[发明专利]大功率芯片柔性基板封装结构及封装工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种大功率芯片柔性基板封装结构及封装工艺，属于半导体封装技术领域。

背景技术

柔性电路板是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有可靠性的可挠性印刷电路板。由于其配线密度高、厚度薄、散热性好的特点，在一些功耗较大的集成电路、大中功率系统封装（SiP）产品中被广泛的应用。

但是柔性电路板的封装工艺要求与传统硬质基板的封装工艺有很多不同之处，其中，定位技术被认为柔性电路板封装工艺的关键步骤。因为柔性电路板的硬度较低，较柔软，如果不使用专用夹具夹持，就无法完成固定和传输，也就无法完成印刷、贴片、打线、过炉等基本工序。

现有技术中，一般的解决方案是在加工过程中使用固定柔性电路板的夹具，包括基座和用于固定位置的前后挂卡、左右导轨等。该种方法一般可以解决柔性电路板的固定和传输问题，但是通过四周的挂卡和导轨很难控制柔性电路板上局部形变问题。尤其对于尺寸较大的柔性电路板，例如规格为220mm×84mm（长×宽）板材，可以制作出大约200颗面积为100mm²的器件。传统的基座支撑和四周固定方式无法满足对每一颗器件的局部形变控制。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种大功率芯片柔性基板封装结构及封装工艺，一方面可以增加柔性电路板的局部刚度，便于进行工艺加工，另一方面可以提升器件或整个系统的散热能力。

按照本发明提供的技术方案，所述大功率芯片柔性基板封装结构，包括柔性电路板，在柔性电路板的一面上分布若干芯片，在柔性电路板的另一面上设置焊锡球；其特征是：在所述每个芯片的周围设置保形金属框，保形金属框围绕芯片，保形金属框的上表面设置金属散热片，金属散热片与芯片之间设置导热层。

所述保形金属框的下表面通过第一粘接层贴装在柔性电路板上，保形金属框的上表面与金属散热片通过第二粘接层连接。

所述大功率芯片柔性基板封装工艺，其特征是，包括以下步骤：

（1）在柔性电路板上围绕芯片安装区域涂覆粘接材料，得到第一粘接层；

（2）将保形金属框通过第一粘接层贴装在柔性电路板上；

（3）在保形金属框的空腔区域内进行芯片的安装；

（4）在芯片的上表面涂覆导热材料，形成导热层；并在保形金属框的上表面涂覆一层粘接材料，得到第二粘接层；

（5）在保形金属框的上表面贴装金属散热片，并且保证金属散热片与导热层接触；

（6）在柔性电路板上相对于芯片安装面的另一面进行植球，得到焊锡球。

所述导热材料采用导热硅脂。

本发明所述大功率芯片柔性基板封装结构及封装工艺，为一些功耗大的集成电路、大或中功率系统柔性电路板封装（SiP）产品提供了一套实际有效的解决方案，既提升了对柔性电路板形变的控制，又提升了器件或系统的散热能力。

附图说明

图1～图7为所述大功率芯片柔性基板封装结构一种实施例的制备流程图。其中：

图1为在柔性电路板上涂覆得到第一粘接层的示意图。

图2为将保形金属框贴在柔性电路板上的示意图。

图3为图2的俯视图。

图4为在柔性电路板上制作芯片的示意图。

图5为在芯片上表面涂覆得到导热层的示意图。

图6为在保形金属框上贴装金属散热片的示意图。

图7为本发明所述大功率芯片柔性基板封装结构一种实施例的剖面图。

图8～图11为所述大功率芯片柔性基板封装结构另一种实施例的制备流程图。其中：

图8为在柔性电路板上采用倒装工艺制作芯片的示意图。

图9为在图8制作的芯片上表面涂覆导热层的示意图。

图10为在图9制作的芯片上贴装金属散热片的示意图。

图11为本发明所述大功率芯片柔性基板封装结构另一种实施例的剖面图。

图中序号：柔性电路板1、芯片2、焊锡球3、保形金属框4、第一粘接层5、金属散热片6、导热层7、第二粘接层8、固晶胶9。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明作进一步说明。