一种电磁屏蔽模块及芯片封装结构的制作方法

1.本实用新型涉及半导体封装技术领域，特别涉及一种电磁屏蔽模块及芯片封装结构。

背景技术：

2.半导体封装已从单一芯片封装逐渐发展为多种不同种类电子元器件的组合式封装，集成度越来越高。但受限于成本控制，在实际应用中，通常不会采用堆叠技术，而是采用大尺寸的封装件将多个芯片集成在一起。封装集成度的提高使得高速信号的电磁干扰比较严重。同时，大尺寸基板还存在翘曲、散热等诸多问题。
3.目前，市面上主流电磁屏蔽方案是对封装整体进行电磁屏蔽，但这种方案对多芯片基板中存在多种需要电磁屏蔽的高速信号的情况具有局限性。

技术实现要素：

4.针对现有技术中的部分或全部问题，针对多芯片基板中存在多种需要电磁屏蔽的高速信号的情况，本实用新型首先提出一种电磁屏蔽模块，包括：
5.基板，其上设置有多个开窗，每个开窗分别包围芯片；
6.屏蔽金属固件，设置于所述开窗处，用于基板内部芯片之间的电磁屏蔽；以及
7.盖板，其设置于所述基板的上方，与所述屏蔽金属固件连接。
8.进一步地，相连开窗具有共用的棱边。
9.进一步地，所述开窗与所述芯片的焊盘或打线之间的距离不小于250微米。
10.进一步地，所述开窗的边沿与所述屏蔽金属固件边沿之间间距不小于15微米。进一步地，所述开窗的顶层设置有铜皮地网络。
11.进一步地，所述屏蔽金属固件通过导热胶或焊接的方式与所述盖板及开窗连接。
12.进一步地，所述屏蔽金属固件与所述开窗之间设置有防止溢胶。
13.进一步地，所述屏蔽金属固件的边缘与所述基板的边缘之间间距不小于0.2mm。
14.进一步地，所述盖板采用金属材质制成。
15.进一步地，所述电磁屏蔽模块还包括导热组件，其设置于所述芯片与盖板之间，用于传递热量，进行散热。
16.基于如前所述的电磁屏蔽模块，本实用新型另一方面提出一种芯片封装结构，包括：
17.基板，其上设置有开窗，所述开窗相互连接，用于将各个芯片单独隔离开来；
18.至少一个芯片，其第二表面通过导电散热胶粘在所述基板上，且通过打线与所述基板电连接；
19.导热固件，其第一端通过导电散热胶固定于芯片的第一表面，第二端通过导电散热胶与盖板连接；
20.屏蔽金属固件，其第一端设置于所述开窗处，第二端通过导电散热胶与盖板连接；
以及
21.盖板。
22.本实用新型还提出又一种芯片封装结构，包括：
23.基板，其上设置有开窗，所述开窗相互连接，用于将各个芯片单独隔离开来；
24.至少一个芯片，其第一表面设置有焊盘，所述焊盘与所述基板电连接；
25.屏蔽金属固件，其第一端设置于所述开窗处，第二端通过导电散热胶与盖板连接；以及
26.盖板，其相对于所述芯片的位置处设置有导电散热胶。
27.本实用新型提供的一种电磁屏蔽模块及芯片封装结构，在多芯片基板中存在多种需要电磁屏蔽的高速信号的情况下，用屏蔽金属框将芯片独立包围，连接盖板。一方面在保留原始的外部电磁屏蔽功能的同时增加了内部电磁屏蔽，另一方面用于内部电磁屏蔽的屏蔽金属固件同时还可充当加固环的作用，有效解决基板翘曲，还能连接在基板与盖板之间，以对基板上的热量进行传导，从而起到散热的效果。
附图说明
28.为进一步阐明本实用新型的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本实用新型的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本实用新型的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。
29.图1示出本实用新型一个实施例的一种芯片封装结构的结构示意图；
30.图2示出本实用新型一个实施例的一种芯片封装结构的俯视示意图；以及
31.图3示出本实用新型又一个实施例的一种芯片封装结构的结构示意图。
具体实施方式
32.下面结合具体实施方式参考附图进一步阐述本实用新型。应当指出，各附图中的各组件可能为了图解说明而被夸大地示出，而不一定是比例正确的。在各附图中，给相同或功能相同的组件配备了相同的附图标记。
33.在本实用新型中，除非特别指出，“布置在
…
上”、“布置在
…
上方”以及“布置在
…
之上”并未排除二者之间存在中间物的情况。此外，“布置在
…
上或上方”仅仅表示两个部件之间的相对位置关系，而在一定情况下、如在颠倒产品方向后，也可以转换为“布置在
…
下或下方”，反之亦然。
34.在本实用新型中，各实施例仅仅旨在说明本实用新型的方案，而不应被理解为限制性的。
35.在本实用新型中，除非特别指出，量词“一个”、“一”并未排除多个元素的场景。
36.在此还应当指出，在本实用新型的实施例中，为清楚、简单起见，可能示出了仅仅一部分部件或组件，但是本领域的普通技术人员能够理解，在本实用新型的教导下，可根据具体场景需要添加所需的部件或组件。
37.在此还应当指出，在本实用新型的范围内，“相同”、“相等”、“等于”等措辞并不意味着二者数值绝对相等，而是允许一定的合理误差，也就是说，所述措辞也涵盖了“基本上
相同”、“基本上相等”、“基本上等于”。以此类推，在本实用新型中，表方向的术语“垂直于”、“平行于”等等同样涵盖了“基本上垂直于”、“基本上平行于”的含义。
38.为了在多芯片基板中存在多种需要电磁屏蔽的高速信号的情况下，使得基板上的各芯片之间不互相干扰，本实用新型采用了屏蔽金属框将各个芯片独立包围，然后连接盖板，在保留原始的外部电磁屏蔽功能同时增加了内部电磁屏蔽。下面结合具体实施方式参考附图进一步阐述本实用新型。
39.图1示出本实用新型一个实施例的一种芯片封装结构的结构示意图。如图1所示，在该芯片封装结构中，设置有电磁屏蔽模块，所述电磁屏蔽包括基板101、屏蔽金属固件102以及盖板103。其中，芯片105以及屏蔽金属固件102设置于所述基板101与盖板103之间。
40.所述基板101用于布置芯片105，在本实用新型的实施例中，所述基板101上包括多个可能生成高度信号的芯片。
41.所述屏蔽金属固件102设置于所述基板101上，用于实现芯片封装结构的内部电磁屏蔽功能。图2示出本实用新型一个实施例的一种芯片封装结构的俯视示意图。如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，所述屏蔽金属固件102形成多个金属框，每个金属框中均包含一个芯片，进而有效实现各芯片之间的电磁屏蔽。为了保证单颗封装在切割时完好无损，在本实用新型的一个实施例中，所述屏蔽金属固件102的边缘与所述基板101的边缘之间的间距不小于0.2mm。
42.为了实现电磁屏蔽，在本实用新型的实施例中，所述基板101上设置所述屏蔽金属固件102处应首先设置开窗111，然后通过诸如采用导电散热胶112粘接或焊接等方式将所述屏蔽金属固件102固定在所述开窗111处。为了保证粘接可靠，在本实用新型的一个实施例中，在所述屏蔽金属固件102与开窗111之间还设置有防止溢胶。本实用新型的实施例中，术语“开窗”是指去除所述基板上的阻焊绿油，以裸露导线的操作，同样亦可将去除阻焊绿油的基板部位称为开窗。如图1及图2所示，所述开窗111围绕芯片设置，每个开窗分别包围一个芯片。在本实用新型的一个实施例中，相邻的开窗111具有共用的棱边，即各开窗111相互连接，进而可以将各个芯片单独隔离开来形成独立的孤岛。在本实用新型的一个实施例中，还可以给顶层开窗裸露的铜皮上设置地网络，即在所述开窗111的顶层设置铜皮地网络。未达到更好地屏蔽效果，在本实用新型的一个实施例中，所述开窗与所述芯片的焊盘或打线之间的距离不小于250微米，此外，所述开窗的边沿与所述屏蔽金属固件的边沿之间间距不小于15微米。
43.所述盖板103用于实现整体外部屏蔽功能，其覆盖于所述芯片的上方，其与所述屏蔽金属固件102的顶端连接。在本实用新型的一个实施例中，所述屏蔽金属固件通过导热胶或焊接的方式与所述盖板连接，使得所述屏蔽金属固件102在起到电磁屏蔽作用的同时，还能起到对基板上的热量进行传导，进而散热的作用。在本实用新型的一个实施例中，所述盖板优选采用金属材料制成。
44.为了更好地实现散热效果，在本实用新型的一个实施例中，还额外设置有导热组件，所述导热组件设置于芯片与所述盖板103之间，使得所述芯片产生的热量可以通过所述导热组件，进而从所述盖板103散出。
45.基于如前所述的电磁屏蔽模块，如图1所示，当采用正装方式焊接芯片时，整体的芯片封装结构包括所述电磁屏蔽模块及至少一个芯片105。其中，所述芯片105采用正装方
式连接至所述基板101上，具体而言，所述芯片105的第二表面通过诸如导电散热胶112等粘在所述基板101上，然后对所述芯片105打线151到所述基板101上。
46.所述电磁屏蔽模块的结构如前所述，包括基板、屏蔽金属固件以及盖板。其中，所述基板上的开窗沿所述芯片105的打线外围设置一圈，进而在基板上将芯片分成独立的孤岛，且相互连接，在本实用新型的一个实施例中，可以给顶层开窗裸露的铜皮上设置地网络，然后通过导电胶或焊接的形式将所述屏蔽金属固件粘连在其上，最后在芯片上方盖上金属盖板，同时屏蔽金属固件与所述金属盖板之间同样可以设置导电散热胶。在本实用新型的一个实施例中，所述屏蔽金属固件边缘与基板边缘预留至少0.2mm，以保证单颗封装在切割时完好无损。至此，在所述基板的内部即形成了多个独立的腔室，屏蔽金属固件起到了在基板内部芯片之间的相互屏蔽，外部的电磁屏蔽，同时也能通过基板到盖板之间起到散热作用。
47.如图1所示，当芯片采用正装方式时，所述电磁屏蔽模块还进一步地包括导热固件106，所述导热固件106的第一端通过导电散热胶固定于所述芯片105的第一表面，第二端则通过导电散热胶112或焊接的方式与盖板连接，使得芯片产生的热量可以通过所述导热固件106从顶部散出。在本实用新型的一个实施例中，所述导热固件106采用金属材料制成。
48.图3示出本实用新型又一个实施例的一种芯片封装结构的结构示意图。如图3所示的实施例中，与图1不同之处在于，所述芯片采用倒装方式连接至基板。具体而言，当采用倒装方式焊接芯片时，整体的芯片封装结构包括所述电磁屏蔽模块及至少一个芯片305。其中，所述芯片305采用倒装方式连接至所述基板301上，具体而言，所述芯片305的第一表面上设置有焊盘351，所述芯片通过所述焊盘连接至所述基板301。
49.所述电磁屏蔽模块的结构如前所述，包括基板301、屏蔽金属固件302以及盖板303。其中，所述基板上的开窗311沿所述芯片305的外围设置一圈，进而在基板上将芯片分成独立的孤岛，且相互连接，在本实用新型的一个实施例中，可以给顶层开窗裸露的铜皮上设置地网络，然后通过导电散热胶或焊接的形式将所述屏蔽金属固件粘连在其上，最后在芯片上方盖上金属盖板，同时屏蔽金属固件与所述金属盖板之间同样可以设置导电散热胶。在本实用新型的一个实施例中，所述屏蔽金属固件边缘与基板边缘预留至少0.2mm，以保证单颗封装在切割时完好无损。至此，在所述基板的内部即形成了多个独立的腔室，屏蔽金属固件起到了在基板内部芯片之间的相互屏蔽，外部的电磁屏蔽，同时也能通过基板到盖板之间起到散热作用。
50.如图3所示，当芯片采用倒装方式时，所述盖板相对于所述芯片的位置处可设置凸起，同时可在所述凸起的表面设置导电散热胶306，所述导电散热胶306与所述芯片的第二表面接触，使得芯片产生的热量可以通过所述导点散热胶306从盖板散出。
51.尽管上文描述了本实用新型的各实施例，但是，应该理解，它们只是作为示例来呈现的，而不作为限制。对于相关领域的技术人员显而易见的是，可以对其做出各种组合、变型和改变而不背离本实用新型的精神和范围。因此，此处所公开的本实用新型的宽度和范围不应被上述所公开的示例性实施例所限制，而应当仅根据所附权利要求书及其等同替换来定义。

技术特征：

1.一种电磁屏蔽模块，其特征在于，包括：基板，其上设置有多个开窗，每个开窗分别包围芯片；屏蔽金属固件，设置于所述开窗处，其被配置为将芯片彼此电磁屏蔽；以及盖板，其设置于所述基板的上方并与所述屏蔽金属固件连接。2.如权利要求1所述的电磁屏蔽模块，其特征在于，相邻开窗具有共用的棱边。3.如权利要求1所述的电磁屏蔽模块，其特征在于，所述开窗与所述芯片的焊盘或打线之间的距离不小于250微米；和/或所述开窗的边沿与所述屏蔽金属固件边沿之间间距不小于15微米。4.如权利要求1所述的电磁屏蔽模块，其特征在于，所述开窗的顶层设置有铜皮地网络。5.如权利要求1所述的电磁屏蔽模块，其特征在于，所述屏蔽金属固件通过导热胶或焊接的方式与所述盖板及开窗连接；和/或所述屏蔽金属固件与所述开窗之间设置有防止溢胶。6.如权利要求1所述的电磁屏蔽模块，其特征在于，所述屏蔽金属固件的边缘与所述基板的边缘之间间距不小于0.2mm。7.如权利要求1所述的电磁屏蔽模块，其特征在于，所述盖板采用金属材质制成。8.如权利要求1所述的电磁屏蔽模块，其特征在于，所述电磁屏蔽模块还包括导热组件，其设置于所述芯片与盖板之间，以传递热量，进行散热。9.一种芯片封装结构，其特征在于，包括：基板，其上设置有开窗，所述开窗相互连接，并将各个芯片单独隔离开来；至少一个芯片，其第二表面通过导电散热胶粘在所述基板上，且通过打线与所述基板电连接；导热固件，其第一端通过导电散热胶固定于芯片的第一表面，第二端通过导电散热胶与盖板连接；屏蔽金属固件，其第一端设置于所述开窗处，第二端通过导电散热胶与盖板连接；以及盖板。10.一种芯片封装结构，其特征在于，包括：基板，其上设置有开窗，所述开窗相互连接，并将各个芯片单独隔离开来；至少一个芯片，其第一表面设置有焊盘，所述焊盘与所述基板电连接；屏蔽金属固件，其第一端设置于所述开窗处，第二端通过导电散热胶与盖板连接；以及盖板，其相对于所述芯片的位置处设置有导电散热胶。

技术总结

本实用新型公开一种电磁屏蔽模块，包括基板、盖板以及屏蔽金属固件。其中基板设置有开窗，每个开窗分别包围芯片，屏蔽金属固件设置于开窗处，以作为基板内部芯片之间的电磁屏蔽，盖板则设置于基板的上方，与屏蔽金属固件连接。通过在基板上设置屏蔽金属固件，一方面在保留原始的外部电磁屏蔽功能的同时增加了内部电磁屏蔽，另一方面用于内部电磁屏蔽的屏蔽金属固件同时还可充当加固环的作用，有效解决基板翘曲，还能连接基板与盖板之间，对基板上的热量进行传导，起到散热的效果。本实用新型还公开一种芯片封装结构。型还公开一种芯片封装结构。型还公开一种芯片封装结构。