CN100481358C

CN100481358C - 芯片封装及芯片封装方法

Info

Publication number: CN100481358C
Application number: CNB2006101606014A
Authority: CN
Inventors: 张嘉帅; 庄承龙; 吴嘉泯
Original assignee: Impac Tech Co Ltd
Current assignee: Tong Hsing Electronic Industries Ltd
Priority date: 2006-11-27
Filing date: 2006-11-27
Publication date: 2009-04-22
Anticipated expiration: 2026-11-27
Also published as: CN101192548A

Abstract

本发明提供了一种芯片封装及芯片封装方法。所述方法包括：提供具有第一表面及第二表面的基板，将第一被动装置以打线方式安装于第一表面；将第一芯片黏附于第一表面；在第一表面上方形成一保护罩，以覆盖第一被动装置及第一芯片；将第二被动装置以打线方式安装于第二表面；将第二芯片黏附于第二表面；提供盖座组合，该组合具有框架，该框架具有开放窗和与第二表面连接的支柱；将盖座组合迭合在第二被动装置和第二芯片上，使得框架与第二表面边缘间产生间隙；将填料填入间隙以密封盖座组合中的第二被动装置及第二芯片。

Description

芯片封装及芯片封装方法

技术领域

本发明关于一种半导体封装，尤其关于一种用于光学应用的芯片封装及芯片封装方法。

背景技术

半导体芯片的输入与输出引脚与外部电路连接以形成电子系统的一部分。半导体芯片与电路面板之间的连接媒介通常是金属导线或支持电路，或者半导体芯片直接与电路面板连接。多种连接技术已被广泛使用。同时，芯片尺寸封装(CSP)俨然成为一种普遍使用的记忆芯片封装技术，如静态随机存取内存(SRAM)、动态随机存取内存(DRAM)、闪存以及其它低接脚数芯片。芯片尺寸封装(CSP)几乎不会比芯片本身来的大。然而，进阶逻辑芯片，如微处理机、数字信号处理器(DSP)以及特殊应用集成电路(ASIC)通常需要远大于芯片的封装，以容纳高接脚数及主机板间距的限制。

此外，随着较小尺寸的更高IC运作速度需求的增加，将多功能整合于单一芯片已很普遍，如系统芯片(SOC)，或者，将多种不同功能的芯片整合到单一封装内，如系统级封装(SIP)。然而，在整合模拟、记忆与逻辑功能于单一芯片时，仍有一些整合上的问题尚未解决，因此需提供一多芯片堆栈封装。

请参照图1(A)至1(E)。根据现有技术，1(A)至1(E)说明相机的多芯片模块封装方法。首先，基板11装置如图1(A)所示。如图1(B)所示，第一封装12位于基板11上，如球门阵列封装(BGA)的数字信号处理器(DSP)；多个SMT被动装置13也位于基板11的同一表面。此外，成像芯片14黏附于基板11的同一表面。其中，如图1(C)所示，成像芯片14藉打线接合而具传导性。如图1(D)所示，在封装成像芯片14与多个SMT被动装置13，以制成第二封装15后，镜头模块16更进一步位于第二封装15上。如图1(E)所示，挠性电路板17与基板11焊接以制成相机。

众所周知，通过密集封装以散热的多方面应用，封装技术日益微小化。然而，现有技术提供了一种位于基板同一表面的两个芯片封装的多芯片模块。为实现微小化，应有效利用基板11。如果多个不同封装的芯片应占据基板11的整个表面，基板的整个表面的面积应减小。因此，留给多个被动装置及芯片的剩余基板11表面则变得有限，对于微小化是很不利的。因此，应考虑多芯片模块与多个封装间的兼容性。本发明提供的芯片封装及芯片封装方法满足此需求。

虽然芯片封装用于光学应用在技术上是可行的，但实际的执行是有其困难性。上述封装尽管执行表现良好，但是不利于微小化时使用整个表面。再者，由于封装的高价原料与人工成本，使得封装过于昂贵并限制成本削减。现在最需要的是一简单的封装方法，且有低成本、容易组装与可靠等优点。因此，本发明提出一种用于光学应用的芯片封装及芯片封装方法，将两封装位于基板的上下两表面，以有效利用封装空间并促进微小化，不仅改正了现有技术的缺点也解决了上述问题。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于光学应用的芯片封装方法，将两封装位于基板的上下两表面，以有效利用封装空间并促进微小化，不仅克服了现有的缺点也解决了上述问题。

本发明提供了一种用于光学应用的芯片封装方法，该方法包括以下步骤：a)提供具有第一表面及第二表面的基板；b)将多个第一被动装置与基板第一表面接合；c)将第一芯片黏附于基板第一表面；d)于基板第一表面的上方形成一保护罩，该保护罩用于覆盖所述多个第一被动装置与所述第一芯片；e)将多个第二被动装置与基板第二表面接合；f)将第二芯片黏附于基板的第二表面；g)提供一盖座组合，该组合具有框架，而该框架具有开口窗与多个与基板第二表面连接的支柱；h)将盖座组合迭合在所述多个第二被动装置与所述第二芯片上，因此在框架与第二表面边缘间形成多个间隙；i)将填料填入多个间隙以密封盖座组合中所述多个第二被动装置与所述第二芯片，以获得一整个密封封装。

根据本发明的构想，基板包含陶瓷基板与印刷电路板。

根据本发明的构想，第一芯片与第二芯片利用打线方式与基板接合。

根据本发明的构想，采用表面贴装技术(SMT)执行步骤b)与步骤e)。

根据本发明的构想，多个支柱位于框架角落。

根据本发明的构想，填料是由环氧树脂制成。

根据本发明的构想，盖座组合还包括位于开口窗的玻璃片。

根据本发明的构想，第一芯片是数字信号处理器(DSP)。

根据本发明的构想，第二芯片是成像芯片。

为达上述目的，本发明提供一种用于光学应用的芯片封装，该封装包括具有第一表面及第二表面的基板；位于基板第一表面的第一芯片与多个第一被动装置；位于基板第一表面上方的保护罩，用于覆盖所述多个第一被动装置与所述第一芯片；位于第二表面上的第二芯片与多个第二被动装置；盖座组合，该组合具有框架，该框架有开口窗与多个支柱，其中，多个支柱与基板第二表面边缘连接使得基板边缘形成多个间隙；位于开口窗的玻璃片用于覆盖基板；填入基板边缘的多个间隙的填料，以获得一整个密封封装。

根据本发明的构想，基板包括陶瓷基板与印刷电路板。

根据本发明的构想，以表面贴装技术将多个第一被动装置与第二被动装置安装于基板。

根据本发明的构想，填料由环氧树脂制成。

根据本发明的构想，多个支柱位于盖座组合的角落。

根据本发明的构想，第一芯片是数字信号处理器(DSP)。

根据本发明的构想，第二芯片为成像芯片。

附图说明

图1(A)-1(E)为现有相机的封装多芯片模块方法的示意图。

图2(A)-2(K)为根据本发明的用于光学应用的芯片封装方法的示意图。

主要组件符号说明

11 基板 12 第一封装

13 表面贴装技术被动装置 14 成像芯片

15 第二封装 16 镜头模块

17 挠性电路板 21 基板

211 第一表面 212 第二表面

22 第一被动装置 23 第一芯片

24 保护罩 25 第二被动装置

26 第二芯片 27 盖座组合

271 框架 272 开口窗

273 支柱 274 玻璃片

275 间隙 28 填料

29 挠性电路板 30 镜头模块

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些具体实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够具有各种的变化，而不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图只是对本发明做出说明，而不是用以限制本发明。

图2(A)-2(K)为依据本发明的用于光学应用的芯片封装方法。如图2(A)-2(K)所示，用于光学应用的之芯片封装方法包括下列步骤：a)如图2(A)所示，提供具有第一表面211与第二表面212的基板21；b)如图2(B)所示，将多个第一被动装置22与基板21的第一表面211接合；c)如图2(C)所示，将第一芯片23黏附于基板21的第一表面211；d)如图2(D)所示，于基板21的第一表面211上方形成保护罩24，用于覆盖多个第一被动装置22与第一芯片23；e)如图2(E)所示，将多个第二被动装置25与基板21的第二表面212接合；f)将第二芯片26黏附于基板21的第二表面212；g)如图2(F)所示，提供盖座组合27，所述组合具有框架271，所述框架有开口窗272与多个与基板21的第二表面212连接的支柱273，其中，多个支柱273位于框架271的角落，盖座组合27还包括位于开口窗272的玻璃片274，以制成盖座组合27；h)如图2(H)(合并图2(F)与图2(G)的结构)所示，将盖座组合27迭合于第二芯片26与多个第二被动装置25上，使得框架271与基板21的第二表面212边缘间形成多个间隙275；i)如图2(I)所示，将填料28填入多个间隙275以密封在盖座组合27中的第二芯片26与多个第二被动装置25，以获得一整个密封封装。

实际上，芯片封装方法可用来制作相机的光学应用。获得一整个密封封装后，如图2(I)，芯片封装方法还包括以下步骤：j)将挠性电路板29焊接于基板21；k)将镜头模块30置于整个密封封装，以达到光学应用的目的。第一芯片23与第二芯片26可透过打线方式接合于基板21。另一方面，利用表面贴装技术(SMT)将多个第一被动装置22与多个第二被动装置25置于基板21。优选情况下，基板21为陶瓷基板与印刷电路板。此外，填料28由环氧树脂制成。因此，本芯片封装方法将两个封装置于基板的上下两表面，以有效利用封装空间并促进微小化。

如图2(A)-2(K)所示，根据所述方法，本发明提供了一种用于光学应用的芯片封装，该芯片封装包括：具有第一表面211与第二表面212的基板21；位于第一表面211上的第一芯片23与多个第一被动装置22；位于基板21的第一表面211上方的保护罩24，用于覆盖第一芯片23与多个第一被动装置22；第二芯片26与多个第二被动装置25位于第二表面212；盖座组合27具有框架271，该框架具有开口窗272与多个支柱273，其中，多个支柱273位于盖座组合27的角落，并与基板21的第二表面212的边缘连接，在基板21边缘形成多个间隙275；位于开口窗272的玻璃片274，用于覆盖基板21；填入基板21边缘的多个间隙275的填料28，以获得一整个密封封装。

相同地，基板21可以是陶瓷基板与印刷电路板。同时，第一芯片23与第二芯片26都以打线方式接合于基板，且多个第一被动装置22与第二被动装置25利用表面贴装技术(SMT)以置于基板。此外，填料28由环氧树脂制成。由于芯片封装可用来制成相机的光学应用，芯片封装还包括焊接于基板21的挠性电路板29，以及置于整个密封封装的镜头模块30，以达成光学应用的目的。优选情况下，第一芯片23可以是数字信号处理器(DSP)，而第二芯片26则为成像芯片。在本实施例中，芯片封装将两封装置于基板的上下两表面，而不仅是像现有技术一样占据基板的一表面。因此，本发明之封装能更密集有效地利用封装空间并促进微小化。

总而言之，本发明提供了一种用于光学应用的芯片封装及芯片封装方法，提出将两封装置于基板的上下两表面，以有效地利用封装空间并促进微小化。显然地，本发明提供的用于光学应用的芯片封装及芯片封装方法能充分利用基板表面。而本发明的芯片封装还包括盖座组合，该组合具有与环氧树脂填料结合的四个支柱，以促进微小化。但现有技术并未包括盖座组合。所以本发明具有相当多的优点，可以有效克服现有技术在实际应用时的缺点。

虽然通过上述的实施例对本发明进行了详细描述，但是，任何本领域内技术人员根据本发明不经创造性劳动而做出的修改及变化都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种用于光学应用的芯片封装方法，包括下列步骤：

a)提供具有第一表面及第二表面的基板；

b)将多个第一被动装置与所述第一表面接合；

c)将第一芯片黏附于所述第一表面；

d)于所述第一表面形成一保护罩，用以覆盖所述多个第一被动装置和所述第一芯片；

e)将多个第二被动装置与所述第二表面接合；

f)将第二芯片黏附于所述第二表面；

g)提供具有框架的盖座组合，且该框架具有开口窗及多个与所述第二表面连接的支柱；

h)将所述盖座组合迭合在所述多个第二被动装置及所述第二芯片上，使得所述框架与第二表面边缘间形成多个间隙；以及

i)将填料填入所述多个间隙，以封装在所述盖座组合中的所述多个第二被动装置及所述第二芯片。

2.根据权利要求1所述的芯片封装方法，其特征在于，所述基板包括陶瓷基板与印刷电路板。

3.根据权利要求1所述的芯片封装方法，其特征在于，所述第一芯片与所述第二芯片以打线方式接合于所述基板。

4.根据权利要求1所述的芯片封装方法，其特征在于，所述步骤b)与所述步骤e)以表面贴装技术实施。

5.根据权利要求1所述的芯片封装方法，其特征在于，所述多个支柱置于所述框架的角落。

6.根据权利要求1所述的芯片封装方法，其特征在于，所述填料是环氧树脂。

7.根据权利要求1所述的芯片封装方法，其特征在于，所述盖座组合进一步包括置于上述开口窗的玻璃片。

8.根据权利要求1所述的芯片封装方法，其特征在于，所述第一芯片是数字信号处理器。

9.根据权利要求1所述的芯片封装方法，其特征在于，所述第二芯片是成像芯片。

10.一种用于光学应用的芯片封装，该芯片封装包括：

具有第一表面与第二表面的基板；

第一芯片与多个第一被动装置，位于所述第一表面；

形成于所述第一表面上方的保护罩，用于覆盖所述多个第一被动装置与所述第一芯片；

第二芯片与多个第二被动装置，位于所述第二表面；

具有框架的盖座组合，所述框架具有开口窗与多个支柱，其中所述多个支柱与所述第二表面边缘连接，在所述基板边缘形成多个间隙；

位于所述开口窗的玻璃片，用于覆盖所述基板；以及

填入所述基板边缘的多个间隙的填料。

11.根据权利要求10所述的芯片封装，其特征在于，所述基板包括陶瓷基板与印刷电路板.

12.根据权利要求10所述的芯片封装，其特征在于，所述第一芯片与所述第二芯片以打线方式接合于所述基板。

13.根据权利要求10所述的芯片封装，其特征在于，所述多个第一被动装置与所述多个第二被动装置以表面贴装技术置于所述基板。

14.根据权利要求10所述的芯片封装，其特征在于，所述填料是环氧树脂。

15.根据权利要求10所述的芯片封装，其特征在于，所述多个支柱位于所述盖座组合的角落。

16.根据权利要求10所述的芯片封装，其特征在于，所述第一芯片是数字信号处理器。

17.如根据权利要求10所述的芯片封装，其特征在于，所述第二芯片是成像芯片。