封装基板、封装芯片、电子设备及芯片封装方法

技术领域

本申请涉及芯片封装技术领域，具体而言，涉及一种封装基板、封装芯片、电子设备及芯片封装方法。

背景技术

芯片封装是半导体芯片的后段加工工艺，为芯片内核结构(芯片裸粒)提供物理保护、信号互连、散热和固定等作用。尤其当半导体进入后摩尔时代后，先进封装技术对芯片裸粒的作用越来越重要。嵌入式封装作为众多芯片先进封装技术中的一种，因为其对芯片裸粒的保护效果好，工艺过程简单而被关注。然而嵌入式封装的良率并不理想，这也限制了嵌入式封装技术的大范围推广，如何提高嵌入式封装的良率成为本领域技术人员急需要解决的技术问题。

发明内容

为了克服上述技术背景中所提及的技术问题，本申请实施例提供一种封装基板、封装芯片、电子设备及芯片封装方法。

本申请的第一方面，提供一种封装基板，所述封装基板开设有凹槽，所述封装基板对应于所述凹槽的底壁形成为基板底层，所述封装基板对应于所述凹槽的侧壁形成为挡墙；

位于所述凹槽相对两侧的挡墙中只存在一侧的所述挡墙设置有朝向所述凹槽的导入结构。

在本申请的一种可能实施例中，所述凹槽在所述基板底层上的正投影为矩形，位于所述凹槽相邻两侧的挡墙中至少存在一侧的所述挡墙设置有朝向所述凹槽的导入结构；

优选地，位于所述凹槽相邻两侧的挡墙均设置有朝向所述凹槽的导入结构；

优选地，位于所述凹槽相邻两侧的挡墙上所设置的导入结构相同；

优选地，所述导入结构包括倒角。

在本申请的一种可能实施例中，所述凹槽有多个；

所述导入结构位于不同所述凹槽的不同侧；或，

所述导入结构位于不同所述凹槽的相同侧；

优选地，位于不同所述凹槽的挡墙上的导入结构相同。

在本申请的一种可能实施例中，在垂直于所述基板底层的方向，所述导入结构的尺寸小于所述凹槽的深度；

优选地，所述导入结构的尺寸位于所述凹槽的深度的30％到70％之间。

在本申请的一种可能实施例中，所述导入结构包括倒圆角和/或倒斜角；

优选地，所述导入结构为倒斜角；

优选地，所述凹槽的侧壁与所述基板底层垂直；

优选地，所述基板底层和所述挡墙为一体成型结构。

本申请的第二方面，还提供一种封装芯片，所述封装芯片包括封装基板、芯片裸粒及封装层；

所述封装基板开设有凹槽，所述封装基板对应于所述凹槽的底壁形成为基板底层，所述封装基板对应于所述凹槽的侧壁形成为挡墙；

位于所述凹槽相对两侧的挡墙中只存在一侧的所述挡墙设置有朝向所述凹槽的导入结构；

所述芯片裸粒设置在所述凹槽内；

所述封装层位于所述封装基板上，并填充所述芯片裸粒与所述凹槽之间的间隙，其中，所述芯片裸粒靠近未设置所述导入结构的挡墙。

在本申请的一种可能实施例中，所述凹槽在所述基板底层上的正投影为矩形，位于所述凹槽相邻两侧的挡墙中至少存在一侧的所述挡墙设置有朝向所述凹槽的导入结构；

优选地，位于所述凹槽相邻两侧的挡墙均设置有朝向所述凹槽的导入结构；

优选地，位于所述凹槽相邻两侧的挡墙上所设置的导入结构相同；

优选地，所述导入结构包括倒角。

在本申请的一种可能实施例中，在垂直于所述基板底层的方向，所述导入结构的尺寸小于所述凹槽的深度，所述芯片裸粒的高度大于所述凹槽的深度；

优选地，所述导入结构的尺寸位于所述凹槽的深度的30％到70％之间，所述凹槽的深度位于所述芯片裸粒的高度的10％到90％之间。

优选地，所述凹槽的侧壁与所述基板底层垂直，在垂直于所述凹槽的侧壁方向，所述凹槽的宽度大于所述芯片裸粒的宽度，所述导入结构的尺寸大于所述凹槽的宽度与所述芯片裸粒的宽度的差值，所述导入结构的尺寸小于所述差值的五倍。

本申请的第三方面，提供一种电子设备，所述电子设备包括第二方面中任意一种可能实施例中的封装芯片。

本申请的第四方面，提供一种芯片封装方法，所述芯片封装方法包括：

提供第一方面中任意一种可能实施例中的封装基板；

将芯片裸粒转移到所述封装基板的凹槽中；

形成封装层，其中，在制作封装层的过程中，封装胶在压胶时从导入结构的一侧产生对所述芯片裸粒的横向推力，使得所述芯片裸粒朝向未设置所述导入结构的一侧移动；

优选地，所述封装层的步骤，包括：

在所述封装基板中靠近所述导入结构的位置处涂布封装胶；

采用压胶板对所述封装胶进行压胶处理，制作得到所述封装层。

本申请实施例提供一种封装基板、封装芯片、电子设备及芯片封装方法，在封装基板中，封装基板开设有凹槽，封装基板对应于凹槽的底壁形成为基板底层，封装基板对应于凹槽的侧壁形成为挡墙，位于凹槽相对两侧的挡墙中只存在一侧的挡墙设置有朝向凹槽的导入结构。上述设计，只需将芯片裸粒转移到封装基板的凹槽中，无需对转移位置精度有过高的要求，在封装时，通过封装胶在压胶时从导入结构的一侧产生对芯片裸粒的横向推力，使得芯片裸粒朝向未设置所述导入结构的一侧移动。如此，可以将芯片裸粒封装固定在凹槽中相对确定的位置处，提高芯片裸粒的封装位置精度，从而达到提高嵌入式封装的良率的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为现有技术中嵌入式封装中芯片裸粒的转移示意图；

图2为第一实施例提供的封装基板的膜层结构示意图；

图3为第一实施例提供的封装基板的俯视图之一；

图4为第一实施例提供的封装基板的俯视图之二；

图5为第一实施例提供的封装基板的俯视图之三；

图6为第一实施例提供的封装基板的俯视图之四；

图7为第一实施例提供的封装基板的俯视图之五；

图8为第一实施例提供的封装基板的俯视图之六；

图9为图2的尺寸标注示意图；

图10为第二实施例提供的封装芯片的膜层结构示意图；

图11为图10的尺寸标注示意图之一；

图12为图10的尺寸标注示意图之二；

图13为第二实施例提供的芯片封装方法的步骤流程示意图；

图14为图13对应的工艺制程图；

图15为图13中步骤S13对应的一种可能工艺制程图。

图标：1-封装芯片；10-封装基板；110-基板底层；120-挡墙；1201-导入结构；130-凹槽；20-芯片裸粒；30-封装层；40-粘结层。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

发明人通过对背景技术中提及的技术问题进行分析后发现，导致嵌入式封装不良的主要原因是芯片裸粒在凹槽中的封装固定位置不确定，而导致芯片裸粒在凹槽中的封装固定位置不确定的主要原因在于两方面，第一方面是芯片裸粒在转移到封装基板的凹槽中时位置存在偏差，另一方面是在封装过程中封装料作用芯片裸粒会导致芯片裸粒会存在一定的移动。

为了减少芯片裸粒在后续封装过程中发生的位置移动，请参照图1，在现有技术中，可以在芯片裸粒20的一侧增加粘结层40(Die Attach Film，简称DA F)用于将芯片裸粒20固定在封装基板10的凹槽130中，但该种方法对芯片裸粒20转移到封装基板10的过程的对位精度要求很高，很容易引起的转移位置误差，从而依旧会导致封装工艺的良率和最终产品散热效果不佳。

为了解决上述技术问题。发明人创新性的设计以下技术方案，下面将结合附图对本申请的具体实现方案进行详细说明。

所应说明的是，以上现有技术中的方案所存在的缺陷，均是发明人在经过实践并仔细研究后得出的结果，因此，上述技术问题的发现过程以及下文中本申请实施例针对上述问题所提出的解决方案，都应该是发明人在发明创造过程中对本申请做出的贡献，而不应当理解为本领域技术人员所公知的技术内容。

第一实施例

请参照图2，图2示例了本实施例提供的封装基板的膜层结构示意图。在本实施例中，封装基板10包括基板底层110和挡墙120，封装基板10开设凹槽130，封装基板10中对应于凹槽130的底壁形成为基板底层110，封装基板10中对应于凹槽130的侧壁形成为挡墙120。挡墙120位于基板底层110上且相对于基板底层110凸起。

在本实施例中，位于凹槽130相对两侧的挡墙120中只存在一侧的挡墙120设置有朝向凹槽130的导入结构1201。换言之，在凹槽130相对两侧的挡墙120中，在一侧的挡墙120上设置有朝向凹槽130的导入结构1201，在另一侧的挡墙120上不设置朝向凹槽130的导入结构1201。其中，导入结构1201朝向凹槽130是指导入结构1201对应的导入结构面朝向凹槽130。

在上述结构中，只需将芯片裸粒转移到封装基板10的凹槽130中，无需对转移位置精度有过高的要求，由于芯片裸粒的尺寸只比凹槽130的尺寸略小，在封装时，封装胶主要通过导入结构1201的一侧填充凹槽130，通过封装胶在压胶时从导入结构1201的一侧产生对芯片裸粒的横向推力，使得芯片裸粒朝向未设置导入结构1201的一侧移动。如此，可以将芯片裸粒封装固定在凹槽130中相对确定的位置处，提高芯片裸粒的封装位置精度，从而达到提高嵌入式封装的良率的目的。

进一步地，在本实施例中，凹槽130在基板底层110上的正投影为矩形，位于凹槽130相邻两侧的挡墙120中至少存在一侧的挡墙120设置有朝向凹槽130的导入结构1201。

请参照图3，可以将位于凹槽130相邻两侧的挡墙120均设置有朝向凹槽的导入结构1201，其中，位于凹槽130相邻两侧的挡墙120上所设置的导入结构1201可以相同也可以不同，优选地，位于凹槽130相邻两侧的挡墙120上所设置的导入结构1201相同。上述设计，可以使得封装过程中，芯片裸粒被固定在靠近凹槽130中未设置导入结构1201的相邻两侧所形成的拐角位置处，芯片裸粒被封装固定的位置会更精准。

挡墙120在基板底层110上的正投影可以成网格状，换言之，挡墙120在基板底层110上可以围合形成多个凹槽130，其中，一个网格开口对应一个凹槽130。示例性地，如图4、图5、图6、图7所示，导入结构1201可以位于至少部分不同凹槽130的不同侧；或如图3及图8所示，导入结构1201也可以位于不同凹槽130的相同侧。在本实施例中，位于不同凹槽130的挡墙120上的导入结构1201可以均相同，其中导入结构1201相同是指形状及尺寸相同。

在本实施例中，在导入结构1201位于至少部分不同凹槽130的不同侧时，可以根据导入结构1201在凹槽130中的位置规律选择不同的涂胶方式以便于封装。比如，在图4及图6中所示的结构中可以在靠近导入结构1201的位置处涂布封装胶，并通过压胶处理，制作得到用于将芯片裸粒封装在凹槽130中的封装层。以图4所示结构为例，由于图4中存在相邻列的凹槽130在彼此之间的相邻侧分布设置有导入结构1201，可以在相邻列的凹槽130之间涂布封装胶，如此可以减小封装胶的涂布次数，同时还可以提高后续压胶过程中封装胶在导入结构1201侧作用于芯片裸粒的横向推力的控制精度，从而使得芯片裸粒在凹槽130中封装位置更加容易控制。再比如，在图5及图7中所示的结构中，由于导入结构1201的分布位置规律性较差，为了减小涂胶次数，可以采用整面涂胶的方式涂布封装胶，再通过压胶处理得到封装层；另外由于上述导入结构1201的分布位置无规律，可以平衡压胶板在压胶过程中受导入结构1201的反向作用力。

在本实施例中，请结合图3和图8，在导入结构1201位于不同凹槽130的相同侧时，也可以采用在靠近导入结构1201的位置处涂布封装胶，并通过压胶处理，制作得到用于将芯片裸粒封装在凹槽130中的封装胶层。

进一步地，在本实施例中，请参照图9，在垂直于基板底层110的方向，导入结构1201的尺寸h1小于凹槽130的深度h2。为了提高封装胶在导入结构1201一侧和未设置导入结构1201一侧的流动性差异，在本实施例中，将导入结构1201的尺寸h1设置在凹槽130的深度h2的30％到70％之间。

在本实施例中，导入结构1201可以包括倒圆角和/或倒斜角，为了提高封装胶在导入结构1201位置处的流动性，导入结构1201优选倒斜角。

在本实施例中，挡凹槽130的侧壁与基板底层110垂直。基板底层110和挡墙120可以采用相同的材料制作而成，示例性地，基板底层110和挡墙120可以为同时制作的一体成型结构，也可以是按照先后顺序依次制作得到，优选地，基板底层110和挡墙120为一体成型结构。

上述实施例提供的封装基板10，在凹槽130相对两侧的挡墙120中，只在其中一侧的挡墙120上设置朝向凹槽130的导入结构1201，通过相对两侧上不对称的设计，使得在压胶过程中，封装胶主要通过导入结构1201的一侧填充凹槽130，封装胶从导入结构1201的一侧产生对芯片裸粒的横向推力，将芯片裸粒朝向未设置所述导入结构1201的一侧移动，从而将芯片裸粒封装固定在凹槽130中相对确定的位置处，提高芯片裸粒的封装位置精度，从而达到提高嵌入式封装的良率的目的，同时可以降低对转移位置精度的要求。另外，相对于现有技术，无需设置粘结层，还可以降低生产成本。

第二实施例

基于相同的发明构思，请参照图10，图10示例了本实施例提供的封装芯片的结构示意图之一。在本实施例中，封装芯片1包括封装基板10、芯片裸粒20及封装层30。

封装基板10包括基板底层110和挡墙120，封装基板10开设凹槽130，封装基板10中对应于凹槽130的底壁形成为基板底层110，封装基板10中对应于凹槽130的侧壁形成为挡墙120。挡墙120位于基板底层110上且相对于基板底层110凸起。在本实施例中，位于凹槽130相对两侧的挡墙120中只存在一侧的挡墙120设置有朝向凹槽130的导入结构1201。换言之，在凹槽130相对两侧的挡墙120中，在一侧的挡墙120上设置有朝向凹槽130的导入结构1201，在另一侧的挡墙120上不设置朝向凹槽130的导入结构1201。

在本实施例中，芯片裸粒20放置在凹槽130内，封装层30位于封装基板10上，并填充芯片裸粒20与凹槽130之间的间隙，芯片裸粒20靠近未设置导入结构1201的挡墙120。

上述提供的封装芯片1，基于封装过程中封装胶在具有导入结构1201一侧的流动性大于不具导入结构1201一侧的流动性的特点得到，可以使得芯片裸粒20靠近未设置导入结构1201的挡墙120，芯片裸粒20在凹槽120中的位置确定，如此可以确保封装芯片1具有良好的封装性能。

进一步地，在本实施例中，凹槽130在基板底层110上的正投影为矩形，位于凹槽130相邻两侧的挡墙120中至少存在一侧的挡墙120设置有朝向凹槽130的导入结构1201。

请再次参照图3，可以将位于凹槽130相邻两侧的挡墙120均设置有朝向凹槽的导入结构1201，其中，位于凹槽130相邻两侧的挡墙120上所设置的导入结构1201可以相同也可以不同，优选地，位于凹槽130相邻两侧的挡墙120上所设置的导入结构1201相同，其中，导入结构1201可以包括倒角。上述设计，可以使得封装过程中，芯片裸粒被固定在靠近凹槽130中未设置导入结构1201的相邻两侧所形成的拐角位置处，芯片裸粒被固定的位置也会更精准。

进一步地，请参照图11，在垂直于基板底层110的方向，导入结构1201的尺寸h1小于凹槽130的深度h2，芯片裸粒20的高度h3大于凹槽130的深度h2。为了增大封装胶在导入结构1201一侧和未设置导入结构1201一侧的流动性差异，在本实施例中，将导入结构1201的尺寸h1设置在凹槽130的深度h2的30％到70％之间。

在本实施例中，优选地，凹槽130的深度h2可以位于芯片裸粒20的高度h3的10％到90％之间。

进一步地，请参照图12，凹槽130的侧壁与基板底层110垂直。在垂直于形成凹槽130的侧壁方向，凹槽130的宽度d1大于芯片裸粒的宽度d2，导入结构1201的尺寸d3大于凹槽130的宽度d1与芯片裸粒20的宽度d2的差值d1-d2，且导入结构1201的尺寸d3小于5*(d1-d2)。

第三实施例

基于相同的发明构思，本实施例还提供一种芯片封装方法，请参照图13及图14，图13示例本实施例提供的芯片封装方法的流程示意图，图14示例了图13对应的工艺制程图，下面结合图13及图14对本实施例提供的芯片封装方法各个步骤进行详细描述。

步骤S110，提供一种封装基板10。

该步骤提供的封装基板为第一实施例中描述的封装基板10。

步骤S120，将芯片裸粒20转移到封装基板10的凹槽130中。

在该步骤中，只需将芯片裸粒20转移到凹槽130中即可，无需对芯片裸粒20的转移精度做过高的要求。

步骤S130，形成封装层30。

在本步骤中，由于芯片裸粒20的尺寸只比凹槽130的尺寸略小，在封装时，封装胶主要通过导入结构1201的一侧填充凹槽130，封装胶在压胶时从导入结构1201的一侧产生对芯片裸粒20的横向推力，使得芯片裸粒20朝向未设置导入结构1201的一侧移动。

示例性地，请参照图15，步骤S130可以通过以下方式实现。

首先，在封装基板10中靠近导入结构1201的位置处涂布封装胶，其中封装胶可以成条状，条状的封装胶可以采用喷胶嘴沿着设定方向喷涂形成。

接着，采用压胶板2对封装胶进行压胶处理，制作得到封装层30。

在该过程中，压胶板2从封装基板10的上方垂直下压，压胶板2作用在封装胶上后，封装胶向四周扩张，在封装胶扩张的过程中，封装胶主要通过导入结构1201进入凹槽130，进入凹槽130的封装胶对芯片裸粒20产生横向推力，推动芯片裸粒20朝向未设置导入结构1201的一侧移动。从而使得芯片裸粒20固定在凹槽130中确定的位置处。

基于相同的发明构思，本实施例还提供一种电子设备，该电子设备可以包括第二实施例中描述的封装芯片。由于封装芯片中芯片裸粒的位置相对确定，可以确保封装芯片具有较好的封装性能，从而可以确保使用该封装芯片的电子设备的性能稳定性。

本申请实施例提供一种封装基板、封装芯片、电子设备及芯片封装方法，在封装基板中，封装基板开设有凹槽，封装基板对应于凹槽的底壁形成为基板底层，封装基板对应于凹槽的侧壁形成为挡墙，位于凹槽相对两侧的挡墙中存在一侧的挡墙设置有朝向凹槽的导入结构。上述设计，只需将芯片裸粒转移到封装基板的凹槽中，无需对转移位置精度有过高的要求，在封装时，通过封装胶在压胶时从导入结构的一侧产生对芯片裸粒的横向推力，使得芯片裸粒朝向未设置所述导入结构的一侧移动。如此，可以将芯片裸粒封装固定在凹槽中相对确定的位置处，提高芯片裸粒的封装位置精度，从而达到提高嵌入式封装的良率的目的。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。