CN216671606U - 一种芯片封装体和电子装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种芯片封装体和电子装置，所述芯片封装体包括：电路板，所述电路板包括芯板和设置于所述芯板两侧的第一金属层和第二金属层，所述电路板上设置有贯穿所述电路板的容置槽；金属基，所述金属基设置在所述容置槽中；芯片，所述芯片具有相对的正面以及背面，所述正面通过导电胶固定在所述金属基上，所述背面具有电连接区域，所述电连接区域通过导电线与所述第一金属层连接；绝缘封装层，所述绝缘封装层覆盖在所述芯片和所述第一金属层上；散热盖，所述散热盖设置于所述金属基的远离所述芯片一侧，所述散热盖与所述金属基相接触。通过上述方式，本实用新型的芯片封装体可以满足芯片的散热需求，有利于芯片封装体的小型化设计。

Description

一种芯片封装体和电子装置

技术领域

本实用新型涉及器件封装技术领域，特别是涉及一种芯片封装体和电子装置。

背景技术

5G通信的应用，微波频率的射频芯片应用场景越来越多，频率高，尺寸小。射频功率放大芯片的功耗高，散热要求高。射频芯片封装的小型化要求高，也限制了封装散热效果，普通塑封方案由于塑料封的导热系数低，因此热仿真以及在实际应用中，往往出现由于散热差而导致的芯片工作异常。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种芯片封装体和电子装置，以满足芯片的散热需求。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是提供一种芯片封装体，所述芯片封装体包括：电路板，所述电路板包括芯板和设置于所述芯板两侧的第一金属层和第二金属层，所述电路板上设置有贯穿所述电路板的容置槽；金属基，所述金属基设置在所述容置槽中；芯片，所述芯片具有相对的正面以及背面，所述正面通过导电胶固定在所述金属基上，所述背面具有电连接区域，所述电连接区域通过导电线与所述第一金属层连接；绝缘封装层，所述绝缘封装层覆盖在所述芯片和所述第一金属层上；散热盖，所述散热盖设置于所述金属基的远离所述芯片一侧，所述散热盖与所述金属基相接触。

其中，所述散热盖为平整片材，所述散热盖通过导电胶与所述电路板的朝向所述第二金属层一侧粘接，并通过导电胶与所述金属基接触散热。

其中，所述散热盖上设置有凸起部，所述电路板上设置有与所述凸起部对应的凹槽部，所述散热盖通过所述凸起部与所述凹槽部相配合以实现与所述电路板连接。

其中，所述散热盖可拆卸安装散热片。

其中，所述芯片封装体包括：铜柱，所述铜柱的第一端焊接在所述第一金属层上的焊盘上，所述铜柱的第二端向远离所述电路板一侧延伸，所述铜柱的第二端裸露于所述绝缘封装层外部。

其中，所述铜柱的第二端设置有电镀层。

其中，所述芯片封装体还包括：电子元器件，所述电子元器件设置于所述第一金属层上。

其中，所述电子元器件通过焊接方式与所述第一金属层上的焊盘连接。

其中，所述电子元器件通过导电线与所述第一金属层上的焊盘连接。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是提供一种电子装置，所述电子装置包括上述任意一种芯片封装体。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型的芯片封装体包括：电路板，电路板包括芯板和设置于芯板两侧的第一金属层和第二金属层，电路板上设置有贯穿电路板的容置槽；金属基，金属基设置在容置槽中；芯片，芯片具有相对的正面以及背面，正面通过导电胶固定在金属基上，背面具有电连接区域，电连接区域通过导电线与第一金属层连接；绝缘封装层，绝缘封装层覆盖在芯片和第一金属层上；散热盖，散热盖设置于金属基的远离芯片一侧，散热盖与金属基相接触。通过在电路板上设置贯穿的容置槽，在容置槽内设置金属基，于是可以将芯片通过导电胶设置在金属基上，并在金属基的远离芯片一侧设置散热盖，于是可以通过散热盖和金属基对芯片进行散热，散热效率高，可以满足芯片的散热需求，有利于芯片封装体的小型化设计。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1为本实用新型芯片封装体的一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，图1为本实用新型芯片封装体的一实施例的结构示意图。本申请实施例中，芯片封装体10包括：电路板100，电路板100包括芯板1000和设置于芯板1000两侧的第一金属层1001和第二金属层1002，电路板100上设置有贯穿电路板100的容置槽(未图示)；金属基101，金属基101设置在容置槽中；芯片102，芯片102具有相对的正面以及背面，正面通过导电胶103固定在金属基101上，背面具有电连接区域(未图示)，电连接区域通过导电线104与第一金属层1001连接；绝缘封装层105，绝缘封装层105覆盖在芯片102和第一金属层1001上；散热盖106，散热盖106设置于金属基101的远离芯片102一侧，散热盖106与金属基101相接触。

可以理解的是，由于芯片102背面的电连接区域通过导电线104与第一金属层1001连接，因此，本申请的电路板100为图案化的电路板100，即电路板100的芯板1000两侧的第一金属层1001和第二金属层1002为图案化的金属层，金属层的图案化是为了与芯片102所要实现的逻辑电路相适应而做出的对应设定，而不同的芯片引脚对应不同的图案化电气路径，该图案化可以通过化学刻蚀或离子刻蚀的方法完成。

因为绝缘封装层105覆盖芯片102和第一金属层1001，可以理解的是，用于形成绝缘封装层105的封装材料在固化以后具有较大的机械强度，因此绝缘封装层105可以对芯片102以及第一金属层1001进行保护。在一实施例中，绝缘封装层105的封装材料可以为树脂或者塑料，例如，可以通过丝印树脂或者层压聚丙烯等热塑性塑料的方式来对芯片102及电路板100进行覆盖，既可以使成本较低，又能保证对芯片102进行可靠的固定。

具体地，上述芯片102可以为射频功率放大芯片或电源功率芯片等高功耗、高发热的芯片，金属基101可以为铜块，散热盖106可以具有任意的的导热材料，例如散热盖106可以为铜散热盖、铝散热盖或者铜镍合金散热盖。通过在电路板100上设置贯穿的容置槽，在容置槽内设置金属基101，可以将芯片102通过导电胶103设置在金属基101上，并在金属基101的远离芯片102一侧设置散热盖106；导电胶103为一种固化或干燥后具有一定导电性的胶粘剂，如银系导电胶、金系导电胶、铜系导电胶以及炭系导电胶中的一种，或粘接性合金，如铜、铝、金、银、及其合金或金属填充有机物中的一种；导电胶103可以将芯片102与金属基101连接在一起。芯片102工作时，导电胶103可将芯片102上产生的热量传导到金属基101上，金属基101再将热量传导到散热盖106上，热量传导到散热盖106上后向四周散开，能在较短的时间内降低芯片102的温度，即可以通过散热盖106和金属基101对芯片102进行散热，具有较短的散热路径和较高的散热效率，可以满足高功率的芯片102的散热需求，有利于芯片封装体10的小型化设计。

在一实施例中，散热盖106为平整片材，散热盖106通过导电胶103与电路板100的朝向第二金属层1002一侧粘接，并通过导电胶103与金属基101接触散热。芯片102工作时，导电胶103可将芯片102上产生的热量传导到金属基101上，金属基101再将热量通过导电胶103传导到散热盖106上，热量传导到散热盖106上后向四周散开，能在较短的时间内降低芯片102的温度，即通过导电胶103将金属基101与散热盖106连接在一起，有助于将芯片102产生的热量通过金属基101传递到散热盖106，并进一步通过散热盖106进行散热，散热效率高，可以满足芯片102的散热需求；另外，通过在电路板100的朝向第二金属层1002一侧设置散热盖106，还有助于减轻电路板100的翘曲。

进一步地，散热盖106上可以设置有凸起部(未图示)，而电路板100上设置有与凸起部对应的凹槽部(未图示)，于是，散热盖106通过凸起部与凹槽部相配合，可以实现与电路板100固定连接。通过导电胶103连接以及凸起部与凹槽部配合的双重连接方式，使得散热盖106与电路板100之间的结构稳定。

进一步地，散热盖106可拆卸安装散热片(未图示)。芯片102工作时，导电胶103可将芯片102上产生的热量传导到金属基101上，金属基101再将热量通过导电胶103传导到散热盖106上，热量传导到散热盖106上后向四周散开，散热盖106上的散热片进一步将热量散发出去，能在较短的时间内降低芯片102的温度。例如，散热片可以采用插接的方式安装在散热盖106预先设置的插槽内，散热片与散热盖106在空间上垂直设置，于是传递到散热盖106上的热量能够快速传递到散热片上，热量经散热片散发出去，进而可以加大散热辐射效果，提高散热效率。

在一实施例中，芯片封装体10还包括铜柱107，铜柱107的第一端1071焊接在第一金属层1001上的焊盘上，铜柱107的第二端1072向远离电路板100一侧延伸，铜柱107的第二端1072裸露于绝缘封装层105外部。具体地，铜柱107的数量可以根据需要进行设置，铜柱107可以将电路板100内产生的热量传递到绝缘封装层105外部，使芯片封装体10具有较好的散热效果。

进一步地，铜柱107的第二端1072设置有电镀层1073。于是，在电路板100上设置的铜柱107，通过将铜柱107的第一端1071与第一金属层1001上的金属焊盘连接，铜柱107的第二端1072自绝缘封装层105暴露出来，在铜柱107的第二端1072设置电镀层1073后，电镀层1073可以作为其他外部器件的焊盘。

在一实施例中，芯片封装体10还包括电子元器件108，电子元器件108设置于第一金属层1001上。电子元器件108可以为IC芯片等功耗相对较低的芯片，也可以为贴片电感电容等。

在一实施方式中，电子元器件108可以通过焊接方式与第一金属层1001上的焊盘连接。在另一实施方式中，电子元器件108可以通过导电线与第一金属层1001上的焊盘连接。

关于芯片封装体10的制备，在一应用场景中，在提供图案化的电路板100后，电路板100包括芯板1000和设置于芯板1000两侧的第一金属层1001和第二金属层1002，可以通过预设开槽方式在电路板100上开设贯穿的容置槽，预设开槽方式可以是激光开槽、水刀钻孔、机械开槽等方式，例如可以利用机械开槽的方式开设出容置槽，由于容置槽厚度较大，采用机械开槽的方式，在满足容置槽大小的情况下，可以保证制作效率；然后在容置槽内放置金属基101，金属基101具体可以内嵌在电路板100的芯板1000中；然后将高功率的芯片102用导电胶103固定于金属基101上，具体地，芯片102具有相对的正面以及背面，芯片102的正面通过导电胶103固定在金属基101上，芯片102的背面具有电连接区域，电连接区域通过导电线104与第一金属层1001连接；同时，可以利用SMT(Surface Mounted Technology，表面贴装技术)在电路板100上设置铜柱107以及电子元器件108，具体地，将铜柱107的第一端1071焊接在第一金属层1001上的焊盘上，铜柱107的第二端1072向远离电路板100一侧延伸，将电子元器件108通过焊接方式或导电线方式与第一金属层1001上的焊盘连接；然后利用注塑成型工艺，在电路板100朝向第一金属层1001一侧形成绝缘封装层105，通过绝缘封装层105覆盖芯片102、第一金属层1001、电子元器件108以及铜柱107；接着，将高于铜柱107的第二端1072的绝缘封装层105去除，使铜柱107的第二端1072裸露于绝缘封装层105外部，并在铜柱107的第二端1072电镀形成电镀层1073；之后，将散热盖106通过导电胶103与电路板100的朝向第二金属层1002一侧粘接，并通过导电胶103与金属基101接触散热，得到芯片封装体10。

本实用新型还提供了一种电子装置，该电子装置包括上述任意一种芯片封装体10。本实用新型的电子装置中，芯片封装体10通过在电路板100上设置贯穿的容置槽，在容置槽内设置金属基101，于是可以将芯片102通过导电胶103设置在金属基101上，并在金属基101的远离芯片102一侧设置散热盖106，于是可以通过散热盖106和金属基101对芯片102进行散热，散热效率高，可以满足芯片102的散热需求，有利于芯片封装体10的小型化设计。

应当说明的是，在本申请中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效原理变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种芯片封装体，其特征在于，所述芯片封装体包括：

电路板，所述电路板包括芯板和设置于所述芯板两侧的第一金属层和第二金属层，所述电路板上设置有贯穿所述电路板的容置槽；

金属基，所述金属基设置在所述容置槽中；

芯片，所述芯片具有相对的正面以及背面，所述正面通过导电胶固定在所述金属基上，所述背面具有电连接区域，所述电连接区域通过导电线与所述第一金属层连接；

绝缘封装层，所述绝缘封装层覆盖在所述芯片和所述第一金属层上；

散热盖，所述散热盖设置于所述金属基的远离所述芯片一侧，所述散热盖与所述金属基相接触。

2.根据权利要求1所述的芯片封装体，其特征在于，

所述散热盖为平整片材，所述散热盖通过导电胶与所述电路板的朝向所述第二金属层一侧粘接，并通过导电胶与所述金属基接触散热。

3.根据权利要求2所述的芯片封装体，其特征在于，

所述散热盖上设置有凸起部，所述电路板上设置有与所述凸起部对应的凹槽部，所述散热盖通过所述凸起部与所述凹槽部相配合以实现与所述电路板连接。

4.根据权利要求2或3所述的芯片封装体，其特征在于，

所述散热盖可拆卸安装散热片。

5.根据权利要求1所述的芯片封装体，其特征在于，所述芯片封装体包括：

铜柱，所述铜柱的第一端焊接在所述第一金属层上的焊盘上，所述铜柱的第二端向远离所述电路板一侧延伸，所述铜柱的第二端裸露于所述绝缘封装层外部。

6.根据权利要求5所述的芯片封装体，其特征在于，

所述铜柱的第二端设置有电镀层。

7.根据权利要求1所述的芯片封装体，其特征在于，所述芯片封装体还包括：

电子元器件，所述电子元器件设置于所述第一金属层上。

8.根据权利要求7所述的芯片封装体，其特征在于，

所述电子元器件通过焊接方式与所述第一金属层上的焊盘连接。

9.根据权利要求7所述的芯片封装体，其特征在于，

所述电子元器件通过导电线与所述第一金属层上的焊盘连接。

10.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括如权利要求1-9任一项所述的芯片封装体。

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