芯片封装结构的制作方法

专利2025-03-17  9


本发明涉及芯片封装,具体而言,涉及一种芯片封装结构。


背景技术:

1、3d晶圆级封装,英文简称(wlp),包括cis发射器、mems封装、标准器件封装。是指在不改变封装体尺寸的前提下,在同一个封装体内于垂直方向叠放两个以上芯片的封装技术,它起源于(nor/nand)及sdram的叠层封装。主要特点包括:多功能、高效能;大容量高密度,单位体积上的功能及应用成倍提升以及低成本。

2、现有的芯片封装技术,大都采用胶体连接的密封方式,同时芯片与封装底板之间采用焊接的方式连接,在组装以及拆卸维修时非常麻烦。


技术实现思路

1、本发明的目的包括,例如,提供了一种芯片封装结构,其能够简化拆装步骤,实现便捷地组装和拆卸。

2、本发明的实施例可以这样实现:

3、第一方面,本发明提供一种芯片封装结构,包括:

4、封装底板,所述封装底板的顶侧表面具有芯片贴装区域,所述芯片贴装区域沿第一方向的两侧活动设置有第一限位机构,所述芯片贴装区域沿第二方向的两侧活动设置有第二限位机构;

5、芯片组,所述芯片组设置在所述封装底板上,并与所述封装底板电连接,且所述芯片组的两侧边缘可拆卸地限位于所述第二限位机构;

6、封装盖,所述封装盖设置在所述封装底板上,并盖合在所述芯片组外,且所述封装盖的两侧边缘可拆卸地限位于所述第一限位机构。

7、在可选的实施方式中,所述芯片贴装区域沿所述第一方向的两侧的所述封装底板上开设有卡槽,所述封装盖的两侧边缘设置有卡块,所述第一限位机构设置在所述封装底板内并活动伸入所述卡槽,所述卡块用于卡入所述卡槽,并限位于所述第一限位机构。

8、在可选的实施方式中,所述芯片贴装区域沿所述第一方向的两侧的所述封装底板内设置有第一容纳腔,所述第一容纳腔位于对应的所述卡槽远离所述芯片贴装区域的一侧,并与所述卡槽连通,所述第一限位机构包括第一限位开关和第一限位组件,第一限位组件活动设置在所述第一容纳腔中,所述第一限位开关活动设置在所述封装底板的顶侧表面,并与所述第一限位组件传动连接,所述第一限位组件用于在所述第一限位开关的控制下选择性地伸入所述卡槽,并与所述卡块相卡持。

9、在可选的实施方式中,所述第一限位组件包括第一限位块、第一限位杆和第一弹性件,所述第一限位块活动容置在所述第一容纳腔内,所述第一限位杆沿所述第一方向设置在所述第一限位块背离所述卡槽的一侧,并朝向远离所述卡槽的方向延伸,所述第一弹性件设置在所述第一限位杆上,用于对所述第一限位块提供朝向所述卡槽的弹力,所述第一限位开关与所述第一限位块连接,所述第一限位块用于与所述卡块相卡合。

10、在可选的实施方式中,所述第一限位块包括导向部、卡持部和支撑部,所述支撑部活动容纳在所述第一容纳腔内,所述导向部设置在所述支撑部远离所述卡槽的一侧,并朝向远离所述卡槽的方向凸起,且所述导向部与所述第一限位开关连接,所述卡持部设置在所述支撑部靠近所述卡槽的一侧,并朝向所述卡槽凸起,用于活动伸入所述卡槽并与所述卡块相卡持,所述第一容纳腔远离所述卡槽的侧壁上开设有导向槽和容纳槽,所述导向槽与所述导向部相适配,以使所述导向部能够在所述导向槽内沿所述第一方向滑动,所述容纳槽与所述第一限位杆相适配,以使所述第一限位杆能在所述容纳槽内沿所述第一方向滑动。

11、在可选的实施方式中,所述卡持部上设置有第一导向斜面,所述第一导向斜面由所述卡持部的顶侧表面倾斜延伸至远离所述支撑部的一侧的侧壁;所述卡块上设置有第二导向斜面,所述第二导向斜面由所述卡块的底侧表面倾斜延伸至所述卡块的外侧壁。

12、在可选的实施方式中,所述封装底板的顶侧表面开设有第一锁止槽,所述第一锁止槽沿所述第一方向分布,并在远离所述卡槽的一端沿所述第二方向折弯,所述第一锁止槽与所述第一容纳腔对应连通,所述第一限位开关的底部设置有第一连接块,所述第一连接块穿过所述第一锁止槽并与所述第一限位组件连接。

13、在可选的实施方式中,所述芯片贴装区域设置有芯片贴装槽,所述芯片组对应装配在所述芯片贴装槽内,并与设置在所述封装底板底侧表面的金属球电连接,所述芯片贴装槽沿所述第二方向的两侧边缘设置有固定座,所述第二限位机构设置于所述固定座,并卡持在所述芯片组沿所述第二方向的两侧边缘。

14、在可选的实施方式中,所述固定座内设置有第二容纳腔,且两个所述固定座相对的侧壁上开设有开孔,所述开孔连通至所述第二容纳腔,所述第二限位机构包括第二限位开关和第二限位组件,所述第二限位组件活动容置在所述第二容纳腔内,并部分装配于所述开孔,所述第二限位开关活动设置在所述固定座的顶侧表面,并与所述第二限位组件传动连接,所述第二限位组件用于在所述第二限位开关的控制下选择性地伸出所述开孔,并与所述芯片组件相卡持。

15、在可选的实施方式中,所述第二限位组件包括第二限位块、第二限位杆和第二弹性件,所述第二限位块活动容置在所述第二容纳腔内,所述第二限位杆沿所述第二方向设置在所述第二限位块背离所述芯片贴装槽的一侧,并朝向远离所述芯片贴装槽的方向延伸,所述第二弹性件设置在所述第二限位杆上,用于对所述第二限位块提供朝向所述芯片贴装槽的弹力,所述第二限位开关与所述第二限位块连接。

16、在可选的实施方式中,所述第二限位组件还包括稳定杆,所述稳定杆固定设置在所述第二容纳腔内,并与所述第二限位杆平行设置,所述第二限位块活动套设在所述稳定杆上,以使所述第二限位块能够沿所述稳定杆在所述第二方向上滑动。

17、在可选的实施方式中,所述第二限位块伸出所述开孔的部分设置有第三导向斜面,所述第三导向斜面由所述第二限位块的顶侧表面朝向靠近所述芯片贴装槽的方向倾斜延伸。

18、在可选的实施方式中,所述固定座的顶侧表面开设有第二锁止槽,所述第二锁止槽沿所述第二方向分布,并在远离所述芯片贴装槽的一端沿所述第一方向折弯,所述第二锁止槽与所述第二容纳腔对应连通,所述第二限位开关的底部设置有第二连接块,所述第二连接块穿过所述第二锁止槽并与所述第二限位组件连接。

19、在可选的实施方式中,所述芯片组包括基底芯片和多个叠层芯片,所述基底芯片对应装配在所述芯片贴装槽内,且所述基底芯片的两侧边缘卡持于所述第二限位机构,多个所述叠层芯片设置在所述基底芯片上,所述封装盖内还设置有挤压机构,所述挤压机构弹性压合在所述叠层芯片上。

20、在可选的实施方式中,所述封装盖的内侧顶壁上还设置有挤压容纳腔,所述挤压机构包括挤压板、连接杆和挤压弹性件,所述挤压板的底侧压合在所述叠层芯片的表面,所述连接杆的一端连接于所述挤压板的顶侧,另一端活动容纳在所述挤压容纳腔中,所述挤压弹性件设置在所述封装盖的内侧顶壁和所述挤压板之间,用于相所述挤压板提供朝向所述叠层芯片的弹力。

21、在可选的实施方式中,所述封装底板上还设置有限位板,所述限位板围设形成所述芯片贴装槽,且所述限位板的外侧形成有密封槽,所述封装盖的底侧设置有隔水板,所述隔水板紧密配合于所述密封槽,以使所述隔水板和所述限位板之间密封接合。

22、在可选的实施方式中,所述限位板的内侧壁还设置有多个拿取槽,所述拿取槽与所述芯片组的边缘对应。

23、在可选的实施方式中,所述限位板的顶端面的内沿形成有圆弧倒角结构。

24、本发明实施例的有益效果包括,例如:

25、本发明实施例提供的芯片封装结构,在封装底板的顶侧表面设置芯片贴装区域,并在芯片贴装区域沿第一方向的两侧设置第一限位机构,在第二方向的两侧活动设置第二限位机构,将芯片组设置在封装底板上,并与封装底板电连接,同时芯片组的两侧边缘能够可拆卸地限位于第二限位机构,而封装盖设置在封装底板上,并盖合在芯片组外,同时封装盖的两侧边缘可拆卸地限位于第一限位机构。通过第一限位机构实现对封装盖的限位,通过第二限位机构实现对芯片组的限位,从而构成整个封装结构,由于第一限位机构和第二限位机构均采用了可拆卸方式,因此在组装和拆卸时可以通过第一限位机构和第二限位机构选择性对芯片组和封装盖限位或解除限位,十分方便。相较于现有技术,本发明实施例提供的芯片封装机构,避免了常规技术中的胶体连接或焊接工艺,能够简化拆装步骤,实现便捷地组装和拆卸,方便芯片的替换和结构维护。


技术特征:

1.一种芯片封装结构,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的芯片封装结构,其特征在于,所述芯片贴装区域沿所述第一方向的两侧的所述封装底板(110)上开设有卡槽(112),所述封装盖(130)的两侧边缘设置有卡块(131),所述第一限位机构(140)设置在所述封装底板(110)内并活动伸入所述卡槽(112),所述卡块(131)用于卡入所述卡槽(112),并限位于所述第一限位机构(140)。

3.根据权利要求2所述的芯片封装结构,其特征在于,所述芯片贴装区域沿所述第一方向的两侧的所述封装底板(110)内设置有第一容纳腔(111),所述第一容纳腔(111)位于对应的所述卡槽(112)远离所述芯片贴装区域的一侧,并与所述卡槽(112)连通,所述第一限位机构(140)包括第一限位开关(141)和第一限位组件(142),第一限位组件(142)活动设置在所述第一容纳腔(111)中,所述第一限位开关(141)活动设置在所述封装底板(110)的顶侧表面,并与所述第一限位组件(142)传动连接,所述第一限位组件(142)用于在所述第一限位开关(141)的控制下选择性地伸入所述卡槽(112),并与所述卡块(131)相卡持。

4.根据权利要求3所述的芯片封装结构,其特征在于,所述第一限位组件(142)包括第一限位块(143)、第一限位杆(144)和第一弹性件(145),所述第一限位块(143)活动容置在所述第一容纳腔(111)内,所述第一限位杆(144)沿所述第一方向设置在所述第一限位块(143)背离所述卡槽(112)的一侧,并朝向远离所述卡槽(112)的方向延伸,所述第一弹性件(145)设置在所述第一限位杆(144)上,用于对所述第一限位块(143)提供朝向所述卡槽(112)的弹力,所述第一限位开关(141)与所述第一限位块(143)连接,所述第一限位块(143)用于与所述卡块(131)相卡合。

5.根据权利要求4所述的芯片封装结构,其特征在于,所述第一限位块(143)包括导向部(1431)、卡持部(1432)和支撑部(1433),所述支撑部(1433)活动容纳在所述第一容纳腔(111)内,所述导向部(1431)设置在所述支撑部(1433)远离所述卡槽(112)的一侧,并朝向远离所述卡槽(112)的方向凸起,且所述导向部(1431)与所述第一限位开关(141)连接,所述卡持部(1432)设置在所述支撑部(1433)靠近所述卡槽(112)的一侧,并朝向所述卡槽(112)凸起,用于活动伸入所述卡槽(112)并与所述卡块(131)相卡持,所述第一容纳腔(111)远离所述卡槽(112)的侧壁上开设有导向槽(1434)和容纳槽(1435),所述导向槽(1434)与所述导向部(1431)相适配,以使所述导向部(1431)能够在所述导向槽(1434)内沿所述第一方向滑动,所述容纳槽(1435)与所述第一限位杆(144)相适配,以使所述第一限位杆(144)能在所述容纳槽(1435)内沿所述第一方向滑动。

6.根据权利要求5所述的芯片封装结构,其特征在于,所述卡持部(1432)上设置有第一导向斜面(1436),所述第一导向斜面(1436)由所述卡持部(1432)的顶侧表面倾斜延伸至远离所述支撑部(1433)的一侧的侧壁;所述卡块(131)上设置有第二导向斜面(1311),所述第二导向斜面(1311)由所述卡块(131)的底侧表面倾斜延伸至所述卡块(131)的外侧壁。

7.根据权利要求3所述的芯片封装结构,其特征在于,所述封装底板(110)的顶侧表面开设有第一锁止槽(113),所述第一锁止槽(113)沿所述第一方向分布,并在远离所述卡槽(112)的一端沿所述第二方向折弯,所述第一锁止槽(113)与所述第一容纳腔(111)对应连通,所述第一限位开关(141)的底部设置有第一连接块(146),所述第一连接块(146)穿过所述第一锁止槽(113)并与所述第一限位组件(142)连接。

8.根据权利要求1所述的芯片封装结构,其特征在于,所述芯片贴装区域设置有芯片贴装槽(114),所述芯片组(120)对应装配在所述芯片贴装槽(114)内,并与设置在所述封装底板(110)底侧表面的金属球(115)电连接,所述芯片贴装槽(114)沿所述第二方向的两侧边缘设置有固定座(160),所述第二限位机构(150)设置于所述固定座(160),并卡持在所述芯片组(120)沿所述第二方向的两侧边缘。

9.根据权利要求8所述的芯片封装结构,其特征在于,所述固定座(160)内设置有第二容纳腔(161),且两个所述固定座(160)相对的侧壁上开设有开孔,所述开孔连通至所述第二容纳腔(161),所述第二限位机构(150)包括第二限位开关(151)和第二限位组件(152),所述第二限位组件(152)活动容置在所述第二容纳腔(161)内,并部分装配于所述开孔,所述第二限位开关(151)活动设置在所述固定座(160)的顶侧表面,并与所述第二限位组件(152)传动连接,所述第二限位组件(152)用于在所述第二限位开关(151)的控制下选择性地伸出所述开孔,并与所述芯片组(120)件相卡持。

10.根据权利要求9所述的芯片封装结构,其特征在于,所述第二限位组件(152)包括第二限位块(153)、第二限位杆(154)和第二弹性件(155),所述第二限位块(153)活动容置在所述第二容纳腔(161)内,所述第二限位杆(154)沿所述第二方向设置在所述第二限位块(153)背离所述芯片贴装槽(114)的一侧,并朝向远离所述芯片贴装槽(114)的方向延伸,所述第二弹性件(155)设置在所述第二限位杆(154)上,用于对所述第二限位块(153)提供朝向所述芯片贴装槽(114)的弹力,所述第二限位开关(151)与所述第二限位块(153)连接。

11.根据权利要求10所述的芯片封装结构,其特征在于,所述第二限位组件(152)还包括稳定杆(156),所述稳定杆(156)固定设置在所述第二容纳腔(161)内,并与所述第二限位杆(154)平行设置,所述第二限位块(153)活动套设在所述稳定杆(156)上,以使所述第二限位块(153)能够沿所述稳定杆(156)在所述第二方向上滑动。

12.根据权利要求10所述的芯片封装结构,其特征在于,所述第二限位块(153)伸出所述开孔的部分设置有第三导向斜面(1531),所述第三导向斜面(1531)由所述第二限位块(153)的顶侧表面朝向靠近所述芯片贴装槽(114)的方向倾斜延伸。

13.根据权利要求9所述的芯片封装结构,其特征在于,所述固定座(160)的顶侧表面开设有第二锁止槽(163),所述第二锁止槽(163)沿所述第二方向分布,并在远离所述芯片贴装槽(114)的一端沿所述第一方向折弯,所述第二锁止槽(163)与所述第二容纳腔(161)对应连通,所述第二限位开关(151)的底部设置有第二连接块(157),所述第二连接块(157)穿过所述第二锁止槽(163)并与所述第二限位组件(152)连接。

14.根据权利要求8所述的芯片封装结构,其特征在于,所述芯片组(120)包括基底芯片(121)和多个叠层芯片(122),所述基底芯片(121)对应装配在所述芯片贴装槽(114)内,且所述基底芯片(121)的两侧边缘卡持于所述第二限位机构(150),多个所述叠层芯片(122)设置在所述基底芯片(121)上,所述封装盖(130)内还设置有挤压机构(170),所述挤压机构(170)弹性压合在所述叠层芯片(122)上。

15.根据权利要求14所述的芯片封装结构,其特征在于,所述封装盖(130)的内侧顶壁上还设置有挤压容纳腔(132),所述挤压机构(170)包括挤压板(171)、连接杆(172)和挤压弹性件(173),所述挤压板(171)的底侧压合在所述叠层芯片(122)的表面,所述连接杆(172)的一端连接于所述挤压板(171)的顶侧,另一端活动容纳在所述挤压容纳腔(132)中,所述挤压弹性件(173)设置在所述封装盖(130)的内侧顶壁和所述挤压板(171)之间,用于相所述挤压板(171)提供朝向所述叠层芯片(122)的弹力。

16.根据权利要求8所述的芯片封装结构,其特征在于,所述封装底板(110)上还设置有限位板(116),所述限位板(116)围设形成所述芯片贴装槽(114),且所述限位板(116)的外侧形成有密封槽(117),所述封装盖(130)的底侧设置有隔水板(133),所述隔水板(133)紧密配合于所述密封槽(117),以使所述隔水板(133)和所述限位板(116)之间密封接合。


技术总结
本发明的实施例提供了一种芯片封装结构,涉及芯片封装技术领域,该芯片封装结构包括封装底板、芯片组和封装盖,封装底板的顶侧表面具有芯片贴装区域,芯片贴装区域沿第一方向的两侧活动设置有第一限位机构,芯片贴装区域沿第二方向的两侧活动设置有第二限位机构;芯片组设置在封装底板上,并与封装底板电连接,且芯片组的两侧边缘可拆卸地限位于第二限位机构;封装盖设置在封装底板上,并盖合在芯片组外,且封装盖的两侧边缘可拆卸地限位于第一限位机构。相较于现有技术,本发明实施例提供的芯片封装机构,避免了常规技术中的胶体连接或焊接工艺,能够简化拆装步骤,实现便捷地组装和拆卸,方便芯片的替换和结构维护。

技术研发人员:童媛,陶明秦,孙志成,黄涛
受保护的技术使用者:江苏中科智芯集成科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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