一种芯片组件及制备方法与流程

本发明涉及半导体技术领域，具体地说是一种芯片组件及制备方法。

背景技术：

采用球状引脚栅格阵列封装技术(bga)的封装芯片，包括散热层、芯片、基板、锡球层及印刷电路板(pcb)。

散热层、芯片、基板、锡球层及印刷电路板(pcb)依次层叠设置，锡球层能够传导信号，使得基板与印刷电路板(pcb)之间能够畅通传输信号，但散热层与芯片之间通过胶体连接，使得芯片的散热不佳。

技术实现要素：

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种芯片组件及制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

第一方面，本发明提供的技术方案:一种芯片组件，包括芯片和基板，所述基板的一个表面划分为第一区域和第二区域，所述第二区域环绕所述第一区域，所述芯片设置于所述第一区域，

还包括散热罩和具有弹性的吸附组件，所述散热罩具有开口，所述吸附组件设置于所述散热罩的开口边缘处，

所述散热罩罩住所述芯片，所述吸附组件位于所述基板的第二区域与所述散热罩的开口端之间，

其中，所述散热罩开设至少一个豁口，且所述豁口与所述第二区域相对应。

本发明的芯片组件具有良好的散热效果和良好的信息传输性能。

优选地，所述散热罩呈拱形，包括罩底板和包围所述罩底板的罩侧壁，所述罩底板与所述罩侧壁连接，

由所述罩底板与所述罩侧壁包围的空间构成所述散热罩的开口，所述散热罩的开口边缘处设置有向外延伸的凸缘。

优选地，所述散热罩设置多个所述豁口，各所述豁口围绕所述芯片布置。

优选地，所述吸附组件包括四个依次首尾连接的长条形吸附件，

所述长条形吸附件具有矩形吸盘和连接头，所述矩形吸盘的横截面呈扩口喇叭型，所述连接头的横截面呈l型，

所述矩形吸盘与所述连接头连接，形成u型的凹槽。

优选地，所述矩形吸盘的材料为橡胶。

优选地，在放置所述吸附组件的所述基板的第二区域设置密封胶。

优选地，还包括铟片，所述铟片设置于所述散热罩与所述芯片之间。

第二方面，本发明提供的技术方案:一种芯片组件制备方法，包括如下步骤：

s1、基板上表面划分为第一区域和包围所述第一区域的第二区域，所述基板的第一区域设置芯片，所述基板下表面设置锡球层；

s2、印刷电路板(pcb)设置于所述锡球层下方，通过第一次回流焊实现所述印刷电路板(pcb)与所述锡球层连接；

s3、在所述芯片表面喷涂助焊剂，将铟片设置于所述芯片上，在所述铟片表面再次喷涂所述助焊剂；同时在所述基板上表面的第二部分喷涂密封胶；

s4、所述散热罩具有开口，所述吸附组件设置于所述散热罩的开口边缘处，

散热罩罩住所述芯片和所述铟片，所述散热罩、吸附组件及基板形成一个密闭空间，所述散热罩设置至少一个豁口，所述豁口与所述空腔连通，

其中，所述豁口与所述第二区域相对应；

s5、通过所述散热罩的豁口，向所述空腔导入高温气体；

s6、通过所述散热罩的豁口，对所述空腔进行抽真空处理。

本申请的芯片组件制备方法使得芯片组件具有良好的散热效果，和良好的信息传输性能。

优选地，所述第一次回流焊的焊接温度为250℃。

优选地，还包括s7、第二次回流焊补焊，实现所述散热罩与所述芯片连接，其中，所述第二次回流焊的焊接温度为160℃。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明的芯片组件结构示意图；

图2是本发明的基板结构示意图；

图3是本发明的散热层俯视图；

图4是本发明的散热层主视图；

图5是对芯片组件抽真空示意图；

图6是本发明制备芯片组件的流程图；

图1-6中：

11、散热罩，111、罩底板，112、罩侧壁，113、凸缘，114、豁口，12、吸附组件，121、吸附件，1211、矩形吸盘，1212、连接头；

2、铟片，3、芯片，4、基板，41、基板的一区域，42、基板的二区域，5、锡球层，6、印刷电路板，7、密封胶，8、抽真空装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

第一方面：

参考图1～图4，一种芯片组件包括芯片3和基板4。基板4的一个表面划分为第一区域41和第二区域42，第二区域42环绕第一区域41，芯片3设置于第一区域41，

该芯片组件还包括散热罩11和具有弹性的吸附组件12，散热罩11具有开口，吸附组件12设置于散热罩11的开口边缘处。

散热罩11罩住芯片3，吸附组件12位于基板4的第二区域42与散热罩11的开口之间，其中，散热罩11开设至少一个豁口114，且该豁口114与第二区域42相对应。

芯片3的外形轮廓小于基板4的外形轮廓，芯片3设置在基板4的一个表面的中间区域，即第一区域41，芯片3未覆盖的区域即为第二区域42，第二区域42包围第一区域41。

弹性的吸附组件12连接在散热罩11的开口边缘处，散热罩11罩住芯片3，散热罩11、吸附组件12及基板4形成一个密闭空腔，该密闭空腔容纳芯片3。

散热罩11开设有至少一个豁口114，该豁口114与第二区域42相对应，豁口114与该密闭空腔连通。

基板4、锡球层5及印刷电路板6(pcb)依次层叠设置，锡球层5包括若干个锡球，用于实现印刷电路板6(pcb)与基板4之间良好的信息传输。

通过豁口114对该芯片组件抽真空处理，抽掉空腔内的气体，大气压力挤压散热罩11。因吸附组件12具有弹性，是非刚性结构，吸附组件12有效吸收大气压力对基板4的作用力，起到缓冲作用，减小对基板4作用力，进而减小锡球层受到的作用力，降低锡球层5中锡球破坏的概率，使得印刷电路板6(pcb)与基板4保持良好的信息传输。

参考图3和图4，在本发明的一具体实施例中，散热罩11的横截面呈拱形，包括罩底板111和包围罩底板111的罩侧壁112。

罩底板111与罩侧壁112连接，由罩底板111与罩侧壁112包围的空间构成散热罩11的开口，散热罩11的开口边缘处设置有向外延伸的凸缘113。

参考图4，散热罩11包括矩形的罩底板111和框型的罩侧壁112，罩侧壁112垂直于罩底板111，且罩侧壁112连接在罩底板111上。罩底板111与罩侧壁112包围的空间构成散热罩11的矩形开口，在散热罩11的矩形开口边缘处设置水平延伸的凸缘113。

吸附组件12连接在散热罩11的凸缘113上，豁口114开设在散热罩11的罩底板111上，且豁口114与基板4的第二区域相对应。

上述散热罩11，结构简单，方便加工成型，有利于降低制造成本。

为了进一步优化方案设计，散热罩11设置多个豁口114，各豁口114围绕芯片3布置。

在散热罩11的罩底板111上，设置四个腰形的豁口114，各豁口114围绕芯片3布置。

上述豁口114的布置方式，使得作用力能够均布施加在锡球层5上，有助于降低对锡球层5中锡球的破坏。

参考图3和图4，在本发明的一具体实施例中，吸附组件12包括四个依次首尾连接的长条形吸附件121。

长条形吸附件121具有矩形吸盘1211和连接头1212，矩形吸盘1211的横截面呈扩口喇叭型，连接头1212的横截面呈l型，矩形吸盘1211与连接头1212连接，形成u型的凹槽。

吸附组件12连接在散热罩11的凸缘113上，即散热罩11的凸缘113嵌入该u型的凹槽内，实现吸附组件12与散热罩11的固定连接。

上述吸附组件12的结构，能够增大吸附组件12与散热罩11的接触面，使得作用力均与传递到基板4上，有利于降低锡球层5的锡球破坏的概率。

为了进一步优化方案设计，矩形吸盘1211的材料为橡胶。

在高温处理(160℃)时，橡胶富有弹性，在很小的大气压力作用下能产生较大形变，能够吸附作用力，起到缓冲作用，避免锡球层5的锡球受到破坏。

需要说明的是，在一些实施例中，还可以采用螺纹，胶水粘接等，实现吸附组件12与散热罩11的固定连接。

参考图1和图2，在本发明的一具体实施例中，在放置吸附组件12的基板4的第二区域42设置密封胶7。

该密封胶7能够提高散热罩11、吸附组件12与基板4形成的密闭空腔的密封性能，有利于后续对芯片组件的抽真空处理。

参考图1，在本发明的一具体实施例中，芯片组件还包括铟片2，铟片2设置于散热罩11片之间。

铟片2的外形轮廓与芯片3的外形轮廓基本相同，铟片2经过高温处理(160℃)时，铟片2软化，实现散热罩11的罩底板111与芯片的固定连接。

铟片2作为导热材料，有利于芯片3热量的传导至散热罩11，使得芯片3处于正常工作温度。

第二方面：

参考图5和图6，一种芯片3组件制备方法，包括以下步骤：

s1、基板4的上表面划分为第一区域41和第二区域42，第二区域42包围第一区域分41。基板4的第一区域41设置芯片3，基板4下表面设置锡球层5，锡球层5包括若干个锡球。

s2、印刷电路板(pcb)6设置于锡球层5下方，通过第一回流焊实现印刷电路板(pcb)6与锡球层5的固定连接，其中，第一回流焊的温度为250℃。

s3、在芯片3表面喷涂助焊剂，将铟片2设置于芯片3上，在铟片2表面再次喷涂助焊剂；同时在基板4上表面的第二部分42喷涂密封胶7，该密封胶7用于吸附组件12和基板4固定连接。

s4、散热罩11具有开口，吸附组件12设置于散热罩11的开口边缘处；

散热罩11罩住芯片3与铟片2，散热罩11、吸附组件12及基板4形成一个密闭空腔，散热罩11设置至少一个豁口114，该豁口114与密闭空腔连通。其中，豁口114与基板4的第二区域42相对应。

s5、通过豁口114对该空腔导入热空气(160℃)，软化铟片2。

s6、借助抽真空装置8，通过豁口114对该空腔抽真空处理，实现散热罩11与芯片3之间的固定连接，同时密封胶7连接吸附组件12与基板4，完成芯片组件的封装。

如果步骤s6之后，散热罩11与芯片3之间的连接效果不好，可进行步骤s7：通过第二次回流焊补焊，实现散热罩11与芯片3连接，其中，第二次回流焊的焊接温度为160℃。

本申请的芯片组件制备方法既能够使得芯片组件具有良好的散热效果，且具有良好的信息传输性能。

上各实施例仅说明发明的技术方案而非对其限制，尽管参照各实施例对本发明进行详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。