[发明专利]采用磁性塑封料的磁屏蔽封装件及磁屏蔽封装件方法

说明书

本发明公开了一种采用磁性塑封料的磁屏蔽封装件及磁屏蔽封装件方法。本发明所采用的磁性塑封料的磁屏蔽封装件包括：布置在封装基板中的底部磁屏蔽层、布置在底部磁屏蔽层上的待屏蔽封装芯片、无缝隙覆盖在待屏蔽封装芯片的四周和顶部的磁性塑封料、以及覆盖磁性塑封料的封装外壳；其中磁性塑封料中掺入有磁性颗粒。

技术领域

本发明涉及磁性随机存储芯片的封装技术领域以及其他对磁场敏感的电子元件和相关集成电路芯片的封装领域，尤其涉及一种采用磁性塑封料的磁屏蔽封装件及磁屏蔽封装件方法。

背景技术

磁性材料和磁电阻元件广泛应用在存储器和传感器领域。磁存储器利用磁性记忆层的磁矩取向来记录数据，是一种非易失性的存储技术。磁性随机存储器兼具闪存的非易失性和静态随机存储器的高速读写能力，在诸多应用场景下(例如嵌入式物联网系统)具有能耗和高整合度的优势，另外可擦写次数大大超过现有的闪存技术因而具有很高的可靠性。

图1是磁阻式随机访问存储器(Magnetic Random Access Memory，MRAM)的磁性隧道结的结构低电阻的情况的示意图，图2是MRAM的磁性隧道结的结构高电阻的情况的示意图。如图1和图2所示，MRAM的原理是基于一个叫做MTJ(磁性隧道结)的结构。它是由两层铁磁性材料(记忆层10和参考层30)夹着一层非常薄的非铁磁绝缘材料层(隧道势垒层20)组成的。磁性随机存储器的数据存储在由磁电阻元件组成的存储比特阵列中，每个磁电阻元件代表了一个比特，每个磁电阻元件包含磁性记忆层和磁性参考层，当两层磁性材料的磁矩指向相同时，磁电阻元件处于低电阻态(逻辑0，如图1所示)，当两层磁性材料的磁矩指向相反时，磁电阻元件处于高点阻态(逻辑1，如图2所示)。

读取MRAM的过程就是对MTJ的电阻进行测量。使用STT-MRAM技术，写MRAM比较简单：使用比读更强的电流穿过MTJ进行写操作。一个自下而上的电流把记忆层磁矩翻转成与参考层磁矩平行的方向，自上而下的电路将其置成反平行的方向。为了降低存储器的写功耗以及增加每个比特的耐用性，需要写电流(电压)尽量低。记忆层的磁稳定性就不能很高，否则需要过大的写电流来翻转磁矩。这样一来外界的磁场对记忆层磁稳定性构成了一定挑战。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是为磁性随机存储器以及其它采用磁电阻元件的传感器或集成电路芯片提供一种采用磁性塑封料的磁屏蔽封装件及磁屏蔽封装件方法，以屏蔽外界磁场。

为实现上述目的，本发明提供了一种采用磁性塑封料的磁屏蔽封装件，包括：布置在封装基板中的底部磁屏蔽层、布置在底部磁屏蔽层上的待屏蔽封装芯片、无缝隙覆盖在待屏蔽封装芯片的四周和顶部的磁性塑封料、以及覆盖磁性塑封料的封装外壳；其中磁性塑封料中掺入有磁性颗粒。

优选地，在所述的采用磁性塑封料的磁屏蔽封装件中，底部磁屏蔽层采用高磁导率软磁合金材料。

优选地，在所述的采用磁性塑封料的磁屏蔽封装件中，底部磁屏蔽层布置在芯片焊盘和待屏蔽封装芯片之间。

为实现上述目的，本发明还提供了一种采用磁性塑封料的磁屏蔽封装件方法，包括：在需要放置磁存储芯片的位置处，在封装基板开槽，并且开槽中放置底部磁屏蔽层；将待屏蔽封装芯片粘贴在底部磁屏蔽层上，并且完成待屏蔽封装芯片的引线键合；制造磁性塑封料，并且将熔融状的磁性塑封料滴注在底部磁屏蔽层上，使磁性塑封料冷却并使得冷却的磁性塑封料无缝隙覆盖在待屏蔽封装芯片的四周和顶部；形成覆盖磁性塑封料的封装外壳。

优选地，在所述的采用磁性塑封料的磁屏蔽封装方法中，底部磁屏蔽层采用高磁导率软磁合金材料。

优选地，在所述的采用磁性塑封料的磁屏蔽封装方法中，底部磁屏蔽层布置在芯片焊盘和待屏蔽封装芯片之间。

优选地，在所述的采用磁性塑封料的磁屏蔽封装方法中，根据待屏蔽封装芯片的尺寸和期望屏蔽效果确定磁屏蔽层材料的厚度和尺寸。