芯片模组封装结构及电路板的制作方法

1.本技术涉及芯片封装技术领域，尤其涉及一种芯片模组封装结构及电路板。


背景技术：

2.声表面波滤波器(saw filter)的工作原理是声波在芯片表面传输，故针对声表面波滤波器的封装必须要保证叉指换能器表面不能接触其他物质，即需保证其芯片表面是空腔结构，否则影响信号传输。基于声表面波滤波器的射频模组产品，其元件组成还包含天线开关、低噪放大器、电容、电感等常规的无需空腔即可工作的元件，即为非滤波器芯片。
3.在现有技术中，射频模组内的所有芯片(包括滤波器芯片及非滤波器芯片)的底部都存在空腔，部分非滤波器元器件由于凸点占空比过小，在经过冷热冲击等可靠性测试后，凸点会出现局部裂纹及凸点被熔化的情况，存在可靠性失效风险。


技术实现要素：

4.本技术的目的是提供一种芯片模组封装结构及电路板，以避免非滤波器芯片的凸点出现局部裂纹及熔化，提高芯片模组的可靠性。
5.本技术第一方面的实施例提供一种芯片模组封装结构，包括基板，具有第一表面；滤波器芯片，包括与所述第一表面之间形成第一空腔的第一芯片本体、以及与所述第一表面电连接的第一凸点；非滤波器芯片，包括与所述第一表面之间形成第二空腔的第二芯片本体、以及与所述第一表面电连接且位于所述第二空腔内的第二凸点；填充层，在所述第二空腔内包裹所述第二凸点；隔离层，将所述滤波器芯片和所述非滤波器芯片覆盖于所述第一表面上，并封闭所述第一空腔和所述第二空腔；塑封层，将所述滤波器芯片、所述非滤波器芯片和所述隔离层包封于所述第一表面上，并被所述隔离层隔离于所述第一空腔和所述第二空腔的外侧。
6.在一些示例中，所述填充层充满整个所述第二空腔。
7.在一些示例中，所述填充层突出于所述第二芯片本体的外周侧并被所述隔离层覆盖，以支撑整个所述第二芯片本体。
8.在一些示例中，所述第一芯片本体具有面向所述第一空腔的内表面，整个所述内表面暴露于所述第一空腔。
9.在一些示例中，所述隔离层在所述滤波器芯片和所述非滤波器芯片之间连续延伸。
10.在一些示例中，所述第一空腔的高度不小于所述第一凸点的高度。
11.在一些示例中，所述隔离层的厚度不大于20μm。
12.在一些示例中，所述第一表面上设有多个第一金属垫，各所述第一凸点和各所述第二凸点分别与对应的所述第一金属垫电连接；任意相邻的两个所述第一金属垫之间由设于所述第一表面上的第一绝缘层隔开，所述第一绝缘层将所述第一表面与覆盖所述第一表面的所述隔离层隔离。
13.在一些示例中，所述基板具有与所述第一表面相对的第二表面；所述第二表面上设有多个第二金属垫，任意相邻的两个所述第二金属垫之间由设于所述第二表面上的第二绝缘层隔开。
14.本技术第二方面的实施例提供一种电路板，包括第一方面实施例所述的芯片模组封装结构。
15.本技术实施例通过设置填充层对非滤波器芯片的凸点进行包裹，能为非滤波器芯片的凸点提供保护和支撑，避免非滤波器芯片的凸点出现局部裂纹及熔化，提高芯片模组的可靠性。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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技术记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
17.图1是本技术实施例中基板的剖面图；
18.图2是本技术实施例中滤波器芯片和非滤波器芯片配置于基板上的剖视图；
19.图3是本技术实施例中填充层填充第二空腔的剖视图；
20.图4是本技术实施例中隔离层覆盖滤波器芯片和非滤波器芯片的剖视图；
21.图5是本技术实施例中塑封层包封滤波器芯片、非滤波器芯片和隔离层的剖视图。
具体实施方式
22.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
23.在本技术实施例中，术语“第一”、“第二”等用于对不同元素从称谓上进行区分，但并不表示这些元素的空间排列或时间顺序等，这些元素不应被这些术语所限制。术语“和/或”包括相关联列出的术语的一种或多个中的任何一个和所有组合。术语“包含”、“包括”、“具有”等是指所陈述的特征、元素、元件或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其它特征、元素、元件或组件。术语“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有说明。
24.下面参照附图对本技术实施例的实施方式进行说明。
25.第一方面的实施例
26.本技术第一方面的实施例提供一种芯片模组封装结构。
27.图5是本技术实施例的芯片模组封装结构的一个示例的示意图。如图5所示，芯片模组封装结构包括基板1、滤波器芯片2、非滤波器芯片3、填充层24、隔离层4和塑封层5。
28.如图5所示，基板1具有相对的第一表面101和第二表面102。滤波器芯片2和非滤波器芯片3配置于第一表面101上。尽管图5示出一个滤波器芯片2和一个非滤波器芯片3，应当理解，本技术实施例中滤波器芯片2和非滤波器芯片3的数量也可以是两个以上，本技术对
此不做限制。
29.如图5所示，滤波器芯片2包括第一芯片本体21和设于第一芯片本体21上的第一凸点22，第一芯片本体21与第一表面101之间形成第一空腔23，第一凸点22位于第一空腔23内，第一凸点22与第一表面101电连接。
30.如图5所示，非滤波器芯片3包括第二芯片本体31和设于第二芯片本体31上的第二凸点32，第二芯片本体31与第一表面101之间形成第二空腔33，第二凸点32位于第二空腔33内，第二凸点32与第一表面101电连接。非滤波器芯片3可以是天线开关、低噪放大器、电容、电感等无需空腔即可工作的电子元件。
31.在图5的示例中，整个第一凸点22位于第一空腔23内，整个第二凸点32位于第二空腔33内。尽管图5示出滤波器芯片2包括两个第一凸点22，非滤波器芯片3包括三个第二凸点32，应当理解，本技术实施例中每个滤波器芯片2和非滤波器芯片3的凸点的数量也可以是更少或者更多个，本技术对此不做限制。
32.如图5所示，填充层24在第二空腔33内包裹各第二凸点32，从而为非滤波器芯片3的凸点提供保护和支撑，避免非滤波器芯片的凸点出现局部裂纹及熔化，提高芯片模组的可靠性。示例性地，填充层24的材质可以是绝缘树脂胶、阻焊掩模、绿漆、环氧树脂胶、紫外线胶或硅胶。
33.如图5所示，隔离层4将滤波器芯片2和非滤波器芯片3覆盖于第一表面101上，并封闭第一空腔23和第二空腔33。换句话说，第一空腔23和第二空腔33为密闭的空腔。隔离层4可以是干膜，例如可以是阻焊掩膜，隔离层4的材质可以是绿漆、环氧树脂胶、紫外线胶、硅胶等隔离材料。
34.如图5所示，塑封层5将滤波器芯片2、非滤波器芯片3和隔离层4包封于第一表面101上，并被隔离层4隔离于第一空腔23和第二空腔33的外侧，而不会进入第一空腔23和第二空腔33的内部。在图5的示例中，隔离层4将基板1与塑封层5完全隔离，换句话说，隔离层4使基板1与塑封层5不接触。
35.在一些实施例中，如图5所示，填充层24充满整个第二空腔33，以增强对第二凸点32的包裹和保护效果，并为第二芯片本体31提供支撑。
36.进一步，填充层24突出于第二芯片本体31的外周侧并被隔离层4覆盖，以支撑整个第二芯片本体31。
37.在一些实施例中，第一芯片本体21具有面向第一空腔23的内表面211，整个内表面211暴露于第一空腔23，以增强滤波效果。具体地，如图5所示，内表面211的位于第一凸点22外侧的部分也暴露于第一空腔23，而没有被其它元件覆盖。
38.在一些实施例中，隔离层4在滤波器芯片2和非滤波器芯片3之间连续延伸，比如隔离层4可以在全部滤波器芯片2和全部非滤波器芯片3之间连续延伸或者在部分滤波器芯片2和部分非滤波器芯片3之间连续延伸。在图5的示例中，隔离层4至少在滤波器芯片2和非滤波器芯片3之间连续延伸，换句话说，隔离层4连续覆盖滤波器芯片2和非滤波器芯片3，以简化封装工艺。另外，由于封装完成后滤波器芯片2和非滤波器芯片3之间的隔离层4呈连续而非断开状态，封装结构的整体性更好，整体结构强度更佳。
39.可选地，隔离层4的厚度不大于20μm。隔离层4的厚度可以等于20μm或者小于20μm，例如可以是18μm、15μm、10μm或5μm。因此隔离层4的厚度与现有技术相比更小。较薄的隔离
层4使得在塑封时，隔离层4不会冲击第一凸点22、32而影响性能。
40.在一些实施例中，如图5所示，基板1限定高度方向h，第一表面101和第二表面102在高度方向h上彼此相对。在高度方向h上，第一空腔23的高度不小于第一凸点22的高度，例如第一空腔23的高度等于第一凸点22的高度。可选地，第一空腔23的高度为50μm～60μm，比如可以是55μm。
41.在一些实施例中，如图5所示，基板1的第一表面101上设有多个第一金属垫12，各第一凸点22和各第二凸点32分别与对应的第一金属垫12电连接，例如可以采用倒装焊接方式将第一凸点22和第二凸点32与第一金属垫12电连接。
42.如图5所示，本实施例中，进一步，任意相邻的两个第一金属垫12之间由设于第一表面101上的第一绝缘层11隔开，以使各第一金属垫12之间彼此绝缘，第一绝缘层11将第一表面101与覆盖第一表面101的隔离层4隔离，换句话说，第一绝缘层11铺设于第一表面101上，隔离层4铺设于第一绝缘层11上。
43.再如图5所示，本实施例中，进一步，第一绝缘层11的面向隔离层4的表面与第一金属垫12的面向第一凸点22的表面在高度方向h上基本平齐，从而使第一凸点22和第二凸点32位于第一绝缘层11之上，且隔离层4由第一芯片本体21的背对基板1的表面212朝第一表面101延伸至与第一凸点22的朝向基板1的表面221在高度方向h上基本平齐。
44.在一些实施例中，第二表面102上设有多个第二金属垫14，任意相邻的两个第二金属垫14之间由设于第二表面102上的第二绝缘层13隔开，以使第二金属垫14之间彼此绝缘。
45.本技术的实施例的芯片模组封装结构可以通过以下封装方法得到。图1～图5示出一种优选的封装方法的流程。
46.参考图1，封装流程可以始于提供基板1。基板1具有相对的第一表面101和第二表面102。在图1的示例中，第一表面101上设有多个第一金属垫12和将各第一金属垫12隔绝的第一绝缘层11，第二表面102上设有多个第二金属垫14和将各第二金属垫14隔绝的第二绝缘层13。
47.参考图2，提供滤波器芯片2和非滤波器芯片3至第一表面101上。滤波器芯片2的第一芯片本体21与第一表面101之间形成第一空腔23，第一凸点22位于第一空腔23内。非滤波器芯片3的第二芯片本体31与第一表面101之间形成第二空腔33，第二凸点32位于第二空腔33内。
48.再参考图2，将第一凸点22和第二凸点32与第一表面101连接。示例性地，可以通过倒装焊接方式将各第一凸点22和各第二凸点32与第一表面101上的各第一金属垫12电连接。
49.参考图3，在第二空腔33内填充填充层24，以使填充层24对第二凸点32进行包裹和保护。
50.参考图4，在第一表面101上形成覆盖滤波器芯片2和非滤波器芯片3的隔离层4。隔离层4可以是干膜，例如可以是环氧树脂膜。
51.参考图5，形成将滤波器芯片2、非滤波器芯片3和隔离层4包封于第一表面101上的塑封层5，塑封层5被隔离层4隔离于第一空腔23和第二空腔33的外侧，从而防止塑封层5填充第一空腔23，保证滤波器芯片2能够实现滤波。
52.第二方面的实施例
53.本技术第二方面的实施例提供一种电路板，其包括第一方面实施例所述的芯片模组封装结构。由于在第一方面的实施例中，已经对该芯片模组封装结构的结构进行了详细说明，其内容被合并于此，此处省略说明。
54.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。