CN119252817A - 一种双面芯片封装结构及封装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及芯片封装技术领域，具体地说是一种双面芯片封装结构及封装方法。包括基板，所述的基板上下两端分别设有焊盘，焊盘外侧设有封装板，封装板外侧设有芯片，芯片外侧设有热焊机构，所述的封装板侧面设有与热焊机构相配合的导热槽，封装板上设有若干封装孔，封装孔内设有锡块，封装板靠近焊盘的一侧设有若干卡合槽，并通过卡合槽与焊盘相连接。同现有技术相比，具有以下有益效果：通过封装板内固态的锡块，快速将芯片的引脚与基板上的焊盘，配合热焊块进行锡焊连接，在热焊块在导热槽内往复移动加热时，热焊块快速对多个锡块进行热熔后，以此便于锡块热熔将引脚和焊盘进行连接，提高锡焊连接效率。

Description

一种双面芯片封装结构及封装方法

技术领域

本发明涉及芯片封装技术领域，具体地说是一种双面芯片封装结构及封装方法。

背景技术

芯片封装是将芯片在框架上布局粘贴固定及连接，引出接线端子并通过可塑性绝缘介质灌封固定，构成整体立体结构的工艺。这个过程不仅保护了芯片免受外界环境的损害，还使得芯片能够方便地与其他电子元件连接，形成完整的电路系统。

然而，在进行基板双面封装工艺中，对基板双面进行芯片封装时，需要先将基板一面的芯片进行封装，再翻转基板进行另一面芯片封装，这导致基板双面芯片封装效率较低。且在芯片进行封装时，需要将芯片先与基板位置对齐，并将芯片针脚与基板焊盘相对应，在焊接时，需要使用锡条依次对每个针脚和焊盘进行焊接，这导致依次焊接针脚和焊盘，存在焊接效率较低的问题。

发明内容

本发明为克服现有技术的不足，提供一种双面芯片封装结构及封装方法，解决现有技术中双面芯片焊接效率较低的问题。

为实现上述目的，设计一种双面芯片封装结构，包括基板，所述的基板上下两端分别设有焊盘，焊盘外侧设有封装板，封装板外侧设有芯片，芯片外侧设有热焊机构，所述的封装板侧面设有与热焊机构相配合的导热槽，封装板上设有若干封装孔，封装孔内设有锡块，封装板靠近焊盘的一侧设有若干卡合槽，并通过卡合槽与焊盘相连接，芯片的引脚穿过封装孔、卡合槽后抵接焊盘，热焊机构对导热槽加热，使锡块熔化，冷却后的锡块将焊盘和引脚进行固定连接。

所述的热焊机构包括承接架、拿取架、热焊块，所述的承接架一端连接机械臂，承接架内侧壁分别滑动连接若干伸缩架，每个伸缩架内滑动连接连接架，连接架靠近基板的一端内侧连接热焊块，位于承接架靠近基板的一端中部连接拿取架。

所述的承接架的结构为矩形框架结构，所述的连接架的结构为L形结构。

所述的封装孔内均匀设有若干限位导条。

所述的卡合槽位于封装孔孔底，并与封装孔连通。

所述的封装板靠近焊盘的一侧连接限位凸板，靠近焊盘的基板表面设有与限位凸板相配合的限位凹槽。

所述的限位凸板中心空腔、限位凸板外缘与封装板内壁之间形成密封槽。

所述的封装板靠近焊盘的一侧设有密封槽，靠近焊盘的基板表面设有与密封槽相配合的密封条。

为实现上述目的，设计一种双面芯片封装方法，包括如下步骤：

S1：清洁基板、芯片和封装板，同时将封装板固定安装于基板的外壁两侧；

S2：通过夹持治具，对基板进行夹持，保持基板为水平状态；

S3：将水平夹持的基板放置于两个机械臂之间稳定放置；

S4：通过基板两侧的拿取架，分别吸附、拿取芯片和封装板；

S5：通过移动调节机械臂，将拿取架吸附拿取的芯片，分别卡合于基板两侧的封装板上；

S6：移动调节伸缩架，将热焊块贴合于封装板侧壁的导热槽内，贴合好后，再使热焊块发热，通过热传递，熔化封装孔内的锡块；

S7：使热焊块在伸缩架内进行往复移动，热焊块持续发热，使得若干封装孔内的锡块加热熔化；

S8：芯片封装完成后，热焊块退出，等待冷却，最后进行收集处理。

本发明同现有技术相比，具有以下有益效果：

1.在基板生产加工时，将封装板固定密封安装于基板两侧，便于通过封装板内固态的锡块，快速将芯片的引脚与基板上的焊盘，配合热焊块进行锡焊连接，以此提高基板双面封装的效率。

2.封装板上开设有若干个封装孔，并在封装孔内固定连接有固态的锡块，在热焊块在导热槽内往复移动加热时，热焊块快速对多个锡块进行热熔后，以此便于锡块热熔将引脚和焊盘进行连接，提高锡焊连接效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图一。

图2为本发明的结构示意图二。

图3为本发明热焊机构的结构示意图。

图4为本发明芯片封装时的结构示意图。

图5为本发明芯片封装后的结构示意图。

图6为本发明芯片的结构示意图。

图7为本发明封装板的结构示意图。

图8为图7中A处的局部放大图。

图9为本发明封装板靠近焊盘一侧的结构示意图。

图10为本发明焊盘处的结构示意图。

具体实施方式

下面根据附图对本发明做进一步的说明。

如图1至图10所示，基板1上下两端分别设有焊盘2，焊盘2外侧设有封装板3，封装板3外侧设有芯片4，芯片4外侧设有热焊机构5，所述的封装板3侧面设有与热焊机构5相配合的导热槽3-1，封装板3上设有若干封装孔3-2，封装孔3-2内设有锡块3-3，封装板3靠近焊盘2的一侧设有若干卡合槽3-4，并通过卡合槽3-4与焊盘2相连接，芯片4的引脚4-1穿过封装孔3-2、卡合槽3-4后抵接焊盘2，热焊机构5对导热槽3-1加热，使锡块3-3熔化，冷却后的锡块3-3将焊盘2和引脚4-1进行固定连接。

热焊机构5包括承接架5-1、拿取架5-2、热焊块5-3，所述的承接架5-1一端连接机械臂5-4，承接架5-1内侧壁分别滑动连接若干伸缩架5-5，每个伸缩架5-5内滑动连接连接架5-6，连接架5-6靠近基板1的一端内侧连接热焊块5-3，位于承接架5-1靠近基板1的一端中部连接拿取架5-2。

具体使用时，热焊机构活动设置于基板1两侧，用于焊接封装使用。

承接架5-1的结构为矩形框架结构，矩形框架的四个侧面内分别设有滑动连接一个伸缩架5-5，伸缩架5-5能够在承接架2内侧壁进行滑动伸缩调节使用。连接架5-6的结构为L形结构，L形弯折处插入伸缩架5-5内，连接架5-6能够在伸缩架5-5内进行滑动调节，从而带动热焊块5-3沿导热槽3-1往复移动。拿取架5-2用于拿取、吸附芯片4，在进行封装使用时，拿取架4吸附拿取芯片4，将芯片4放置于基板1的两侧进行封装加工。

具体使用时，热焊块5-3能够加热进行锡焊使用。热焊块5-3在导热槽3-1内进行往复滑动移动时，热焊块5-3会对导热槽3-1进行加热，并使得热焊块5-3的热传输至封装孔3-2内，会对封装孔3-2内的锡块3-3进行加热，使得锡块3-3熔化，待锡块3-3冷却后，会将焊盘2和引脚4-1进行固定连接，以此提高引脚4-1封装的效率，以及封装连接的稳定性。

通过伸缩架5-5能够进行调节若干个热焊块5-3之间的宽度，通过连接架5-6能够使热焊块5-3进行往复滑动使用，以此便于热焊块5-3适用于多种尺寸类型的芯片4进行加热锡焊。

封装孔3-2内均匀设有若干限位导条3-5，限位导条3-5能够对引脚4-1进行限位卡合，使得引脚4-1卡合于封装孔3-2内后，能够被限位导条3-5进行限位，以此防止引脚4-1发生晃动，从而防止芯片4安装后发生偏移。

卡合槽3-4位于封装孔3-2孔底，并与封装孔3-2连通。封装板3固定连接于基板1外壁两侧时，焊盘2能够卡合连接于卡合槽3-4内，并与封装板3内的封装孔3-2相连通，以此便于引脚4-1在卡合于封装孔3-2内，能够快速与焊盘2进行连接。

封装板3靠近焊盘2的一侧连接限位凸板3-6，靠近焊盘2的基板1表面设有与限位凸板3-6相配合的限位凹槽2-1。限位凹槽2-1和限位凸板3-6能够相互卡合，以此便于封装板3快速卡合连接于基板1侧壁，便于提高封装板3的安装效率。

限位凸板3-6中心空腔、限位凸板3-6外缘与封装板3内壁之间形成密封槽3-7。

封装板3靠近焊盘2的一侧设有密封槽3-7，靠近焊盘2的基板1表面设有与密封槽3-7相配合的密封条2-2。密封槽3-7与密封条2-2相配合，使得封装板3固定连接于基板1外壁两侧时，密封槽3-7与密封条2-2相互卡合连接，且进行密封固定连接，以此防止封装孔3-2内的锡块3-3在热熔后，出现漏液的问题。

上述双面芯片封装结构的封装方法，包括如下步骤：

S1：清洁基板1、芯片4和封装板3，同时将封装板3固定安装于基板1的外壁两侧；便于芯片4进行无尘封装，防止有灰尘等杂物影响芯片4封装后使用的效果。封装板3与基板1的安装方式包括但不限于焊接，螺丝固定。

S2：通过夹持治具，对基板1进行夹持，保持基板1为水平状态；以此便于两个承接架5-1分别位于基板1的上下两侧，对芯片4进行安装使用。

S3：将水平夹持的基板1放置于两个机械臂5-4之间稳定放置；防止基板1在进行封装芯片4时，出现基板1翻转导致封装失败的情况。

S4：通过基板1两侧的拿取架5-2，分别吸附、拿取芯片4和封装板3；避免人工拿取芯片4时导致芯片4沾染灰尘，且通过拿取架5-2拿取芯片4，能够提高芯片4拿取、后续对接安装的效率。

S5：通过移动调节机械臂1，将拿取架5-2吸附拿取的芯片4，分别卡合于基板1两侧的封装板3上，进行限位卡合固定。

S6：移动调节伸缩架5-5，将热焊块5-3贴合于封装板3侧壁的导热槽3-1内，贴合好后，再使热焊块5-3发热，通过热传递，熔化封装孔3-2内的锡块3-3。

S7：使热焊块5-3在伸缩架5-5内进行往复移动，热焊块5-3持续发热，使得若干封装孔3-2内的锡块3-3加热熔化；往复移动的热焊块5-3，能够将热量通过导热槽3-1均匀传入每个封装孔3-2内的锡块3-3中，使若干个锡块3-3均熔化对引脚4-1和焊盘2进行锡焊连接。

S8：芯片4封装完成后，热焊块5-3退出，等待冷却，防止锡块3-3未冷却固定，而导致引脚4-1和焊盘2之间存在连接不稳定的情况，最后进行收集处理。

Claims (9)

1.一种双面芯片封装结构，包括基板，其特征在于：所述的基板（1）上下两端分别设有焊盘（2），焊盘（2）外侧设有封装板（3），封装板（3）外侧设有芯片（4），芯片（4）外侧设有热焊机构（5），所述的封装板（3）侧面设有与热焊机构（5）相配合的导热槽（3-1），封装板（3）上设有若干封装孔（3-2），封装孔（3-2）内设有锡块（3-3），封装板（3）靠近焊盘（2）的一侧设有若干卡合槽（3-4），并通过卡合槽（3-4）与焊盘（2）相连接，芯片（4）的引脚（4-1）穿过封装孔（3-2）、卡合槽（3-4）后抵接焊盘（2），热焊机构（5）对导热槽（3-1）加热，使锡块（3-3）熔化，冷却后的锡块（3-3）将焊盘（2）和引脚（4-1）进行固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种双面芯片封装结构，其特征在于：所述的热焊机构（5）包括承接架（5-1）、拿取架（5-2）、热焊块（5-3），所述的承接架（5-1）一端连接机械臂（5-4），承接架（5-1）内侧壁分别滑动连接若干伸缩架（5-5），每个伸缩架（5-5）内滑动连接连接架（5-6），连接架（5-6）靠近基板（1）的一端内侧连接热焊块（5-3），位于承接架（5-1）靠近基板（1）的一端中部连接拿取架（5-2）。

3.根据权利要求2所述的一种双面芯片封装结构，其特征在于：所述的承接架（5-1）的结构为矩形框架结构，所述的连接架（5-6）的结构为L形结构。

4.根据权利要求1所述的一种双面芯片封装结构，其特征在于：所述的封装孔（3-2）内均匀设有若干限位导条（3-5）。

5.根据权利要求1所述的一种双面芯片封装结构，其特征在于：所述的卡合槽（3-4）位于封装孔（3-2）孔底，并与封装孔（3-2）连通。

6.根据权利要求1所述的一种双面芯片封装结构，其特征在于：所述的封装板（3）靠近焊盘（2）的一侧连接限位凸板（3-6），靠近焊盘（2）的基板（1）表面设有与限位凸板（3-6）相配合的限位凹槽（2-1）。

7.根据权利要求1所述的一种双面芯片封装结构，其特征在于：所述的限位凸板（3-6）中心空腔、限位凸板（3-6）外缘与封装板（3）内壁之间形成密封槽（3-7）。

8.根据权利要求1或7所述的一种双面芯片封装结构，其特征在于：所述的封装板（3）靠近焊盘（2）的一侧设有密封槽（3-7），靠近焊盘（2）的基板（1）表面设有与密封槽（3-7）相配合的密封条（2-2）。

9.一种双面芯片封装方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：清洁基板（1）、芯片（4）和封装板（3），同时将封装板（3）固定安装于基板（1）的外壁两侧；

S2：通过夹持治具，对基板（1）进行夹持，保持基板（1）为水平状态；

S3：将水平夹持的基板（1）放置于两个机械臂（5-4）之间稳定放置；

S4：通过基板（1）两侧的拿取架（5-2），分别吸附、拿取芯片（4）和封装板（3）；

S5：通过移动调节机械臂（1），将拿取架（5-2）吸附拿取的芯片（4），分别卡合于基板（1）两侧的封装板（3）上；

S6：移动调节伸缩架（5-5），将热焊块（5-3）贴合于封装板（3）侧壁的导热槽（3-1）内，贴合好后，再使热焊块（5-3）发热，通过热传递，熔化封装孔（3-2）内的锡块（3-3）；

S7：使热焊块（5-3）在伸缩架（5-5）内进行往复移动，热焊块（5-3）持续发热，使得若干封装孔（3-2）内的锡块（3-3）加热熔化；

S8：芯片（4）封装完成后，热焊块（5-3）退出，等待冷却，最后进行收集处理。