[发明专利]智能电表核心模块的封装结构及封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及芯片封装技术领域，特别涉及一种智能电表核心模块的封装结构及其封装方法。

背景技术

随着人们对电子产品的要求向小型化、多功能、环保型等方向的发展，人们努力寻求将电子系统越做越小，集成度越来越高，功能越做越多，越来越强。

传统的智能电表模块，是将各个封装好的功能子电路最后通过相应的逻辑连接起来，这需要外接大量的布局布线来完成这一连接，从而会占据电路板上大量的面积，也增加走线难度。同时，由于电路板上的线路尺寸和过孔尺寸也过大，使整个系统的面积和体积也会跟着加大。这不但使整个智能电表模块的封装结构尺寸过大，也导致制造成本上升。

传统的智能电表封装结构越来越无法满足人们对电子产品小型化、高集成度的要求。

发明内容

本发明提供一种智能电表核心模块的封装结构及封装方法，以解决现有智能电表核心模块封装结构的上述问题。本发明另外提供一种智能电表核心模块的封装方法。

本发明提供一种智能电表核心模块的封装结构，包括：

用于承载多个芯片的基板；

设置于基板表面上预定位置的复数个智能电表功能芯片；

实现所述各个功能芯片与基板上电路之间电联接的键合引线；

覆盖所述功能芯片以及键合引线的保护层；

形成与所述基板背面的BGA(Ball Grid Array)焊球阵列。

可选的，所述基板为单层或多层化合物印刷线路板，在所述基板表面预留芯片的贴合位置周边设置有金丝压焊焊盘。

可选的，在所述基板的背面设置有BGA植球需要的焊盘金属。

可选的，形成所述金丝压焊焊盘的材料铜、镍、金中的一种或其合金；形成所述BGA植球需要的焊盘金属的材料包括铜、镍、金中的一种或其合金。

可选的，智能电表功能芯片包括MCU芯片、485芯片、计量芯片、ESAM，存储器、逻辑电路和时钟芯片及其他用于实现电表功能分立元器件。

可选的，所述保护层为有机聚合物材料形成的塑封胶，其厚度和面积足以包覆基板表面的智能电表功能芯片、键合引线以及压焊焊盘。

可选的，形成所述键合引线材料包括金、铜或者所述金或铜合金。

可选的，所述BGA焊球阵列为钎料金属。

本发明还提供一种智能电表核心模块的封装方法，包括如下步骤：

提供用于基板，在所述基板表面芯片的贴合位置周边设置有金丝压焊焊盘，所述基板中设置有连接智能电表功能芯片的连接电路；

将所述智能电表功能芯片贴装于所述基板表面预定的指定位置；

通过引线将所述各个功能芯片的引线焊盘与所述基板表面相应的金丝压焊焊盘相连接；

在所述基板表面形成包覆所述基板表面的智能电表功能芯片、键合引线以及压焊焊盘的保护层；

在所述基板背面形成BGA焊球阵列。

可选的，在将所述智能电表功能芯片贴装于所述基板表面的步骤还包括如下子步骤：

对基板进行预热；

在预热后的基板表面预定位置涂胶；

将智能电表芯片与基板表面涂胶位置相对准；

将智能电表芯片贴装于基板表面涂胶位置。

可选的，将智能电表芯片贴装于基板表面涂胶位置之后，还包括对所述基板高温处理，固化智能电表芯片的步骤。

可选的，所述保护层为一层或一层以上的塑封胶。

可选的，采用点胶或者涂敷的方式在基板上表面形成所述塑封胶，并加温固化。

可选的，在基板的背面通过C4工艺回流形成BGA焊球阵列。

可选的，还包括如下步骤：对完成封装的整个模块切片，并做性能检测。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明的智能电表核心模块的封装结构将电表系统中所用的各个不同大小尺寸型号的裸芯片，通过集成为一体，形成一个高密度，低损耗，低成本的小型电表模块，使得整个模块的面积和体积都大大减小；进一步的，本结构中电表模块中的各个芯片间的走线距离变短，更利于提高信号处理的速度，提高电表模块的性能。

此外，本发明的方法成本低且易于控制，便于大规模量产。

附图说明

图1为本发明的智能电表核心模块的封装结构的实施例的剖视图；

图2为本发明的智能电表核心模块的封装结构的实施例中智能电表芯片于基板表面分布的俯视图；

图3至图6为本发明的智能电表核心模块的封装方法的各个步骤后形成的结构的示意图。

具体实施方式