芯片的封装方法和芯片的封装机构与流程

1.本发明应用于芯片封装的技术领域，特别是芯片的封装方法和芯片的封装机构。


背景技术：

2.芯片是半导体元件产品的统称，又称微电路、微芯片、集成电路。是指内含集成电路的硅片，体积很小，常常是计算机或其他电子设备的一部分。而半导体是一类材料的总称，集成电路是用半导体材料制成的电路的大型集合，芯片是由不同种类型的集成电路或者单一类型集成电路形成的产品。
3.目前，芯片在太阳能电池板上使用的时候通常采用的是直接裸芯片焊接，而裸芯片焊接后，芯片侧面通正向电流时容易存在放弧现象而影响产品电性能，同时裸芯片在日常的搬运及使用过程中容易造成碰撞损伤，从而影响芯片寿命和性能。


技术实现要素：

4.本发明提供了芯片的封装方法和芯片的封装机构，以解决现有技术中芯片裸露所造成的性能损伤的问题，以为芯片提供更好的结构保护。
5.为解决上述技术问题，本发明提供了一种芯片的封装方法，所述芯片的封装方法包括：获取到芯片和基板，所述基板上设置有至少一个通孔；将第一膜层覆盖在所述通孔的一侧开口上；将所述芯片从所述通孔的另一侧开口放置进所述通孔内；从所述通孔的另一侧开口对所述通孔进行热固填充，以填满所述芯片与所述通孔之间的空隙；去除所述第一膜层。
6.其中，所述获取到芯片和基板，所述基板上设置有至少一个通孔的步骤包括：获取到芯片和树脂板；通过激光切割、机械模具冲压或机械钻孔在所述树脂板上制造出至少一个通孔，其中，所述通孔的尺寸大于所述芯片的尺寸。
7.其中，所述将第一膜层覆盖在所述通孔的一侧开口上的步骤包括：将高温胶带贴覆于所述基板的一侧，以通过所述高温胶带将所述通孔的一侧开口进行覆盖。
8.其中，所述将所述芯片从所述通孔的另一侧开口放置进所述通孔内的步骤包括：通过装片机将所述芯片从所述通孔的另一侧开口放置进所述通孔的孔槽内，使得所述芯片的第一表面与所述高温胶带贴合设置。
9.其中，所述从所述通孔的另一侧开口对所述通孔进行热固填充，以填满所述芯片与所述通孔之间的空隙的步骤包括：从所述通孔的另一侧开口利用丝印机将环氧树脂填充进所述通孔内，以填满所述芯片与所述通孔之间的空隙。
10.其中，所述从所述通孔的另一侧开口对所述通孔进行热固填充，以填满所述芯片与所述通孔之间的空隙的步骤之后包括：通过蚀刻或烧蚀去除所述基板另一侧的填充材料，直至所述芯片的第二表面裸露。
11.其中，所述从所述通孔的另一侧开口对所述通孔进行热固填充，以填满所述芯片与所述通孔之间的空隙的步骤包括：在所述芯片的第一表面贴覆第二膜层；从所述通孔的
另一侧开口利用丝印机将环氧树脂涂覆在所述基板上；对所述基板进行真空处理，以使环氧树脂填满所述芯片与所述通孔之间的空隙；去除所述第二膜层。
12.其中，所述去除所述第一膜层的步骤之后还包括：基于所述通孔的数量和位置对所述基板进行切割，以得到所述芯片的独立封装机构。
13.为解决上述技术问题，本发明还提供了一种芯片的封装机构，所述芯片的封装机构包括：芯片；填充层，所述填充层与所述芯片的四周贴合设置；基板框架，所述基板框架环绕所述填充层的四周贴合设置。
14.其中，所述芯片的第一表面与第二表面裸露。
15.本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的芯片的封装方法通过获取到芯片和设置有至少一个通孔的基板，先将第一膜层覆盖在通孔的一侧开口上，再将芯片从通孔的另一侧开口放置进通孔内，从通孔的另一侧开口对通孔进行热固填充，以填满芯片与通孔之间的空隙，最后去除第一膜层，得到芯片的封装机构。本发明通过基板与热固填充实现对芯片四周的两层包覆与固定，以保护芯片的四周，提高芯片封装机构的稳定性和可靠性。
附图说明
16.图1是本发明提供的芯片的封装方法一实施例的流程示意图；
17.图2是本发明提供的芯片的封装方法另一实施例的流程示意图；
18.图3是图2实施例中经过步骤s23后的芯片的封装机构的结构示意图；
19.图4是图2实施例中经过步骤s24后的芯片的封装机构的结构示意图；
20.图5是本发明芯片的封装机构一实施例的结构示意图。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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，均属于本发明保护的范围。
22.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
23.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
24.请参阅图1，图1是本发明提供的芯片的封装方法一实施例的流程示意图。
25.步骤s11：获取到芯片和基板，基板上设置有至少一个通孔。
26.获取到需要进行封装的芯片和基板，其中，基板上设置有至少一个通孔，以用于容
纳芯片。其中，基板上通孔的数量可以基于实际应用中基板与芯片之间的尺寸进行设置，在此不做限定。
27.在一个具体的应用场景中，当基板上设置有多个通孔时，多个通孔可以阵列且间隔排布，以便于后续芯片的独立分割。
28.在一个具体的应用场景中，当芯片的形状为圆形时，通孔的形状也可以为圆形。在另一个具体的应用场景中，当芯片的形状为方形时，通孔的形状也可以为方形。
29.在一个具体的应用场景中，基板的厚度可以小于或等于芯片的厚度，以利于芯片的上下两表面裸露，从而进行焊接。
30.步骤s12：将第一膜层覆盖在通孔的一侧开口上。
31.将第一膜层覆盖在基板上通孔的一侧开口上，并与基板贴合设置。其中，第一膜层可以为具有粘结力、耐高温的胶膜，例如高温胶带等。通过将第一膜层覆盖在基板上通孔的一侧开口上，以封闭基板上通孔的一侧开口。
32.步骤s13：将芯片从通孔的另一侧开口放置进通孔内。
33.将芯片从通孔的另一侧没有覆盖第一膜层的开口放置进通孔内。此时，由于通孔的一侧开口处覆盖有第一膜层，芯片并不会从通孔处掉落。
34.在一个具体的应用场景中，当将芯片从通孔的另一侧开口放置进通孔内后，芯片的底部与第一膜层贴合设置。
35.步骤s14：从通孔的另一侧开口对通孔进行热固填充，以填满芯片与通孔之间的空隙。
36.从通孔的另一侧开口对通孔进行热固填充，以填满芯片与通孔之间的空隙。其中，热固填充的材料可以包括环氧树脂、酚醛树脂或不饱和聚酯等液态有机绝缘材料等，在此不做限定。
37.通过热固填充的材料填满芯片与通孔之间的空隙，从而利用热固填充的材料实现对芯片的四周包覆，进而通过热固填充的材料固定芯片与通孔孔壁之前的相对位置。
38.在一个具体的应用场景中，当热固填充的材料填满芯片与通孔之间的空隙后，在芯片顶部也填充上材料时，可以通过蚀刻、烧蚀等工艺去除芯片顶部的多余的填充材料，以使芯片顶部裸露。在另一个具体的应用场景中，当热固填充的材料填满芯片与通孔之间的空隙后，芯片顶部裸露时，可以直接执行步骤s15。
39.步骤s15：去除第一膜层。
40.热固填充完成，且热固填充的材料冷却后，去除第一膜层，从而实现芯片的四周包覆，上下两表面裸露的封装机构。
41.在一个具体的应用场景中，当第一膜层为高温胶带时，本步骤对第一膜层进行撕除，得到芯片的四周包覆，上下两表面裸露的封装机构。
42.通过上述步骤，本实施例的芯片的封装方法通过获取到芯片和设置有至少一个通孔的基板，先将第一膜层覆盖在通孔的一侧开口上，再将芯片从通孔的另一侧开口放置进通孔内，从通孔的另一侧开口对通孔进行热固填充，以填满芯片与通孔之间的空隙，最后去除第一膜层，得到芯片的封装机构。本实施例通过基板与热固填充实现对芯片四周的两层包覆与固定，以保护芯片的四周，提高芯片封装机构的稳定性和可靠性，并能够保证能够对芯片的上下两表面做成品焊接，尽可能保证芯片的原始状态。
43.请参阅图2，图2是本发明提供的芯片的封装方法另一实施例的流程示意图。本实施例的芯片为sbd(肖特基二极管)芯片，应用于太阳能电池板。
44.步骤s21：获取到芯片和树脂板，通过激光切割、机械模具冲压或机械钻孔在树脂板上制造出至少一个通孔，其中，通孔的尺寸大于芯片的尺寸。
45.获取到芯片和树脂板。其中，树脂板的厚度小于或等于芯片的厚度，以利于芯片的上下两表面在封装完成后能够裸露出来。本实施例的树脂板的材料可以包括环氧树脂或其他树脂材料。在其他实施例中，树脂板也可以替换为其他具备一定强度的绝缘板材，在此不做限定。
46.通过激光切割、机械模具冲压或机械钻孔的方式在树脂板上制造出至少一个通孔，得到基板，其中，通孔的尺寸大于芯片的尺寸，以便于通过通孔容纳芯片。
47.在一个具体的应用场景中，树脂板的尺寸可以为200毫米*500毫米及以上，当对树脂板进行钻孔时，可以基于芯片的尺寸在树脂板上批量制备出多个互相间隔的通孔，以通过多个通孔容纳多个芯片，进而实现芯片的批量封装，提高芯片的封装效率。
48.步骤s22：将高温胶带贴覆于基板的一侧，以通过高温胶带将通孔的一侧开口进行覆盖。
49.将高温胶带贴覆于基板的一侧或将基板放置在高温胶带上，以通过高温胶带将通孔的一侧开口进行覆盖。其中，本步骤中的高温胶带可以替换为其他具有一定粘结力且耐高温的胶膜上，具体胶膜的种类在此不做限定。
50.步骤s23：通过装片机将芯片从通孔的另一侧开口放置进通孔的孔槽内，使得芯片的第一表面与高温胶带贴合设置。
51.通过装片机将芯片从通孔的另一侧开口放置进通孔的孔槽内，使得芯片的第一表面与高温胶带贴合设置，实现芯片键合。在其他实施例中，也可以通过人工或其他装片设备将芯片从通孔的另一侧开口放置进通孔的孔槽内，并使得芯片的第一表面与高温胶带贴合设置，具体地芯片安放手段在此不做限定。
52.其中，芯片的第一表面指芯片的不用进行包覆的上下两表面中的任意一面。
53.请参阅图3，图3是图2实施例中经过步骤s23后的芯片的封装机构的结构示意图。
54.本实施例的芯片的封装机构30包括芯片31、基板32以及高温胶带33。其中，基板32上设置有通孔321，芯片31设置在通孔321内，基板32间隔设置于芯片31的四周。其中，芯片31的底部与高温胶带33贴合设置。高温胶带33与基板32贴合设置。
55.步骤s24：从通孔的另一侧开口利用丝印机将环氧树脂填充进通孔内，以填满芯片与通孔之间的空隙。
56.从通孔的另一侧开口利用丝印机对基板进行树脂印刷，以将环氧树脂填充进通孔内，以填满芯片与通孔之间的空隙。在其他实施例中，也可以通过人工或其他填充工具进行树脂填充，在此不做限定。
57.在一个具体的应用场景中，当环氧树脂填满芯片与通孔之间的空隙后，在芯片顶部也填充上环氧树脂时，可以通过化学药水蚀刻、物理烧蚀等方法去除芯片顶部的多余的环氧树脂，以使芯片的第二表面整面裸露。在另一个具体的应用场景中，当环氧树脂填满芯片与通孔之间的空隙后，芯片第二表面整面裸露时，可以直接执行步骤s25。其中，芯片的第二表面是指第一表面的相对面。
58.其中，由于本实施例的填充材料为环氧树脂，且基板材质同为树脂板，则在树脂填充完成且冷却后，填充材料与树脂板之间的结合力能够得到一定程度的提升，从而提高芯片封装的稳定性。而环氧树脂为绝缘材料，通过绝缘材料对芯片的四周进行包覆，能够对芯片四周进行保护并有效减少芯片四周产生放弧现象，从而影响产品性能的情况发生。
59.请参阅图4，图4是图2实施例中经过步骤s24后的芯片的封装机构的结构示意图。
60.本实施例的芯片的封装机构40包括芯片41、基板42、高温胶带43以及填充层44。其中，芯片41与基板42之间填充有填充层44。高温胶带43的同一侧与芯片41、基板42以及填充层44贴合设置。在本实施例中，填充层44覆盖了芯片41的顶部，则在后续的封装过程中，需要通过化学药水蚀刻、物理烧蚀等方法去除芯片41顶部的多余的填充层44，使芯片41的顶部裸露。在其他实施例中，当芯片41的顶部没有覆盖填充层44时，不需对芯片41进行上述蚀刻或烧蚀作业。
61.在其他实施例中，树脂填充的步骤可以为：先在芯片的第一表面上贴覆第二膜层，使用激光设备将第二膜层进行烧蚀，保留芯片上方的第二膜层，且各芯片上的第二膜层之间保留一定宽度的连接筋，使用丝印机将环氧树脂等液态树脂材料涂在基板上方，对基板进行抽真空，以通过大气压强使环氧树脂填满芯片与通孔之间的空隙。填充结束后基于连接筋将芯片上方的胶带一次性撕掉，然后进行固化处理，树脂固化后，撕掉基板底部的第二膜层，完成树脂填充。其中，第二膜层可以为高温胶带等具有一定粘结力和耐高温性能的膜层。
62.步骤s25：去除高温胶带。
63.树脂填充完成且冷却后，去除贴覆于基板的一侧的高温胶带。然后使用刀轮切割、激光切割等方式基于芯片的位置和数量将基板切割成独立的封装机构。在一个具体的应用场景中，当基板上设置有50个通孔，而50个通孔中分别安放有50个芯片时，可以通过刀轮切割、激光切割等方式基于芯片的位置将基板切割成至少50份，从而得到单颗芯片的封装机构。而芯片的封装机构最外层即为基板，以通过基板对芯片的四周进行包裹封装。
64.同时上述方法得到的芯片的封装机构四周被包覆，但芯片上下两表面可以直接用做焊接，可以不经过rdl(重新布线)等其他间接层做过渡，简化芯片的应用步骤。
65.通过上述步骤，本实施例的芯片的封装方法通过在树脂板上切割出至少一个通孔，以通过通孔容纳芯片。在芯片置于通孔中后，通过对基板进行树脂印刷来填充芯片与基板之间的空隙，从而通过树脂实现对芯片的四周包覆，在对芯片进行切割后，通过基板在芯片的填充层的四周形成树脂框架，通过树脂框架增加了芯片整体结构刚性，提高芯片封装的稳定性和可靠性。并通过高温胶带和蚀刻或烧蚀作业保证芯片的上下两表面裸露，从而使芯片上下两表面能够直接焊接，以尽可能保证芯片的原始状态。本实施例能够通过树脂填充包覆芯片四周，以通过填充层对芯片四周进行保护，并减少芯片四周出现放弧现象影响产品性能的情况发生。
66.请参阅图5，图5是本发明芯片的封装机构一实施例的结构示意图。
67.本实施例的芯片的封装机构50包括：芯片51、基板框架52以及填充层54。其中，填充层54与芯片51的四周贴合设置，基板框架52环绕填充层54的四周贴合设置。
68.芯片51侧面的填充层54无支撑结构，用具有一定的强度的基板框架52做结构增强，从而提高芯片51的封装机构50的整体结构刚性，起到了结构增强作用，进而提高芯片51
的封装机构50的可靠性和稳定性。
69.在一个具体的应用场景中，本实施例的芯片51的第一表面与第二表面裸露，以便于后续芯片51的焊接连通。
70.通过上述结构，本实施例的芯片的封装机构通过在芯片的四周设置填充层与基板框架，通过填充层与基板框架对芯片的四周进行保护，并绝缘空气，减少芯片产生放弧现象影响产品性能。其中，本实施例还通过具有一定强度的基板框架给封装机构做结构增强，从而提高芯片的封装机构的整体结构刚性，进而提高芯片的封装机构的稳定性和可靠性。
71.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
72.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。