封装结构和电子装置的制作方法

文档序号:13211277阅读:165来源:国知局
封装结构和电子装置的制作方法

本发明涉及封装技术领域,尤其涉及一种集成天线封装结构及集成天线器件的封装方法。



背景技术:

随着5g无线通信技术的不断发展,高速数据业务以及无处不在接入的需求正呈现出一种爆炸式的增长。现有4g蜂窝网络的多天线分立天线技术(8端口mu-mimo)很难满足高速数据业务爆炸式增长的需求。在基站端采用超大规模天线阵列(比如数百个天线或更多)可以带来很多的性能优势。这种基站采用大规模天线阵列被称为大规模天线阵列系统(massivemimo)。aip(antennainpackage)是一种大规模天线阵列系统的实现方式。

如何解决aip的装配问题、可靠性问题及散热的问题,为业界所研究的重点。



技术实现要素:

本申请提供一种集成天线封装结构及封装方法,具有易于装配、可靠性好,且散热效率高的优势。

第一方面,本申请提供了一种封装结构,包括:包括第一基板、第二基板、电子器件和多个连接柱;所述第一基板的第一表面和所述第二基板的第一表面相对,所述电子器件位于所述第一基板和所述第二基板之间,所述电子器件被安装在所述第一基板的第一表面。可选的,所述电子器件与所述第一基板内的线路电连接。所述第二基板的第一表面包括导热区,所述电子器件靠近所述第二基板的一侧与所述导热区相接触,多个所述连接柱分布在所述电子器件的外围。可选的,多个所述连接柱分布在所述电子器件的四周,所述连接区包围所述导热区。所述连接柱的一端连接至所述第一基板,所述连接柱的另一端连接至所述第二基板的第一表面的连接区,所述连接区与所述导热区相隔离。

导热区和电子器件之间可以通过导热介质间接接触,所述第二基板用于与电子装置的主板连接,以将所述封装结构连接至所述主板。

具体而言,每一个连接柱包括两部分,金属柱体(例如铜柱)和焊料,金属柱体包括相对的第一端和第二端,金属柱体通过制作第一基板的过程中直接形成在第一基板的表面,也就是说,第一端与第一基板之间一体式结构,制作过程中,可以通过植金属凸块的方式。焊料设于金属柱体的另一端,当将第一基板和第二基板连接的时候,可以通过焊料将第二基板的连接区固定至连接柱,焊料高温熔化,可以调节连接柱的整体高度。

连接柱也可以直接与电子装置主板焊接,此种情况下,第二基板就不包括连接区,只需要其导热区,连接柱的设有焊料的一端与第一基板的垂直距离大于导热区背离第一基板的表面与第一基板的垂直距离,当连接柱与主板焊接的过程中,焊料高温熔化,高出的多余的金属焊料可以爬升到金属柱体上,从而可以调节连接柱的高度。

本发明实施例通过第二基板设置在电子器件背离第一基板的一侧,配合连接柱连接在第一基板和第二基板之间(连接柱也可以连接在第一基板和电子装置的主板之间),连接柱与第二基板或主板之间通过焊料焊接,高温环境下,焊料熔化,能够自动调节金属柱体和第二基板的连接区或者金属柱体和主板之间的距离,即进一步能够调节第一基板和第二基板之间的距离或第一基板和主板之间的距离,因此,在组装封装结构的过程中,解决了尺寸公差的问题。同时,本发明实施例提供的封装结构,不仅仅集成了电子器件的功能,也还集成了散热元件(即第二基板的导热部),将多种功能(电气功能和散热功能)集成在一个封装结构中。而且,本发明实施例子提供的封装结构非常方便与电子装置的主板上连接,将封装结构组装至主板时,只需要将第二基板焊接在主板上即可,并且可以同时组装多个封装结构。第二基板同时具备装配和散热功能。

一种实施方式中,所述连接柱的温度膨胀系数和所述第二基板的温度膨胀系数之间的比值为m,m大于或等于1且小于或等于2。可选的,所述连接柱和所述第二基板的材质均为铜,则m等于1。

一种实施方式中,所述连接区和所述导热区之间设有缝隙,所述缝隙用于隔离所述连接区和所述导热区,以使连接区和导热区彼此绝缘。

一种实施方式中,所述第二基板的厚度大于或等于0.2毫米且小于或等于3毫米。

一种实施方式中,所述第二基板为金属材质。导热区为大面积的金属板结构,能够提升散热效率。连接区用于实现第一基板至第二基板的电连接,需要设置缝隙将连接区和导热区之间绝缘。一种实施方式中,所述连接区包括多个接触引脚,相邻的接触引脚之间均通过间隙进行隔离,每个所述接触引脚连接至少一个所述连接柱。一种实施方式中,连接区还包括空引脚,所谓的空引脚是指不与所述连接柱接触的引脚。空引脚彼此间隔分布在接触引脚之间,以确保封装结构连接的可靠性。

一种实施方式中,所述第二基板为引线框架,导热区为引线框架中心区域,是大面积的金属块,本发明使用引线框架的中心区域为电子器件导热,导热区可以为铜块或其他高导热金属材料,铜的热传导率将近400w/mk,连接区与导热区同样的材料一体成型,不只可以用于信号传输,还可以进行导热。因此本发明实施例提供的封装结构的导热效率高。引线框架在未安装封装结构中时,连接区和导热区通过连接条连接,完成封装结构的制作后,将各连接条切掉,只保留导热共和连接区的部分。具体而言,引线框架的连接条包括主连接条和子连接条,主连接条呈框形,连接区分布在主连接条的内侧,且各引脚(包括接触引脚和空引脚)均连接至主连接条,导热区在连接区包围的空间内,与连接区之间通过缝隙隔开,导热区的四角通过子连接条连接至主连接条,这样引线框架的各部分连接成为一个整体。

其它实施方式中,第二基板也可以为独立的金属板,与引线框架的中心区域结构相同,不包括连接区。

具体而言,所述连接柱的长度大于所述电子器件的厚度,所述电子器件的厚度是指所述电子器件靠近所述第一基板的一侧和靠近所述第二基板的一侧之间的垂直距离。

一种实施方式中,所述连接柱为用于传输信号的连接柱或用于导热的连接柱。具体而言,所述用于导热的连接柱的横截面积大于所述用于传输信号的连接柱的横截面积。

一种实施方式中,所述第二基板之背离所述电子器件的表面设有电镀层。电镀层的设置有利于增强第二基板的可焊接性,方便将封装结构焊接至电子装置的主板上。电镀层可以为锡或无铅金属材料。

一种实施方式中,所述第一基板和所述第二基板之间填充有塑封材料,所述塑封材料用于固定所述电子器件和所述连接柱。塑封材料具有高导热能力及低膨胀系数,塑封材料填充后通过烘烤固化,可以对连接柱和电子器件进行应力保护,提升电子器件可靠度。

一种实施方式中,所述第一基板包括贴片天线,所述贴片天线被设于所述第一基板的第二表面且与所述电子器件通信连接,所述第一基板的第一表面与所述第一基板的第二表面相对设置。具体而言,一种实施方式中,第一基板为集成天线基板,本发明提供的封装结构为集成天线封装结构(aip,antennainpackage)。电子器件还可以为数字芯片、滤波器芯片、电源芯片等。电子器件与第一基板之间的连接方式,可以通过焊球连接,也可以通过键合线方式连接。一种实施方式中,电子器件的数量可以为一个、两个或多个。电子器件除了射频芯片,还可以包括无源器件(例如电阻、电容、电感等)、控制芯片等。控制芯片与射频芯片电连接,用于处理射频芯片所传送的信号。无源器件用于为射频芯片提供滤波或降噪功能。

可选的,所述贴片天线被设于所述第一基板的侧表面,所述第一基板的侧表面位于所述第一基板的第一表面和所述第一基板的第二表面之间。贴片天线为设于第一基板表面的金属层。贴片天线用于辐射电磁波信号。设置在侧表面的贴片天线将电磁波信号向第二基板的方向辐射,侧表面的贴片天线结合第二表面的贴片天线,能够实现电磁波更大范围的辐射。

连接柱的横截面可以是圆形、方形或其它形状,本发明实施例不作限定。一方面,连接柱可以实现第一基板和第二基板之间电信号(可以为电源信号、地信号、控制信号、输入/输出信号)的连接,另一方面,连接柱也可以实现导热,连接柱的横截面的尺寸可以适当增大,以提升导热效果。

一种实施方式中,所述电子器件和所述导热区之间设有导热介质。导热介质可以为散热表面材料(tim,thermalinterfacematerial)或其他高导热金属粘结材料(如烧结ag、烧结cu等)

一种实施方式中,所述连接柱的材质为具有导电、导热性能的材料,可以为铜柱。其它实施方式中,连接柱也可以为其它材质,例如绝缘材料,只需要在其中内埋导线,通过导线电连接第一基板和电子装置的主板。

第二方面,本申请还提供一种电子装置,所述电子装置包括主板和前述任意一种实施例所述的封装结构,所述封装结构的所述第二基板设于所述主板上,所述封装结构和所述主板之间具有信号传输。通过所述连接柱将信号传递至所述主板,通过所述第二基板的所述导热区将所述封装结构中的所述电子器件的热量传导至所述主板。

一种实施方式中,所述电子装置还包括散热结构,所述封装结构和所述散热结构分别设于所述主板两侧,散热结构为散热片,可以为平板状散热片,或者翅片状的散热片。所述主板内设导热件,所述导热件连接在所述导热区和所述散热结构之间。一种实施方式中,导热件为贯穿主板的铜柱,制作过程中,先在主板上设计通孔,再将铜柱安装至通孔中,或者通过化学沉积的方式在通孔内形成铜柱。

第三方面,本申请还提供一种封装结构,包括主板、第一基板、第二基板、电子器件和多个连接柱,所述第二基板的第一表面和所述第一基板的第一表面相对,所述第二基板的第二表面和所述主板的第一表面相对,所述第二基板的第一表面和所述第二基板的第二表面相背离;所述电子器件位于所述第一基板和所述第二基板之间,所述电子器件被安装在所述第一基板的第一表面;所述电子器件靠近所述第二基板的一侧与位于所述第二基板的第一表面的导热区相接触,所述第二基板的第二表面与位于所述主板的第一表面的接触区相接触;多个所述连接柱分布在所述电子器件的外围,所述连接柱的一端连接至所述第一基板,所述连接柱的另一端连接至位于所述主板的第一表面的连接区,所述连接区与所述接触区相隔离。

一种实施方式中,所述第二基板的第二表面和所述主板的接触区之间填充有导热介质。

一种实施方式中,所述连接区和所述接触区之间设有缝隙,所述缝隙用于隔离所述连接区和所述接触区。

一种实施方式中,所述第二基板的厚度大于或等于0.2毫米且小于或等于3毫米。

一种实施方式中,所述第一基板包括贴片天线,所述贴片天线被设于所述第一基板的第二表面且与所述电子器件通信连接,所述第一基板的第一表面与所述第一基板的第二表面相对设置。

一种实施方式中,所述贴片天线还被设于所述第一基板的侧表面,所述第一基板的侧表面位于所述第一基板的第一表面和所述第一基板的第二表面之间。

具体而言,所述连接柱的长度大于所述电子器件的厚度,所述电子器件的厚度是指所述电子器件靠近所述第一基板的一侧和靠近所述第二基板的一侧之间的垂直距离。

一种实施方式中,所述连接柱为用于传输信号的连接柱或用于导热的连接柱。具体而言,所述用于导热的连接柱的横截面积大于所述用于传输信号的连接柱的横截面积。

一种实施方式中,所述第二基板为引线框架。

一种实施方式中,所述第一基板和所述第二基板之间填充有塑封材料,所述塑封材料用于固定所述电子器件和所述连接柱。

一种实施方式中,所述电子器件和所述导热区之间设有导热介质

第四方面,本申请还提供一种封装方法,包括:

在第一基板的第一表面设置将多个连接柱,多个所述连接柱均位于器件区的外围,所述器件区位于所述第一基板的第一表面;

将电子器件组装在所述器件区内,并使电子器件与所述第一基板内的线路电连接;

将多个所述连接柱的远离所述第一基板的一端焊接到所述第二基板的连接区,所述电子器件远离所述第一基板的一侧与所述第二基板的导热区接触,所述连接区和所述导热区均位于所述第二基板的第一表面,所述第二基板的第一表面与所述第一基板的第一表面相对,所述连接区与所述导热区相隔离。。

一种实施方式中,所述第二基板为引线框架,所述导热区和所述连接区之间设有缝隙,所述缝隙用于实现所述连接区和所述导热区之间的绝缘,所述第一基板的信号通过所述连接柱和所述连接区传输至所述电子装置的所述主板。

一种实施方式中,电子器件通过焊球连接至第一基板,电子器件与第一基板之间除了焊球,还有间隙,将电子器件组装至器件区后,还包括通过底部填充步骤,即针对电子器件与第一基板之间的间隙,填充绝缘胶,利用点胶设备将绝缘胶填充在第一基板表面,及电子器件和第一基板之间间隙中,然后进行烘烤固化,固化后的绝缘胶能够保护电子器件与第一基板之间的连接,使得二者之间的连接更可靠。

一种实施方式中,所述封装方法还包括:在所述第一基板和所述第二基板之间填充塑封材料,以固定所述电子器件和所述连接柱,且对电子器件和连接柱进行应力保护。

一种实施方式中,填充所述塑胶材料后,所述封装方法还包括:在所述第二基板之背离所述电子器件的表面电镀,以形成电镀层,所述电镀层用于增强所述第二基板表面的焊接性能。

本申请提供的封装方法,通过第二基板将封装结构连接至主板,通过设置连接柱连接在第一基板和第二基板之间(连接柱也可以连接在第一基板和电子装置的主板之间),连接柱与第二基板或主板之间通过焊料焊接,通过调节焊料的量,进一步能够调节第一基板和第二基板之间的距离或第一基板和主板之间的距离,因此,在组装封装结构的过程中,解决了尺寸公差的问题。通过连接柱高度容易调整,使得装配工艺简单化。同时电子器件封装完后形成一个模块,兼具电气功能和散热功能,亦方便将封装结构安装于电子装置的主板上,将封装结构组装至主板时,只需要将第二基板焊接在主板上即可,并且可以同时组装多个封装结构,通过第二基板即可以实现封装结构与主板之间的装配,还能够为电子器件提供散热。通过第二基板与主板之间的连接,可以通过大面积焊接固定,使得封装结构安装至主板上的结构,具有好的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请或背景技术中的技术方案,下面将对本申请或背景技术中所需要使用的附图进行说明。

图1是本发明一种实施方式提供的封装结构中,将连接柱制作在第一基板上的示意图;

图2是在图1的基础上,将电子器件安装至第一基板的示意图;

图3是在图2的基础上,对电子器件与第一基板之连接处进行底部填充后的示意图;

图4是在第二基板表面对需要连接的区域进行焊料的印刷/涂置,将第一基板安装至第二基板前的示意图;

图5是第二基板安装至第一基板焊接固化后的示意图;

图6是在图5的基础上,对第二基板之背离第一基板的表面进行贴膜的示意图;

图7是在图6的基础上,在第一基板和第二基板之间进行填充塑封材料的示意图;

图8是在图7的基础上,将第二基板之背离第一基板的表面的膜层去除的示意图;

图9是在图8的基础上,在第二基板之背离第一基板的表面形成电镀层的示意图;

图10是将本申请提供的封装结构安装至电子装置主板上的示意图;

图11是在图10的基础上,在主板的背离封装结构的表面设置散热结构的示意图;

图12是本申请提供的封装结构中第二基板的平面示意图;

图13是图12所示的第二基板的平面示意图中的一个单元的示意图;

图14是本申请提供的封装结构的平面布局示意图。

具体实施方式

下面结合本申请中的附图对本申请进行描述。

本申请涉及一种封装结构、使用所述封装结构的电子装置及封装方法。一种实施方式中,封装结构为集成天线封装结构,电子装置可以为手机、平板电脑或路由器等产品。图1至图9为本发明封装结构100的封装方法之各步骤的示意图。图9为制作好的封装结构100。图10和图11为将封装结构100安装至电子装置中的主板上的示意图。

请参阅图9,封装结构100包括第一基板10、第二基板20、电子器件40和多个连接柱30。所述电子器件40安装至所述第一基板10的表面,且与所述第一基板10内的线路电连接。

所述第二基板20设于所述电子器件40之远离所述第一基板10的一侧(换言之,所述电子器件40位于所述第一基板10和所述第二基板20之间),所述第二基板20包括导热区22,所述导热区22接触(包括直接接触和间接接触,间接接触可以指二者之间设置导热介质)所述电子器件40,用于为所述电子器件40导热。所述第二基板20用于与电子装置的主板连接,以将所述封装结构100连接至所述主板。

请参阅图14,所述多个连接柱30分布在所述电子器件40的外围,具体而言,多个所述连接柱30分布在所述电子器件40的四周。所述连接柱30的长度大于所述电子器件40的厚度,所述电子器件40的厚度是指所述电子器件40靠近所述第一基板10的一侧和靠近所述第二基板20的一侧之间的垂直距离。具体而言,所述用于导热的连接柱的横截面积大于所述用于传输信号的连接柱的横截面积。连接柱30的横截面可以是圆形、方形或其它形状,本发明实施例不作限定。一方面,连接柱30可以实现第一基板10和第二基板20之间电信号(可以为电源信号、地信号、控制信号、输入/输出信号)的连接,另一方面,连接柱30也可以实现导热,连接柱30的横截面的尺寸可以适当增大,以提升导热效果,即,所述连接柱30为用于传输信号的连接柱或用于导热的连接柱。

在图14所示的实施例中,电子器件40的数量为三个,其中两个电子器件40与第一基板10之间通过焊球连接,另一个电子器件40与第一基板10通过打金线或其他键合丝的方式电连接,三个电子器件40平面上的分布如图14所示。本实施例中,还可以设置电阻、电容、电感等无源器件。所述多个连接柱30中每一连接柱30的一端连接至所述第一基板10,另一端焊接所述第二基板20的连接区24。如图14所示,所述连接区24包围所述导热区22,因此所述第一基板10的信号能够通过所述连接柱30和所述连接区24传输至所述电子装置的所述主板。

具体而言,请参阅图1,每一个连接柱30包括两部分,金属柱体31(例如铜柱)和焊料32,如图所示,焊料32呈半球体状,设置在金属柱体31的一端。金属柱体31是在制作第一基板10的过程中直接形成在第一基板10的表面的,也就是说,金属柱体31一端与第一基板10之间一体式结构(制作过程中,可以通过植金属凸块的方式将金属柱体31形成在第一基板10表面)。焊料32设于金属柱体31的另一端。一种实施方式中,焊料32为金属焊料32。当将第一基板10和第二基板20连接的时候,可以通过焊料32连接第二基板20的连接区24,以实现利用连接柱30使得第一基板10和第二基板20连接。进一步地,部分焊料32高温熔化后可以附着在金属柱体31的侧壁,从而,可以调节连接柱30的整体高度。

一种实施方式中,所述连接柱30的温度膨胀系数和所述第二基板20的温度膨胀系数之间的比值为m,m大于或等于1且小于或等于2。可选的,所述连接柱30和所述第二基板20的材质均为铜,则m等于1。

本申请另一种实施方式,提供一种封装结构,除了包括第一基板10、第二基板20、电子器件40和多个连接柱30之外,还包括主板,即将电子装置的主板视为封装结构的一部分。所述多个连接柱30中每一连接柱30的一端连接至所述第一基板10,另一端用于与所述电子装置的所述主板直接焊接。本实施方式中,主板的第一表面包括接触区和连接区,接触区与第二基板的第二表面接触,第二基板的第一表面与电子器件接触,连接区与接触区相隔离,且连接区分布在接触区的外围。所述第二基板的第二表面和所述主板的接触区之间可以填充有导热介质。所述连接区和所述接触区之间设有缝隙,所述缝隙用于隔离所述连接区和所述接触区。

此种情况下,第二基板20就不包括连接区24,只需要其导热区22,可以理解为,第二基板的连接区的特征转移至主板上,主板上的连接区和接触区之间的关系与前述实施方式中的第二基板的连接区24和导热区22之间的关系相似。连接柱30的设有焊料32的一端与第一基板10的垂直距离大于导热区22背离第一基板10的表面与第一基板10的垂直距离,也就是说,相对第一基板10的第二表面,连接柱30在第一基板10的高度大于第二基板20的高度。具体的,当连接柱30与主板焊接的过程中,焊料32高温熔化,高出的多余的金属焊料32可以爬升到金属柱体31侧壁上,从而可以调节连接柱30的高度。

本发明实施例通过第二基板20设置在电子器件40背离第一基板10的一侧,配合连接柱30连接在第一基板10和第二基板20之间(连接柱30也可以连接在第一基板10和电子装置的主板之间),连接柱30与第二基板20或主板之间通过焊料32焊接,高温环境下,焊料32熔化,能够自动调节金属柱体31和第二基板20的连接区24或者金属柱体31和主板之间的距离,即进一步能够调节第一基板10和第二基板20之间的距离或第一基板10和主板之间的距离,因此,在组装封装结构100的过程中,解决了尺寸公差的问题。同时,本发明实施例提供的封装结构100,不仅仅集成了电子器件40的功能,也还集成了散热元件(即第二基板20的导热部),将多种功能(电气功能和散热功能)集成在一个封装结构100中。而且,本发明实施例子提供的封装结构100非常方便与电子装置的主板上连接,将封装结构100组装至主板时,只需要将第二基板20焊接在主板上即可,并且可以同时组装多个封装结构100。第二基板20同时具备装配和散热功能。

一种实施方式中,所述第二基板20为金属材质,请参阅图12和图13,所述导热区22和所述连接区24之间设有缝隙23,所述缝隙23用于实现所述连接区24和所述导热区22之间的绝缘。导热区22为大面积的金属板结构,能够提升散热效率。连接区24用于实现第一基板10至第二基板20的电连接,需要设置缝隙23将连接区24和导热区22绝缘。一种实施方式中,所述连接区24包括多个接触引脚242,相邻的接触引脚242之间均通过间隙25进行隔离,每个所述接触引脚242连接至少一个所述连接柱30。其它实施方式中,连接至连接柱30的接触引脚242可以为连接区24的部分引脚,在连接区24内,还可以包括多个空引脚,空引脚的意思是引脚不与任何连接柱30连接。空引脚的数量可以为一个、两个或多个,空引脚分布在接触引脚242之间,以保障封装结构连接的可靠性。

一种实施方式中,所述第二基板的厚度大于或等于0.2毫米且小于或等于3毫米。

一种实施方式中,所述第二基板20为引线框架,导热区22为引线框架中心区域,是大面积的金属块,本发明使用引线框架的中心区域为电子器件40导热,导热区22可以为铜块,铜的热传导率将近400w/mk,连接区24与导热区22同样的材料一体成型,不只可以用于信号传输,还可以进行导热。因此本发明实施例提供的封装结构100的导热效率高。请参阅图12和图13,引线框架在未安装封装结构100中时,连接区24和导热区22通过连接条26连接,完成封装结构100的制作后,将各连接条26切掉,只保留导热区22和连接区24的部分。具体而言,引线框架的连接条26包括主连接条261和子连接条262,主连接261条呈框形,连接区24分布在主连接条261的内侧,且各引脚(包括接触242和空引脚)均连接至主连接条261,导热区22在连接区24包围的空间内,与连接区24之间通过缝隙23隔开,导热区22的四角通过子连接条262连接至主连接条261,这样引线框架的各部分连接成为一个整体。

制作封装结构100的过程中可以同时制作多个封装结构100,需要多个第二基板20连成为一个整体,如图13所示,图13包括了四个连接在一起的第二基板20,图14为每个第二基板20的示意图。

请参阅图9,一种实施方式中,所述第二基板20之背离所述电子器件40的表面设有电镀层27。电镀层27的设置有利于增强第二基板20的可焊接性,方便将封装结构100焊接至电子装置的主板上。电镀层27可以为锡或无铅金属材料。

一种实施方式中,所述第一基板10和所述第二基板20之间填充有塑封材料50,所述塑封材料50用于固定所述电子器件40和所述连接柱30。塑封材料50具有高导热能力及低膨胀系数,塑封材料50填充后通过烘烤固化,可以对连接柱30和电子器件40进行应力保护,提升电子器件40可靠度。

一种实施方式中,所述电子器件40为射频芯片,所述第一基板10之背离所述电子器件40的一侧设有贴片天线12,所述贴片天线12与所述电子器件40之间通信连接。具体而言,一种实施方式中,第一基板10为集成天线基板,即本发明实施例提供的封装结构100为集成天线封装结构100(aip,antennainpackage)。电子器件40还可以为数字芯片、滤波器芯片、电源芯片等。电子器件40与第一基板10之间的连接方式,可以通过焊球连接,也可以通过键合线方式连接。一种实施方式中,电子器件40的数量可以为一个、两个或多个。电子器件40除了射频芯片,还可以包括无源器件(例如电阻、电容、电感等)、控制芯片等。控制芯片与射频芯片电连接,用于处理射频芯片所传送的信号。无源器件用于为射频芯片提供滤波或降噪等。

请参阅图1,一种实施方式中,所述第一基板10包括相对设置的第一表面13和第二表面11,以及连接在所述第一表面13和所述第二表面11之间的侧表面15,所述电子器件40设于所述第一表面13,所述第二表面11和所述侧表面15设有贴片天线12,所述贴片天线12与所述电子器件40之间通信连接。第一基板10的第一表面13和第二基板20的第一表面相对,具体而言,电子器件40靠近第一基板20的一侧与第二基板20的第一表面的导热区22相接触。

贴片天线12为设于第一基板10表面的金属层,贴片天线12的数量可以为多个,可以阵列分布在第一基板10的第二表面11上,也可以设置在侧表面15。贴片天线12用于辐射电磁波信号。设置在侧表面15的贴片天线12将电磁波信号向第二基板20的方向辐射,侧表面15上设置的贴片天线12结合第二表面11的贴片天线12,能够实现电磁波更大范围的辐射。

一种实施方式中,所述电子器件40和所述导热区22之间设有导热介质。导热介质可以为散热表面材料(tim,thermalinterfacematerial)或其他高导热金属粘结材料(如烧结ag、烧结cu等)

一种实施方式中,所述连接柱30的材质为具有导电、导热性能的材料,可以为铜柱或金属焊球。其它实施方式中,连接柱30也可以为其它材质,例如绝缘材料,只需要在其中内埋导线,通过导线电连接第一基板10和电子装置的主板。

请参阅图10,本发明实施例还提供的电子装置包括主板200和封装结构100,所述封装结构100设于所述主板200上,通过所述连接柱30将信号传递至所述主板200,通过所述第二基板20的所述导热区22将所述封装结构100中的所述电子器件40的热量传导至所述主板200。

请参阅图11,一种实施方式中,所述电子装置还包括散热结构300,所述封装结构100和所述散热结构300分别设于所述主板200两侧,散热结构300为散热片,可以为平板状散热片,或者翅片状的散热片。所述主板200内设导热件201,所述导热件201连接在所述导热区22和所述散热结构300之间。一种实施方式中,导热件201为贯穿主板200的铜柱,制作过程中,先在主板200上设计通孔,再将铜柱安装至通孔中,或者通过化学沉积的方式在通孔内形成铜柱。

本发明实施例还提供一种封装方法,包括如下步骤:

请参阅图1,在第一基板10的表面制作多个连接柱30,多个连接柱30包围形成器件区17。具体而言,第一基板10还包括形成第一基板10内的走线,在第一基板10的第二表面11制作贴片天线12,第一基板10的侧表面15制作贴片天线12,在此基础上,在第一表面13制作连接柱30。连接柱30在第一基板10第二表面11上的分布详见图14所示。

请参阅图2,将电子器件40组装在所述器件区17内,并使电子器件40与所述第一基板10内的线路电连接;

请参阅图3,一种实施方式中,电子器件40通过焊球连接至第一基板10,电子器件40与第一基板10之间除了焊球,还有间隙,将电子器件40组装至器件区17后,还包括通过底部填充步骤,即针对电子器件40与第一基板10之间的间隙,填充绝缘胶41,利用点胶设备将绝缘胶41填充在第一基板10表面,及电子器件40和第一基板10之间间隙中,然后进行烘烤固化,固化后的绝缘胶41能够保护电子器件40与第一基板10之间的连接,使得二者之间的连接更可靠。

请参阅图4,提供第二基板20,所述第二基板20包括导热区22和连接区24,导热区22和连接区24之间通过缝隙23间隙隔,其它实施方式中,第二基板20可以不包括连接区24。图4所示第二基板20,需要在其表面对需要连接的电子器件40的区域进行焊料的印刷/涂置。

请参阅图5,将所述第二基板20固定至所述电子器件40背离所述第一基板10的一侧,以使所述导热区22接触所述电子器件40,以为所述电子器件40导热。

请参阅图6,在第二基板20背离第一基板10的表面进行贴膜,形成膜层28,通过贴膜的方式,从第二基板20的一侧将连接区24和导热区22之间的缝隙23以及各接触引脚242之间的间隙25遮挡住。

请参阅图7,在第一基板10和第二基板20之间进行填充塑封材料50,以固定所述电子器件40和所述连接柱30,且对电子器件40和连接柱30进行应力保护。塑封材料50填充在第一基板10和第二基板20之间的空隙中,也填充在第二基板20的连接区24和导热区22之间的缝隙23以及各接触引脚242之间的间隙25内。

请参阅图8,将第二基板20之背离第一基板10的表面的膜层28去除。

请参阅图9,在所述第二基板20之背离所述电子器件40的表面电镀,以形成电镀层27,所述电镀层27用于增强所述第二基板20表面的焊接性能。

请参阅图10,将本发明实施例提供的封装结构100安装至电子装置主板200上。第二基板20与电子装置的主板200连接,以将所述封装结构100连接至所述主板200。

请参阅图11,在主板200的背离封装结构100的一侧安装散热结构300,所述封装结构100和所述散热结构300分别设于所述主板200两侧,所述主板200内设导热件201,所述导热件201连接在所述导热区22和所述散热结构300之间。

本发明实施例提供的封装方法,通过第二基板20将封装结构100连接至主板200,通过设置连接柱30连接在第一基板10和第二基板20之间(连接柱30也可以连接在第一基板10和电子装置的主板200之间),连接柱30与第二基板20或主板200之间通过焊料32焊接,通过调节焊料32的量,进一步能够调节第一基板10和第二基板20之间的距离或第一基板10和主板200之间的距离,因此,在组装封装结构100的过程中,解决了尺寸公差的问题。通过连接柱30高度容易调整,使得装配工艺简单化。同时电子器件40封装完后形成一个模块,兼具电气功能和散热功能,亦方便将封装结构100安装于电子装置的主板200上,将封装结构100组装至主板200时,只需要将第二基板20焊接在主板200上即可,并且可以同时组装多个封装结构100,通过第二基板20即可以实现封装结构100与主板200之间的装配,还能够为电子器件40提供散热。通过第二基板20与主板200之间的连接,可以通过大面积焊接固定,使得封装结构100安装至主板200上的结构,可靠性高。

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