[发明专利]无封装芯片直埋印制电路板的结构和方法、芯片封装结构

说明书

本发明属于印制电路板制造及半导体芯片领域。本发明的发明目的是减小芯片裸片与印刷电路板连接后的尺寸，解决高度受限条件下的芯片裸片封装以及电子设备印制电路板设计制造问题。本发明提供了无封装芯片直埋印制电路板的结构包括无封装芯片、印刷电路板，印刷电路板上开有容纳无封装芯片的孔，孔内在设置有印刷电路板走线层的焊盘，无封装芯片的焊盘与对应地孔内焊盘焊接，绝缘胶填充无封装芯片与印刷电路板的空隙，并覆盖无封装芯片。本发明降低了器件高度，适应对封装内部器件的高度有严格限制以及对印制电路板高度有严格限制的场景。本发明电路可靠性高、成本低，能减小集成电路的体积。

技术领域

本发明属于印制电路板制造及半导体芯片封装两个领域，特别是将无封装芯片(裸片,die)直接埋在印制电路板的结构和方法、以及芯片封装结构。

背景技术

当前的芯片，一般是封装后焊接到印制电路板，对印制电路板的高度、平整度带来不利影响，在对结构高度、平整度有严格要求的领域使用不便。

芯片裸片常见的封装外壳有陶瓷、塑料、金属等。外壳起到保护芯片、散热等作用。通常的。封装的芯片裸片有单片，也有多片。单片封装的芯片裸片需要通过裸片外部的封装基板走线到焊盘，如图1所示。多片封装芯片裸片之间可以通过一层内部衬底来连接然后焊接在封装基板上，如图2所示，也有直接在封装基板上连接，还有金线键合的方式。但是封装外壳对封装基板上的器件高度有限制，另外外壳也增加了芯片器件的尺寸和高度，影响到芯片在尺寸限制严格的场景下应用。

无封装芯片(裸die)有表贴在印制电路板上用胶固定的使用方式，例如COB封装(COB：Chip on Board，俗称“牛屎封装”，“牛屎片”)，如图3所示，COB封装是将芯片裸片通过金属键合线连接到印制电路板上，再滴上热胶。由于表贴在印刷电路板上并滴上热胶，该方式增加了电路板厚度，此外，由于采用金属键合线，需要有足够厚度的胶对键合线进行保护，也增加了封装后的尺寸。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的问题是减小芯片裸片与印刷电路板连接后的尺寸，从而解决高度受限条件下的芯片裸片封装以及电子设备印制电路板设计制造问题。

为了达到上述目的，本发明提供一种无封装芯片直埋印制电路板的结构，其特征在于，包括无封装芯片、印刷电路板，印刷电路板上开有容纳无封装芯片的孔，孔内设置有印刷电路板走线层的焊盘，无封装芯片的焊盘与对应地孔内焊盘焊接，绝缘胶填充无封装芯片与印刷电路板之间的空隙，并覆盖无封装芯片。

本发明还提供了一种无封装芯片直埋印制电路板的方法，包括：

步骤1：根据无封装芯片的尺寸，在印刷电路设计时设计能容纳无封装芯片的孔，孔内设置与无封装芯片焊盘对应的走线层的焊盘；

步骤2：制造设计的印刷电路板；

步骤3：将无封装芯片的焊盘与对应地孔内焊盘焊接；

步骤4：用绝缘胶填充无封装芯片与印刷电路板之间的空隙，并覆盖无封装芯片。

本发明还提供了一种芯片封装结构，该封装结构中无封装芯片与封装基板采用本发明无封装芯片直埋印制电路板的结构。

有益效果：

本发明降低了器件高度，可应用在多晶圆封装的基板中，适应对封装内部器件的高度有严格限制的场景；还可应用在手机、可穿戴设备、传感器等电子设备中，适应对印制电路板高度有严格限制的场景。本发明增加了可靠性，降低了成本，可以省去金线(goldenwire，bounding wire)键合，避免金线键合带来的封装问题。本发明能减小芯片和印刷电路板的体积，进而减小整个产品的体积。

附图说明

图1是单芯片裸片封装结构图；

图2是多芯片裸片封装结构图；