CN114203676A - 一种sip封装封装结构及封装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种SIP封装封装结构及封装方法，包括：基板，所述基板上设有功能元件和无源器件，所述功能元件的外侧套设有与其不接触的屏蔽装置，所述屏蔽装置与设置在所述基板上的焊盘焊接，所述基板、无源器件、功能元件以及屏蔽装置通过塑封体进行封装。通过屏蔽装置和功能元件分别单独安装在基板上，使得功能元件位于屏蔽装置的内侧而形成区域屏蔽，屏蔽装置的安装更加方便，与在形成的金属化凹槽内固定芯片以形成区域屏蔽的工艺相比，此屏蔽装置的投入成本低，利于实现，且可与基板上的元器件采用同样的方式安装，自动化水平高，生产效率和生产成本相对于现有技术方案和传统技术方案而言具备明显优势。

Description

一种SIP封装封装结构及封装方法

技术领域

本发明涉及集成电路封装技术领域，更具体地说，本发明涉及一种SIP封装封装结构及封装方法。

背景技术

系统级封装(SIP System In a Package)与在印刷电路板上进行系统集成相比，SIP能最大限度地优化系统性能、避免重复封装、缩短开发周期、降低成本、提高集成度；对比系统级芯片SOC(System on Chip)，SIP具有灵活度高、集成度高、设计周期短、开发成本低、容易进入等特点。电子产品的小型化、薄型化趋势以及日益多样化的终端客户需求促使SIP迅猛发展，尤其是成本敏感性高的通讯用及消费性产品市场，SIP占有率大幅提升，然而在无线通信、储存、大功率器件等产品内，为了防止封装模组受到外来干扰或内部间的相互干扰，电磁屏蔽必不可少。

现有技术的不足：

在传统SIP封装技术中，屏蔽设计同时存在共性屏蔽和区域屏蔽，且结构不一、位置不同，需要单独作业，如在进行区域屏蔽时，需要在单个封装上制作出沟槽，之后在沟槽内填入高导电银浆，从而形成SIP封装的区域屏蔽，以避免SIP封装中不同芯片之间的相互干扰；在进行共形屏蔽时，需要切割成单个SIP封装模组，并在其裸露的外表面通过溅射等工艺形成导电银浆，从而形成SIP封装的共形屏蔽，以避免SIP封装模组受到外部电磁干扰。此方案共形屏蔽、区域屏蔽需要单独完成，且由于导电银浆粘度较高，在填入沟槽时容易产生孔洞，造成电阻增大，另外单个封装表面进行金属层覆盖，作业时容易产生毛边等缺点。

针对传统SIP封装技术的不足，如下述两种现有技术对其作出改进，但仍然存在缺陷：

(1)在现有技术中，需要先切割覆盖层以形成沟槽，再在产品裸露的塑封体表面形成金属覆层，以实现共形屏蔽和区域屏蔽；但实际由于切割后各区域间间隙填充的为与塑封材质一致的二氧化硅材质，虽然其具备高的电阻率能有效防备静电阻抗器ESD(Electro-Static discharge)，但对于电磁屏蔽毫无作用，即对应的区域屏蔽是无效的；另外，由于需要塑封后在模组产品上进行多处切割甚至多次切割，产品分层变形风险高，对于此类SIP产品而言，分层往往意味着产品失效报废；

(2)在现有技术中，在制作区域屏蔽时通常制作金属化凹槽，然后将芯片背面贴合在金属化凹槽中，再将此整体倒装到载板上；其中，由于产品小型化需求，芯片尺寸一般在3x3mm以下，甚至在1x1mm以下，那么对应尺寸的金属化凹槽要能实现使芯片能完美贴合到金属化凹槽中，金属化凹槽内槽尺寸与芯片尺寸得一致，由于尺寸很小，必须多个金属化凹槽连接构成整体才能保证制程作业，那么对于此整体，其加工难度、尤其是金属化凹槽的平整度等要求极高，同时由于需要在芯片贴合完后将整体切段成单个芯片整体，极易产生毛刺，且基本无法保证将芯片和金属化凹槽形成的整体倒装到载板上的一致性，实现难度和产品可靠性不佳，且生产成本大幅上升。

因此，有必要提出一种SIP封装封装结构及封装方法，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种SIP封装封装结构及封装方法，包括：基板，所述基板上设有功能元件和无源器件，所述功能元件的外侧套设有与其不接触的屏蔽装置，所述屏蔽装置与设置在所述基板上的焊盘焊接，所述基板、无源器件、功能元件以及屏蔽装置通过塑封体进行封装。

优选的是，所述功能元件包括：主芯片以及辅助元件。

优选的是，在所述基板上，所述功能元件的周围设有一圈焊盘，所述焊盘的路径宽度为0.1mm～0.2mm，所述焊盘的表面镀金层，且所述金层厚度为0.1μm～0.5μm。

优选的是，所述屏蔽装置的内侧顶面与所述功能元件的顶面之间的间隙距离为50μm～500μm。

优选的是，所述屏蔽装置的外表面镀镍层，所述镍层的厚度为1μm～20μm。

本发明还提供了一种SIP封装封装结构的封装方法，包括：

S100、在基板上的每个功能元件的预安装区域周围设计一圈接地的焊盘；

S200、在基板上焊接无源器件，所述无源器件焊接完成后，使用清洗剂对基板进行清洗；

S300、在基板上的每个功能元件的预安装区域内安装对应的功能元件；

S400、在所述焊盘上涂覆焊料，将屏蔽装置采用SMT方式贴装在焊盘上；

S500、对所述基板、无源器件、功能元件以及屏蔽装置进行塑封，并将基板的底面裸露。

优选的是，所述焊盘的路径宽度为0.1mm～0.2mm，在所述焊盘表面镀金层，所述金层的厚度为0.1μm～0.5μm。

优选的是，所述屏蔽装置的外表面镀镍层，且镍层的厚度为1μm～20μm，所述屏蔽装置的内侧顶面和所述功能元件的顶面之间的间隙距离为50μm～500μm。

优选的是，所述S400包括：

S410、对安装好的功能元件通过距离检测装置进行检测，获得所述功能元件的顶面与所述焊盘之间的第一距离；

S420、通过第一定位装置获取所述焊盘的第一图像，从所述第一图像中提取所述焊盘的边框信息，依据所述焊盘的边框信息获得所述焊盘的实际边框尺寸，并根据所述焊盘的边框信息确定所述焊盘的中心点坐标；

S430、根据所述第一距离和所述焊盘的实际边框尺寸选择屏蔽装置；

S440、在所述焊盘上涂覆焊料；

S450、通过夹料装置将选择的屏蔽装置夹取，通过第二定位装置获取所述屏蔽装置底面的第二图像，从所述第二图像中提取所述屏蔽装置的边框信息，并根据所述屏蔽装置的边框信息确定所述屏蔽装置底面的中心点坐标；

S460、计算所述焊盘的中心点坐标和所述屏蔽装置底面的中心点坐标的偏差，通过夹料装置依据所述偏差移动所述屏蔽装置，使得所述屏蔽装置底面的中心点的x轴和y轴坐标分别与所述焊盘的中心点的x轴和y轴坐标重合；

S470、再次依据所述焊盘的边框信息和所述屏蔽装置的边框信息，使得所述焊盘的长边与所述屏蔽装置的长边平行，并通过夹料装置依据所述偏差在z轴方向上移动所述屏蔽装置，使所述屏蔽装置贴装在所述焊盘上。

优选的是，所述屏蔽装置按其屏蔽腔的深度进行第一层分类，所述屏蔽腔的深度为底面与内顶面之间的第二距离，在第一层分类中，按照所述屏蔽装置底面的边框尺寸进行第二层分类；

在对屏蔽装置进行选择时，依据获得的所述第一距离和所述屏蔽装置的内侧顶面和所述功能元件的顶面之间的预设间隙距离在所述第一层分类中对所述屏蔽装置进行第一次选择；

选择好所述屏蔽装置的深度后，依据所述焊盘的边框尺寸在所述第二层分类中对所述屏蔽装置进行第二次选择；

所述夹取装置上设有激光测距装置和图像获取装置，在对选择好的屏蔽装置进行夹取前，通过激光测距装置检测所述屏蔽装置的第二距离是否满足要求，通过图像获取装置检测所述屏蔽装置的底面边框尺寸是否满足要求，若有一项不满足要求，则需要对屏蔽装置重新进行选择，直至选择到满足要求的屏蔽装置再对其进行夹取；

其中，通过图像获取装置检测所述屏蔽装置的底面边框尺寸是否满足要求包括依据所述焊盘的边框尺寸确定选择的屏蔽装置的参考边框尺寸，并根据参考边框尺寸调取存储的该屏蔽装置的参考图像，通过图像获取装置获取所述屏蔽装置的检测图像；将所述检测图像与参考图像进行相似度对比，判断对比结果是否在预设范围内，若对比结果不在预设范围内，则判断选择的屏蔽装置的底面实际边框尺寸不满足要求，若对比结果在预设范围内，则判断选择的屏蔽装置的底面实际边框尺寸满足要求。

相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：

本发明所述的SIP封装封装结构及封装方法通过屏蔽装置和功能元件分别单独安装在基板上，使得功能元件位于屏蔽装置的内侧而形成区域屏蔽，屏蔽装置的安装更加方便，与在形成的金属化凹槽内固定芯片以形成区域屏蔽的工艺相比，此屏蔽装置的投入成本低，利于实现，且可与基板上的元器件采用同样的方式安装，自动化水平高，生产效率和生产成本相对于现有技术方案和传统技术方案而言具备明显优势。

本发明所述的SIP封装封装结构及封装方法，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明所述的SIP封装封装结构的内部结构示意图。

图2为本发明所述的SIP封装封装结构中焊盘的结构示意图。

图3为本发明所述的SIP封装封装结构的封装方法的流程图。

图4为本发明所述的SIP封装封装结构及封装方法中激光光源和摄像装置的工作示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-图4所示，本发明提供了一种SIP封装封装结构及封装方法，包括：基板1，所述基板1上设有功能元件2和无源器件3，所述功能元件2的外侧套设有与其不接触的屏蔽装置4，所述屏蔽装置4与设置在所述基板1上的焊盘5焊接，所述基板1、无源器件3、功能元件2以及屏蔽装置4通过塑封体6进行封装。

上述技术方案的工作原理：基板1上安装有功能元件2以及无源器件3，功能元件2需要进行电磁屏蔽，无源器件3包括电阻、电容和电感等器件，在需要进行电磁屏蔽的功能元件2外套设屏蔽装置4，屏蔽装置4与基板1上的焊盘5进行焊接，而屏蔽装置4的内部空间即形成区域屏蔽，然后通过塑封树脂对上述安装好的器件进行封装，将基板1未安装器件的一侧进行裸露，并在基板1裸露的一侧设置外植金球7。

上述技术方案的有益效果：通过屏蔽装置4和功能元件2分别单独安装在基板1上，使得功能元件2位于屏蔽装置4的内侧而形成区域屏蔽，屏蔽装置4的安装更加方便，与在形成的金属化凹槽内固定芯片以形成区域屏蔽的工艺相比，此屏蔽装置4的投入成本低，利于实现，且可与基板1上的元器件采用同样的方式安装，自动化水平高，生产效率和生产成本相对于现有技术方案和传统技术方案而言具备明显优势。

在一个实施例中，所述功能元件2包括：主芯片201以及辅助元件202。

上述技术方案的工作原理和有益效果：功能元件2通常包括主芯片201和辅助元件202，两者的外侧均需要套设屏蔽装置4，因此屏蔽装置4的尺寸需要根据功能元件2的尺寸进行设计，使两者的配合度更高，更便于屏蔽装置4的安装。

在一个实施例中，在所述基板1上，所述功能元件2的周围设有一圈焊盘5，所述焊盘5的路径宽度为0.1mm～0.2mm，所述焊盘5的表面镀金层，且所述金层厚度为0.1μm～0.5μm。

上述技术方案的工作原理和有益效果：焊盘5的路径宽度较小，相当于屏蔽装置4的厚度也设置为0.1mm～0.2mm，相对于现有技术，使得功能元件2和屏蔽装置4整体的结构更加紧凑，利于产品小型化轻薄化的需求。

在一个实施例中，所述屏蔽装置4的内侧顶面与所述功能元件2的顶面之间的间隙距离为50μm～500μm。

上述技术方案的工作原理和有益效果：屏蔽装置4的内部高度参考安装好的功能元件2的高度，使得屏蔽装置4的内侧顶面与功能元件2的顶面之间具有一定的间隙距离，防止在安装屏蔽装置4时，屏蔽装置4的内侧顶面对功能元件2的顶面产生挤压而导致功能元件2损坏，而设置的间隙距离为50μm～500μm，在保证较小的间隙距离下同时使得屏蔽装置4的尺寸尽量的小，进一步保证封装结构的紧凑性。

在一个实施例中，所述屏蔽装置4的外表面镀镍层，所述镍层的厚度为1μm～20μm。

上述技术方案的工作原理和有益效果：屏蔽装置4可以由铜、钢和铝等金属制成，屏蔽装置4可制成一侧开口的金属屏蔽罩，为了进一步保证屏蔽装置4的可靠性，可以在屏蔽装置4的外表面镀镍层，镍层厚度根据产品使用条件选定所需的镀层厚度，可以设置为1μm～20μm。

本发明还提供了一种SIP封装封装结构的封装方法，包括：

S100、在基板1上的每个功能元件2的预安装区域周围设计一圈接地的焊盘5；

S200、在基板1上焊接无源器件3，所述无源器件3焊接完成后，使用清洗剂对基板1进行清洗；

S300、在基板1上的每个功能元件2的预安装区域内安装对应的功能元件2；

S400、在所述焊盘5上涂覆焊料，将屏蔽装置4采用SMT方式贴装在焊盘5上；

S500、对所述基板1、无源器件3、功能元件2以及屏蔽装置4进行塑封，并将基板1的底面裸露。

上述技术方案的工作原理：功能元件2包括主芯片201和辅助元件202，首先，在基板1上预安装主芯片201和辅助元件202的区域周围设置一圈接地的焊盘5，然后在基板1上安装无源器件3，无源器件3包括电阻、电容以及电感等，安装无源器件3可根据需求选用对应的焊料，一般的，选用锡、银、铜焊料即可，焊接完无源器件3后对基板1进行清洗；清洗后，再使用Flip Chip工艺即倒装工艺安装主芯片201，根据主芯片201的设计，也可以使用点胶工艺安装，且使用引线键合的方式实现主芯片201与基板1功能区的连接，其中，倒装工艺和点胶工艺均为芯片安装的常规技术，不在赘述；安装完主芯片201后，选择使用点胶工艺或Flip Chip工艺等各类贴装工艺安装辅助元件202，辅助元件202可以为单个元件安装在基板1上，也可以为多个元件使用2D平铺或3D堆叠的方式进行贴装，并采用引线键合等互连方式实现多个元件的功能连接以及与基板1的功能区连接；将功能元件2安装完成后，采用画锡工艺在焊盘5上画锡，当然也可以在焊盘5上涂覆其它金属焊料，然后采用SMT方式贴装屏蔽装置4，焊盘5上的焊料的选择可依据所需的温度及可靠性条件选择对应的高低温焊料；贴装完屏蔽装置4后，对基板1、无源器件3、功能元件2以及屏蔽装置4进行塑封，使产品均为塑封树脂包裹，然后根据需求，可对塑封后的产品进行切割，切割成所需要的单个器件，并且还可根据需要在完成塑封的产品表面溅射金属覆层，不包括基板1的底面，基板1的底面即未安装器件的一侧裸露，并在基板1的底面根据需求设置外植金球7或裸露相应外接焊盘5。

上述技术方案的有益效果：对于屏蔽装置4的安装方便，采用SMT贴片机即可实现屏蔽装置4的安装，投入成本低，利于实现，且自动化水平高，生产效率和生产成本相对于现有技术和传统技术而言具备明显优势，且对于屏蔽装置4的安装不用增加特殊制程，流程简单，实现难度较低。

在一个实施例中，所述焊盘5的路径宽度为0.1mm～0.2mm，在所述焊盘5表面镀金层，所述金层的厚度为0.1μm～0.5μm。

上述技术方案的工作原理和有益效果：焊盘5的路径宽度较小，相当于屏蔽装置4的厚度也设置为0.1mm～0.2mm，相对于现有技术，使得功能元件2和屏蔽装置4整体的结构更加紧凑，利于产品小型化轻薄化的需求。

在一个实施例中，所述屏蔽装置4的外表面镀镍层，且镍层的厚度为1μm～20μm，所述屏蔽装置4的内侧顶面和所述功能元件2的顶面之间的间隙距离为50μm～500μm。

上述技术方案的工作原理和有益效果：屏蔽装置4的内部高度参考安装好的功能元件2的高度，使得屏蔽装置4的内侧顶面与功能元件2的顶面之间具有一定的间隙距离，防止在安装屏蔽装置4时，屏蔽装置4的内侧顶面对功能元件2的顶面产生挤压而导致功能元件2损坏，而设置的间隙距离为50μm～500μm，在保证较小的间隙距离下同时使得屏蔽装置4的尺寸尽量的小，进一步保证封装结构的紧凑性；屏蔽装置4可以由铜、钢和铝等金属制成，屏蔽装置4可制成一侧开口的金属屏蔽罩，为了进一步保证屏蔽装置4的可靠性，可以在屏蔽装置4的外表面镀镍层，镍层厚度根据产品使用条件选定所需的镀层厚度，可以设置为1μm～20μm；相较于金属化凹槽的制作，制作屏蔽装置4的过程更为简单，其制作方法可参考制作大型的金属罩的方法，实现难度低。

在一个实施例中，所述S400包括：

S410、对安装好的功能元件2通过距离检测装置进行检测，获得所述功能元件2的顶面与所述焊盘5之间的第一距离；

S420、通过第一定位装置获取所述焊盘5的第一图像，从所述第一图像中提取所述焊盘5的边框信息，依据所述焊盘5的边框信息获得所述焊盘5的实际边框尺寸，并根据所述焊盘5的边框信息确定所述焊盘5的中心点坐标；

S430、根据所述第一距离和所述焊盘5的实际边框尺寸选择屏蔽装置4；

S440、在所述焊盘5上涂覆焊料；

S450、通过夹料装置将选择的屏蔽装置4夹取，通过第二定位装置获取所述屏蔽装置4底面的第二图像，从所述第二图像中提取所述屏蔽装置4的边框信息，并根据所述屏蔽装置4的边框信息确定所述屏蔽装置4底面的中心点坐标；

S460、计算所述焊盘5的中心点坐标和所述屏蔽装置4底面的中心点坐标的偏差，通过夹料装置依据所述偏差移动所述屏蔽装置4，使得所述屏蔽装置4底面的中心点的x轴和y轴坐标分别与所述焊盘5的中心点的x轴和y轴坐标重合；

S470、再次依据所述焊盘5的边框信息和所述屏蔽装置4的边框信息，使得所述焊盘5的长边与所述屏蔽装置4的长边平行，并通过夹料装置依据所述偏差在z轴方向上移动所述屏蔽装置4，使所述屏蔽装置4贴装在所述焊盘5上。

上述技术方案的工作原理：距离检测装置、夹取装置、第一定位装置、第二定位装置均设置在SMT贴片机上，且均与贴片机的控制部通讯连接，功能元件2安装在基板1上，在安装过程中可能会产生安装高度，导致功能元件2的原始高度尺寸与安装在基板1上之后的高度尺寸不一致，因此需要对安装之后的功能元件2进行检测，获得功能元件2的顶面与所述焊盘5之间的第一距离，并且需要依据第一距离去选择屏蔽装置4，而由于功能元件2不只一种，故相对的屏蔽装置4的尺寸也不只一种，因此在安装屏蔽装置4时，还需根据焊盘5的实际边框尺寸去对屏蔽装置4的尺寸进行选择；在选择好屏蔽装置4后，就需要对屏蔽装置4的安装位置进行定位，通过屏蔽装置4以及焊盘5的边框信息，可以获得屏蔽装置4底面的中心点坐标(x₁,y₁,z₁)，以及焊盘5的中心点坐标(x₂,y₂,z₂)，然后可以依据中心点坐标获得屏蔽装置4目前相对于焊盘5的位置偏差，依据偏差先通过控制部控制夹取装置在x轴和y轴上进行平移，移动屏蔽装置4至与焊盘5的x轴和y轴的坐标重合，使得屏蔽装置4的中心与焊盘5的中心在水平面上的投影重合，然后，再次依据所述焊盘5的边框信息和所述屏蔽装置4的边框信息，使得所述焊盘5的长边与所述屏蔽装置4的长边平行，使得两个边框在水平面上的投影重合，最后再依据偏差在z轴方向进行移动，使得屏蔽装置4安装在焊盘5上。

上述技术方案的有益效果：通过上述方法，有利于对屏蔽装置4的尺寸进行精准选择，防止屏蔽装置4在安装过程中与功能元件2发生碰撞而导致功能元件2损坏，通过第一定位装置和第二定位装置使得对于屏蔽装置4的定位更加准确，并且再对屏蔽装置4进行移动时，先进行平移再调整竖直方向的偏差，进一步防止屏蔽装置4与功能元件2发生碰撞，通过采用坐标定位的方式，进一步保证定位的精确性，由于功能元件2之间的间隙较小且屏蔽装置4的尺寸较小，故需要精准的定位才能保证屏蔽装置4的安装可靠性，提升产品的生产效率。

在一个实施例中，所述屏蔽装置4按其屏蔽腔的深度进行第一层分类，所述屏蔽腔的深度为底面与内顶面之间的第二距离，在第一层分类中，按照所述屏蔽装置4底面的边框尺寸进行第二层分类；

在对屏蔽装置4进行选择时，依据获得的所述第一距离和所述屏蔽装置4的内侧顶面和所述功能元件2的顶面之间的预设间隙距离在所述第一层分类中对所述屏蔽装置4进行第一次选择；

选择好所述屏蔽装置4的深度后，依据所述焊盘5的边框尺寸在所述第二层分类中对所述屏蔽装置4进行第二次选择；

所述夹取装置上设有激光测距装置和图像获取装置，在对选择好的屏蔽装置4进行夹取前，通过激光测距装置检测所述屏蔽装置4的第二距离是否满足要求，通过图像获取装置检测所述屏蔽装置4的底面边框尺寸是否满足要求，若有一项不满足要求，则需要对屏蔽装置4重新进行选择，直至选择到满足要求的屏蔽装置4再对其进行夹取；

其中，通过图像获取装置检测所述屏蔽装置4的底面边框尺寸是否满足要求包括依据所述焊盘5的边框尺寸确定选择的屏蔽装置4的参考边框尺寸，并根据参考边框尺寸调取存储的该屏蔽装置4的参考图像，通过图像获取装置获取所述屏蔽装置4的检测图像；将所述检测图像与参考图像进行相似度对比，判断对比结果是否在预设范围内，若对比结果不在预设范围内，则判断选择的屏蔽装置4的底面实际边框尺寸不满足要求，若对比结果在预设范围内，则判断选择的屏蔽装置4的底面实际边框尺寸满足要求。

上述技术方案的工作原理和有益效果：在贴片机中，按照第一层分类和第二层分类的方式储存屏蔽装置4，屏蔽装置4是预先经过质检和筛选，并通过分类储存在贴片机中，由于功能元件2的安装后高度会存在误差，故会设置具有不同第二距离的同一边框尺寸的屏蔽装置4，例如，为主芯片201配置的屏蔽装置4设置有多种深度，为满足主芯片201在安装后产生的不同程度的高度误差，避免屏蔽装置4安装时与功能元件2由于高度不适应而产生碰撞，导致成品率降低，而为了保证屏蔽装置4的尺寸是否符合安装要求，在对屏蔽装置4进行初步选择后，采用激光测距装置和图像获取装置对选择的屏蔽装置4的尺寸进行检测，此过程为了避免出现误分类或质检不合格的屏蔽装置4被夹取装置进行夹取，极大的降低了屏蔽装置4安装的安全隐患，采用的激光测距以及图像获取的方式使得对于屏蔽装置4的实际尺寸检测更加进准；在每一层分类中，控制部均存储有对应尺寸的屏蔽装置4的底面的参考边框尺寸以及参考图像，当选择好屏蔽装置4后，就会调取相应的屏蔽装置4的参考图像，然后将参考图像与检测图像进行相似度对比，判断对比结果，进一步确定选择的屏蔽装置4的实际边框尺寸是否满足要求，即实际边框尺寸与参考边框尺寸的误差是否满足要求；若选择的屏蔽装置4的第二距离以及实际边框尺寸均满足要求，则可以通过夹取装置对屏蔽装置4进行夹取和安装，在很大程度上避免了屏蔽装置4的尺寸与待屏蔽的功能元件2的尺寸之间不适应而造成屏蔽装置4的安装失误，进一步保证了屏蔽装置4的尺寸选择准确性以及安装的精准度，以及保证功能元件2不受损，提升生产效率。

在一个实施例中，还包括平整度检测装置，所述平整度检测装置用于对所述屏蔽装置4的底面边框平整度进行检测，所述平整度检测装置包括激光光源8和摄像装置9，所述激光光源8倾斜照射在所述屏蔽装置4的底面边框上，所述摄像装置9垂直于所述屏蔽装置4的底面设置，且用于拍摄经过激光光源8照射后的所述屏蔽装置4的底面图像；

具体检测方法如下：

计算所述屏蔽装置4的底面的凸起或凹陷的高度h：

其中，α₁为所述摄像装置9的光心与所述激光光源8和所述凸起或凹陷交点的连线与所述参考平面的夹角，α₂为所述激光光源8的入射方向与参考平面的夹角，D为所述摄像装置9的光心到参考平面的距离，f为摄像装置9的焦距，l为每个像素的物理距离值，Δp为像素点的偏移量，tan为三角函数的正切函数；

计算所述屏蔽装置4的底面平整度μ：

h_i为检测的第i个凸起或凹陷的检测高度，n为检测的凸起或凹陷的高度数量；

判断计算得到的平整度是否在预设阈值内，若平整度在预设阈值内，则所述屏蔽装置4的底面平整度符合要求，若计算得到的平整度不在预设阈值内，则所述屏蔽装置4的底面平整度不符合要求，需要将其列为不合格品。

上述技术方案的工作原理和有益效果：如图4所示，摄像装置9光心与成像平面10的距离为焦距的距离，摄像装置9的光心与所述激光光源8和所述凸起或凹陷交点的连线与所述参考平面的交点为B点，光心到参考平面的距离为D，且光心在参考平面的垂直投影点为A点，线段AB在成像平面10上的投影为MN，通过上述公式可计算获得凸起或凹陷的高度，然后根据测得多个高度数值进行计算，便可得到屏蔽装置4底面的平整度，通过激光光源8和摄像装置9配合检测平整度，可以使得测得高度值更加精准，避免屏蔽装置4底部平整度不满足要求，而使得屏蔽装置4在安装时与焊盘5之间出现较大的间隙孔，较大的间隙孔会使得屏蔽装置4的屏蔽功能失效，因此，对于屏蔽装置4底面的平整度检测是必要的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种SIP封装封装结构，其特征在于，包括：基板(1)，所述基板(1)上设有功能元件(2)和无源器件(3)，所述功能元件(2)的外侧套设有与其不接触的屏蔽装置(4)，所述屏蔽装置(4)与设置在所述基板(1)上的焊盘(5)焊接，所述基板(1)、无源器件(3)、功能元件(2)以及屏蔽装置(4)通过塑封体(6)进行封装。

2.根据权利要求1所述的SIP封装封装结构，其特征在于，所述功能元件(2)包括：主芯片(201)以及辅助元件(202)。

3.根据权利要求1所述的SIP封装封装结构，其特征在于，在所述基板(1)上，所述功能元件(2)的周围设有一圈焊盘(5)，所述焊盘(5)的路径宽度为0.1mm～0.2mm，所述焊盘(5)的表面镀金层，且所述金层厚度为0.1μm～0.5μm。

4.根据权利要求1所述的SIP封装封装结构，其特征在于，所述屏蔽装置(4)的内侧顶面与所述功能元件(2)的顶面之间的间隙距离为50μm～500μm。

5.根据权利要求1所述的SIP封装封装结构，其特征在于，所述屏蔽装置(4)的外表面镀镍层，所述镍层的厚度为1μm～20μm。

6.一种SIP封装封装结构的封装方法，其特征在于，包括：

S100、在基板(1)上的每个功能元件(2)的预安装区域周围设计一圈接地的焊盘(5)；

S200、在基板(1)上焊接无源器件(3)，所述无源器件(3)焊接完成后，使用清洗剂对基板(1)进行清洗；

S300、在基板(1)上的每个功能元件(2)的预安装区域内安装对应的功能元件(2)；

S400、在所述焊盘(5)上涂覆焊料，将屏蔽装置(4)采用SMT方式贴装在焊盘(5)上；

S500、对所述基板(1)、无源器件(3)、功能元件(2)以及屏蔽装置(4)进行塑封，并将基板(1)的底面裸露。

7.根据权利要求6所述的封装方法，所述焊盘(5)的路径宽度为0.1mm～0.2mm，在所述焊盘(5)表面镀金层，所述金层的厚度为0.1μm～0.5μm。

8.根据权利要求6所述的封装方法，其特征在于，所述屏蔽装置(4)的外表面镀镍层，且镍层的厚度为1μm～20μm，所述屏蔽装置(4)的内侧顶面和所述功能元件(2)的顶面之间的间隙距离为50μm～500μm。

9.根据权利要求6所述的封装方法，其特征在于，所述S400包括：

S410、对安装好的功能元件(2)通过距离检测装置进行检测，获得所述功能元件(2)的顶面与所述焊盘(5)之间的第一距离；

S420、通过第一定位装置获取所述焊盘(5)的第一图像，从所述第一图像中提取所述焊盘(5)的边框信息，依据所述焊盘(5)的边框信息获得所述焊盘(5)的实际边框尺寸，并根据所述焊盘(5)的边框信息确定所述焊盘(5)的中心点坐标；

S430、根据所述第一距离和所述焊盘(5)的实际边框尺寸选择屏蔽装置(4)；

S440、在所述焊盘(5)上涂覆焊料；

S450、通过夹料装置将选择的屏蔽装置(4)夹取，通过第二定位装置获取所述屏蔽装置(4)底面的第二图像，从所述第二图像中提取所述屏蔽装置(4)的边框信息，并根据所述屏蔽装置(4)的边框信息确定所述屏蔽装置(4)底面的中心点坐标；

S460、计算所述焊盘(5)的中心点坐标和所述屏蔽装置(4)底面的中心点坐标的偏差，通过夹料装置依据所述偏差移动所述屏蔽装置(4)，使得所述屏蔽装置(4)底面的中心点的x轴和y轴坐标分别与所述焊盘(5)的中心点的x轴和y轴坐标重合；

S470、再次依据所述焊盘(5)的边框信息和所述屏蔽装置(4)的边框信息，使得所述焊盘(5)的长边与所述屏蔽装置(4)的长边平行，并通过夹料装置依据所述偏差在z轴方向上移动所述屏蔽装置(4)，使所述屏蔽装置(4)贴装在所述焊盘(5)上。

10.根据权利要求9所述的封装方法，其特征在于，所述屏蔽装置(4)按其屏蔽腔的深度进行第一层分类，所述屏蔽腔的深度为底面与内顶面之间的第二距离，在第一层分类中，按照所述屏蔽装置(4)底面的边框尺寸进行第二层分类；

在对屏蔽装置(4)进行选择时，依据获得的所述第一距离和所述屏蔽装置(4)的内侧顶面和所述功能元件(2)的顶面之间的预设间隙距离在所述第一层分类中对所述屏蔽装置(4)进行第一次选择；

选择好所述屏蔽装置(4)的深度后，依据所述焊盘(5)的边框尺寸在所述第二层分类中对所述屏蔽装置(4)进行第二次选择；

所述夹取装置上设有激光测距装置和图像获取装置，在对选择好的屏蔽装置(4)进行夹取前，通过激光测距装置检测所述屏蔽装置(4)的第二距离是否满足要求，通过图像获取装置检测所述屏蔽装置(4)的底面边框尺寸是否满足要求，若有一项不满足要求，则需要对屏蔽装置(4)重新进行选择，直至选择到满足要求的屏蔽装置(4)再对其进行夹取；

其中，通过图像获取装置检测所述屏蔽装置(4)的底面边框尺寸是否满足要求包括依据所述焊盘(5)的边框尺寸确定选择的屏蔽装置(4)的参考边框尺寸，并根据参考边框尺寸调取存储的该屏蔽装置(4)的参考图像，通过图像获取装置获取所述屏蔽装置(4)的检测图像；将所述检测图像与参考图像进行相似度对比，判断对比结果是否在预设范围内，若对比结果不在预设范围内，则判断选择的屏蔽装置(4)的底面实际边框尺寸不满足要求，若对比结果在预设范围内，则判断选择的屏蔽装置(4)的底面实际边框尺寸满足要求。

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