢固性增强,进而使得质量较重的电感器能更好的被支撑,且柱状电极是卡设在塑封层的两侧,能防止柱状电极左右移动,因而能防止电感器与基板之间的焊接点断裂,从而防止电感器脱落,提高了封装结构的性能;另一方面,柱状电极由于其尺寸可以设计的比较大,使得柱状电极本身对重量较大的电感器支撑能力增强,且柱状电极通过焊料层与基板上表面的上焊盘进行焊接时,柱状电极与基板上表面的焊接面积增大,进一步提高了焊接的牢固性,对贴装在基板上表面的重量较大的电感器的支撑能力进一步增强,从而防止焊接处断裂,从而防止电感器脱落。此外,电感器上柱状电极的存在,在基板上表面上无需额外形成将电感器和基板进行电连接的连接结构(比如连接柱或连接凸块),简化了工艺步骤,提高了制作效率。

31、进一步,在一实施例中,在所述半导体芯片背面上的塑封层上表面形成防溢胶槽,所述防溢胶槽在贴装电感器时,能防止塑封层上表面的粘附胶向外溢出而沾污基板上的上焊盘,从而提高电感器与基板焊接的结合力。

32、进一步,在一实施例中,在贴装电感器之前,还包括:在所述防溢胶槽中间的塑封层的上表面形成粘附胶。由于粘附胶时在贴装电感器之前形成,因此在后续贴装电感器时无需额外保留点胶窗口(点胶窗口用于在贴装电感器后,通过点胶窗口向电感器的底部表面点粘附胶),从而提高基板表面的排版率,并且能减少粘附胶的使用量,节约成本。

33、进一步,在一实施例中,所述基板包括若干贴装区域和位于相邻贴装区域之间的切割道区域,在所述基板的每一个贴装区域的上表面均进行贴装所述半导体芯片,形成所述塑封层和贴装所述电感器的步骤;在贴装完所述电感器后,沿切割道区域分割所述基板,形成若干分立的封装结构,从而提高具有电感器的封装结构的制作效率。

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