一种改善翘曲和溢胶的芯片封装结构及方法

技术领域：

本发明属于芯片封装技术领域，特别涉及一种改善翘曲和溢胶的芯片封装结构及方法。

背景技术：

FCBGA(Flip Chip Ball Grid Array)这种被称为倒装芯片球栅格阵列的封装格式，是图形加速芯片最主要的封装格式，该封装格式可以使内存在体积不变的情况下，内存容量提高两到三倍，具有更小体积，更好的散热性能和电性能，因此，该封装格式在集成电路中得到了广泛的应用。

但是，与此同时，在封装过程中会涉及到加热工序，而加热工序会导致热机械应力，而该热机械应力则会导致产品翘曲，而翘曲会造成产品的一系列可靠性问题，如芯片I/O引脚与金属布线层或封装基板或PCB板上焊盘的脱焊、芯片塑封层边缘与金属布线层或封装基板或PCB板的分层等，相关工作人员也通过各种材料改进方案来调节封装材料的热膨胀系数来降低翘曲的现象，但对翘曲的改善效果不甚理想，尤其是在大尺寸芯片封装体中，这种翘曲现象更是制约芯片可靠性的关键难题。

此外，为了保护芯片跌落和受热冲击的可靠性，在芯片底部填充后再贴装散热盖，而贴装散热盖的制程中需要在基板的四周以及芯片的顶部划胶，在贴装时划胶处会出现溢胶的问题，胶水外溢会影响产品整体的外观，甚至对性能造成影响，而胶水内溢则容易影响内部的元器件。因此，上述翘曲、溢胶的问题均为封装制程中亟需改善的问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种改善翘曲和溢胶的芯片封装结构及方法，从而克服上述现有技术中的缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供了一种改善翘曲和溢胶的芯片封装结构，包括：

基板；

芯片，所述芯片贴装在基板上；

填充料，所述填充料填充芯片底部；

元器件，所述元器件也贴装在基板上；

盖板，所述盖板贴装在基板及芯片上，所述盖板内还具有挡条，挡条将芯片和元器件从基板上隔开。

进一步的，作为优选，所述基板的边缘处开设有胶槽，所述盖板与基板在胶槽处贴装。

进一步的，作为优选，所述基板上在胶槽的两边还设有阻隔槽。

进一步的，作为优选，所述盖板设有贴装脚，所述贴装脚具有第一凸起和第二凸起，所述第一凸起与胶槽对应，第二凸起与阻隔槽对应，所述第一凸起和第二凸起之间为溢胶间隙。

进一步的，作为优选，所述基板上还开设有挡条开槽，所述挡条开槽与盖板内的挡条配套。

进一步的，作为优选，所述盖板和内部的挡条为一体式成型结构或者分体式结构。

本发明还提供一种改善翘曲和溢胶的芯片封装方法，包括以下步骤：

S1：在基板上制作胶槽、阻隔槽以及挡条开槽；

S2：在基板上贴装芯片和元器件；

S3：采用塑封料对芯片的底部进行填充；

S4：制作带有挡条的一体式盖板；

S5：在胶槽和芯片上分别点胶，再将盖板贴装到基板和芯片上。

进一步的，作为优选，所述S4中盖板为金属结构，盖板内侧具有贴装脚，贴装脚具有第一凸起和第二凸起，贴装脚、挡条与盖板为一体式成型结构。

与现有技术相比，本发明的一个方面具有如下有益效果：

(1)本发明在盖板的内部设有挡条，盖板贴装在基板上后将基板上的芯片和元器件隔开，一方面可以避免贴装时芯片处的溢胶流向元器件，起到防溢胶的作用，另一方面多一道支撑，在加热的制程中可以减少应力集中，从而降低翘曲的问题；

(2)本发明在基板上开设胶槽及阻隔槽，可以更好的避免盖板在基板的边缘处贴装溢胶的问题，可以避免外溢影响产品美观，内溢影响元器件的问题；

(3)本发明在基板上还开设挡条开槽，即可以简化盖板的贴装工艺，又可以提高盖板整体贴装的精度。

附图说明：

图1为本发明的实施例1的示意图；

图2为本发明的实施例2的示意图；

图3为本发明的实施例3的示意图；

图4为本发明的实施例4的示意图；

图5为本发明的实施例5的流程示意图；

附图说明：1-基板、101-胶槽、102-阻隔槽、103-挡条开槽、2-芯片、3-填充料、4-元器件、5-盖板、51-贴装脚、510-第一凸起、511-第二凸起、512-溢胶间隙、6-挡条。

具体实施方式：

下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

实施例1：

如图1所示，一种改善翘曲和溢胶的芯片封装结构，包括：

基板1；

芯片2，所述芯片2贴装在基板1上；

填充料3，所述填充料3填充芯片2底部；

元器件4，所述元器件4也贴装在基板1上；

盖板5，所述盖板5贴装在基板1及芯片2上，所述盖板5内还具有挡条6，挡条6将芯片2和元器件4从基板上隔开。

在本实施例中，盖板5的边缘通过AD胶贴装到基板1的边缘处，顶部也通过AD胶贴装到芯片2上。

在本实施例中，挡条6与盖板5是一体成型的金属结构，挡条6通过双面胶粘到基板上，也可以不用双面胶，直接压在基板上，此时挡条6的高度正好可以满足压到基板上；挡条6将基板上贴装芯片2的区域和贴装元器件4的区域隔开，这样盖板5和芯片2贴装处即使产生溢胶，那么溢胶就不会流到元器件处，避免对元器件造成影响；同时挡条6作为支撑可以降低加热时热应力集中的现象，减少翘曲的问题。

实施例2：

如图2所示，一种改善翘曲和溢胶的芯片封装结构，包括：

基板1，所述基板1上开设有胶槽101；

芯片2，所述芯片2贴装在基板1上；

填充料3，所述填充料3填充芯片2底部；

元器件4，所述元器件4也贴装在基板1上；

盖板5，所述盖板5贴装在基板1及芯片2上，所述盖板5内还具有挡条6，挡条6将芯片2和元器件4从基板上隔开。

在本实施例中，在基板1的胶槽101内划AD胶，芯片2的顶部也划AD胶，盖板5的边缘在基本1的胶槽101处贴合，顶部与芯片2的顶部贴合，由于设置了胶槽101，因此边缘处贴合时可以减少边缘处内外溢胶；结合挡条6的设置，可以将芯片2的区域和贴装元器件4的区域隔开，芯片2即使有溢胶也不会对元器件造成影响，同时挡条6作为支撑可以降低加热时热应力集中的现象，减少翘曲的问题。

实施例3：

如图3所示，一种改善翘曲和溢胶的芯片封装结构，包括：

基板1，所述基板1上开设有胶槽101和阻隔槽102；

芯片2，所述芯片2贴装在基板1上；

填充料3，所述填充料3填充芯片2底部；

元器件4，所述元器件4也贴装在基板1上；

盖板5，所述盖板5贴装在基板1及芯片2上，所述盖板5内还具有挡条6，挡条6将芯片2和元器件4从基板上隔开，所述盖板5还设有贴装脚51，所述贴装脚51具有第一凸起510和第二凸起511，所述第一凸起510与胶槽101对应，第二凸起511与阻隔槽102对应，所述第一凸起510和第二凸起511之间为溢胶间隙512。

在本实施例中，盖板5贴装时，在基板1的胶槽101内划AD胶，芯片2的顶部也划AD胶，盖板5的贴装脚51的第一凸起510贴到AD胶上，第二凸起511卡到阻隔槽内，顶部贴到芯片2的顶部，这样贴装时由于设计了胶槽101，边缘处贴合时就可以减少溢胶的现象，即使还有轻微的溢胶，也可以在溢胶间隙512处得到缓冲，避免边缘处胶内溢影响元器件4以及外溢影响产品外观；同时结合挡条6，可以将芯片2的区域和贴装元器件4的区域隔开，芯片2处即使的溢胶也不会对元器件造成影响，挡条6作为支撑还可以降低加热时热应力集中的现象，减少翘曲的问题。

实施例4：

如图4所示，一种改善翘曲和溢胶的芯片封装结构，包括：

基板1，所述基板1上开设有胶槽101、阻隔槽102和挡条开槽103；

芯片2，所述芯片2贴装在基板1上；

填充料3，所述填充料3填充芯片2底部；

元器件4，所述元器件4也贴装在基板1上；

盖板5，所述盖板5贴装在基板1及芯片2上，所述盖板5内还具有挡条6，挡条6将芯片2和元器件4从基板上隔开，所述盖板5还设有贴装脚51，所述贴装脚51具有第一凸起510和第二凸起511，所述第一凸起510与胶槽101对应，第二凸起511与阻隔槽102对应，所述第一凸起510和第二凸起511之间为溢胶间隙512。

在本实施例中，与实施例3不同的是，在盖板5和芯片2及基本1贴合时，挡条6可以卡紧到挡条开槽103内，可以增加挡条6的牢度，也简化挡条6和基板1采用双面胶贴合的工序，提高贴装的精度，同样既能降低溢胶的现象，又能降低翘曲的现象。

实施例5：

如图5所示，一种改善翘曲和溢胶的芯片封装方法，包括以下步骤：

S1：在基板1上制作胶槽101、阻隔槽102以及挡条开槽103；

S2：在基板1上贴装芯片2和元器件4；

S3：采用塑封料3对芯片的底部进行填充；

S4：制作带有挡6的一体式盖板5，同时盖板的内侧还具有贴装脚51，贴装脚51具有第一凸起510和第二凸起511，贴装脚51、挡条6与盖板5为一体式成型结构；

S5：在胶槽101和芯片2上分别点胶，再将盖板5贴装到基板1和芯片2上。

采用上述工艺制成的结构可以避免溢胶影响元器件，同时可以降低翘曲的现象；上述实施例1-5的盖板均为金属结构，挡条6也可以与盖板5为分体式结构，当挡条6为分体式结构时，可以用双面胶将挡条6与盖板5及基板1进行固定。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。