一种芯片封装结构的制作方法

1.本实用新型涉及电子元件技术领域，尤其涉及一种芯片封装结构。


背景技术：

2.随着半导体产业的飞速发展及其向各行业的迅速渗透，电子封装已经逐步成为实现半导体芯片功能不可或缺的一部分，通过电子封装为芯片提供保护。随着芯片制造业的发展和电子产品的市场需要，对电子封装的体积要求越来越高。其中一种传感器的芯片封装方式为封装罩壳封装，即在基板上粘接或者焊接封装罩壳，通过封装罩壳对芯片进行保护，在接触式传感器中，封装封装罩壳的中空腔越大，填充的传导介质就越多，传感器芯片与被感知物体之间距离就越大，因此接触式传感器的灵敏度和准确度就越低。
3.而芯片的输入输出管脚(pad)凹陷于芯片表面，直接将芯片与基板焊接或粘接时，芯片的输入输出管脚(pad)无法保证与基板接触，无法进行信号传递。因此，目前芯片与基板需要通过bonding方式连接，基板上需设置有管脚(pin)，bonding线的一端与芯片的输入输出管脚(pad)连接，一端与基板上的管脚(pin)连接。为了保证bonding线能够与基板上的管脚(pin)连接，基板上的管脚(pin)的位置需设置于芯片的侧边，而且bonding线还会在芯片的上方占用一定空间，而封装罩壳的开口端需要扣设与基板上时，需保证bonding线和芯片均设置在封装罩壳的空腔内，因此需要较大体积的空腔。
4.所以，芯片与基板采用bonding方式连接时，封装罩壳的空腔体积大，填充至封装罩壳的空腔内的介质较多，导致接触式传感器的灵敏度下降。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种芯片封装结构，用于对芯片进行保护，而且能够保证接触式传感器的灵敏度。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种芯片封装结构，包括：
7.封装罩壳，封装罩壳为一侧具有开口的筒形结构，封装罩壳包括开口端和空腔；
8.基板，封装罩壳扣设于所述基板上，且基板与封装罩壳的开口端固定连接；
9.芯片，位于空腔内，芯片的输入输出管脚朝向基板，芯片的输入输出管脚上焊接固定有锡球，锡球位于基板与芯片之间，基板的管脚与锡球焊接。
10.相较于现有技术，本实用新型提供的一种芯片封装结构中，通过在芯片的输入输出管脚上焊接固定锡球，然后将锡球与基板焊接，使芯片的输入输出管脚能够通过锡球与基板上的管脚电连接，因此无需再使用bonding线将芯片的输入输出管脚引出，进而避免了因为bonding线需要占据一定的空间而导致所需空腔的体积较大的问题；另外，通过扣设在基板上的封装罩壳，对置于封装罩壳的空腔内的芯片进行保护。基于此，本实用新型提供的一种芯片封装结构能够对芯片进行保护，且相较于现有技术，减小了所需封装罩壳的空腔的体积，进而减少了填充至封装罩壳的空腔内的介质，保证接触式传感器的灵敏度。
11.可选地，上述的芯片封装结构中，芯片和锡球为wlscp形式的预制结构。
12.可选地，上述的芯片封装结构中，封装罩壳为铁帽或铝合金帽。
13.可选地，上述的芯片封装结构中，封装罩壳的开口端与基板的连接方式为粘接或焊接。
14.可选地，上述的芯片封装结构中，芯片封装结构还包括填充层；
15.填充层设置于芯片与空腔的内壁之间。
16.可选地，上述的芯片封装结构中，基板上设置有填充孔。
17.可选地，上述的芯片封装结构中，填充孔的数量为1-4个。
18.可选地，上述的芯片封装结构中，基板上设置有管脚位置标识符。
19.可选地，上述的芯片封装结构中，封装罩壳的横截面为圆形。
20.可选地，上述的芯片封装结构中，封装罩壳的横截面为矩形。
附图说明
21.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
22.图1为现有技术中的芯片封装结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例提供的一种芯片封装结构的剖面图；
24.图3为本实用新型实施例提供的一种芯片封装结构的俯视图；
25.图4为本实用新型实施例提供的另一种芯片封装结构的俯视图。
26.附图标记：
27.1-封装罩壳；11-开口端；12-空腔；2-基板；21-填充孔；3-bonding线；4-芯片；5-锡球；6-管脚位置标识符。
具体实施方式
28.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
29.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
30.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
31.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
32.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.在接触式传感器中，封装罩壳1的空腔12越大，填充的传导介质就越多，传感器芯片4与被感知物体之间距离就越大，因此接触式传感器的灵敏度和准确度就越低。而芯片4的输入输出管脚(pad)凹陷于芯片4表面，直接将芯片4与基板2焊接或粘接时，芯片4的输入输出管脚(pad)无法保证与基板2接触，无法进行信号传递。因此，如图1所示，目前芯片4与基板2需要通过bonding方式连接，基板2上需设置有管脚(pin)，bonding线3的一端与芯片4的输入输出管脚(pad)连接，一端与基板2上的管脚(pin)连接。为了保证bonding线3能够与基板2上的管脚(pin)连接，基板2上的管脚(pin)的位置需设置于芯片4的侧边，而且bonding线3还会在芯片4的上方占用一定空间，而封装罩壳1的开口端11需要扣设与基板2上时，需保证bonding线3和芯片4均设置在封装罩壳1的空腔12内，因此芯片4与基板2采用bonding方式连接时，封装罩壳1的体积大，填充至封装罩壳1的空腔12内的介质较多，导致接触式传感器的灵敏度下降。
34.请参阅图2、图3和图4，本实用新型实施例提供的芯片封装结构包括封装罩壳1和基板2，封装罩壳1为一侧具有开口的筒形结构，封装罩壳1包括开口端11和空腔12；封装罩壳1扣设于基板2上，且基板2与封装罩壳1的开口端11固定连接；芯片4位于空腔12内，芯片4的输入输出管脚朝向基板2，芯片4的输入输出管脚上焊接固定有锡球5，锡球5位于基板2与芯片4之间，基板2的管脚与锡球5焊接。
35.在封装过程中，在芯片4的输入输出管脚上焊接固定锡球5后，芯片4的输入输出管脚朝向基板2设置于基板2上，并将锡球5与基板2上的管脚焊接，然后将封装罩壳1扣设在基板2上，并使芯片4位于封装罩壳1的空腔12内。
36.通过上述芯片封装结构和具体封装过程可知，本实用新型实施例提供的一种芯片封装结构中，通过在芯片4的输入输出管脚上焊接固定锡球5，然后将锡球5与基板2焊接，使芯片4的输入输出管脚能够通过锡球5与基板2上的管脚电连接，因此无需再使用bonding线3将芯片4的输入输出管脚引出，进而避免了因为bonding线3需要占据一定的空间而导致所需空腔12的体积较大的问题；另外，通过扣设在基板2上的封装罩壳1，对置于封装罩壳1的空腔12内的芯片4进行保护。基于此，本实用新型实施例提供的一种芯片封装结构能够对芯片4进行保护，且相较于现有技术，减小了所需封装罩壳1的空腔12的体积，进而减少了填充至封装罩壳1的空腔12内的介质，保证接触式传感器的灵敏度。
37.具体地，上述的芯片封装结构中，芯片4和锡球5为wlscp形式的预制结构；其中，wlscp为晶圆级芯片封装方式，能够直接将锡球5固定设置于芯片4的输入输出管脚上。
38.作为一种可选的方式，上述的芯片封装结构中，封装罩壳1为铁帽或铝合金帽。铁帽或铝合金帽的强度和经济性均较好，保证对芯片4的起到保护作用的同时，降低封装成本。
39.具体地，在一些实施例中，上述的芯片封装结构中，封装罩壳1的开口端11与基板2的连接方式为粘接或焊接。示例性地，封装罩壳1的开口端11与基板2的连接方式为粘接，粘
接的方式简单方便，且粘接后具有较好的平整度；或者，封装罩壳1的开口端11与基板2的连接方式为焊接，焊接更加牢固，保证芯片封装结构的稳定性。
40.具体地，上述的芯片封装结构中，芯片封装结构还包括填充层；填充层设置于芯片4与空腔12的内壁之间。示例性地，填充层包括传导介质或者减振胶体等，传导介质或者减振胶体能够吸收芯片4周围的部分作用力，减少芯片4振动，进一步对芯片4起到保护作用。
41.作为一种可选的方式，上述的芯片封装结构中，基板2上设置有填充孔21。在封装罩壳1和基板2密封固定连接后，通过填充孔21能够向空腔12中填充传导介质或者减振胶体等填充物，形成填充层，以满足不同芯片4的工作环境需要。
42.具体地，上述的芯片封装结构中，填充孔21的数量为1-4个。示例性地，填充孔21的数量为1个、2个、3个、4个等。针对不同型号的封装罩壳1和不同填充物选择不同填充孔21数目，保证能够向空腔12中均匀充入填充物的同时，尽可能的减少开孔所需成本。
43.具体地，上述的芯片封装结构中，基板2上设置有管脚位置标识符6，根据管脚位置，管脚位置标识符6设置于基板2的表面的一角。通过管脚位置标识符6，便于工作人员辨认芯片封装结构中管脚位置。
44.作为一种可选的方式，如图3所示，上述的芯片封装结构中，封装罩壳1的横截面为圆形，固定槽的形状也为圆形。封装罩壳1的横截面为圆形时，相同的截面大小的情况下，圆形结构的承载能力较大且回转半径各方向相同，能够更好的对芯片4起到保护作用。
45.作为另一种可选的方式，如图4所示，上述的芯片封装结构中，封装罩壳1的横截面为矩形，固定槽的形状也为矩形。封装罩壳1的横截面为矩形时，封装罩壳1内部空间更大，能封装的芯体更大。
46.在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
47.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。