[发明专利]一种POP封装结构及其制作方法

权利要求书

1.一种POP封装结构，包括PCB基板（1），所述PCB基板（1）上放置有封装板（2），且PCB基板（1）和封装板（2）上均固定有半导体芯片（3），并且PCB基板（1）和封装板（2）上均设置有焊接片（4），而且焊接片（4）与半导体芯片（3）通过焊丝相连接；

其特征在于：还包括：

安装槽（5），所述安装槽（5）开设于封装板（2）上下两端的边侧位置以及PCB基板（1）的顶部边侧位置，且安装槽（5）内通过弹性金属片（6）连接有金属放置座（7），并且金属放置座（7）内焊接有焊球（9），所述PCB基板（1）和封装板（2）内均嵌入式设置有导电柱（8），且导电柱（8）与弹性金属片（6）相连接，所述PCB基板（1）与封装板（2）之间以及装板（2）与装板（2）之间均放置有阻挡套（10），且阻挡套（10）位于金属放置座（7）的外侧，所述阻挡套（10）的上下两端均固定有定位球（11），且定位球（11）位于定位槽（12）内，并且定位槽（12）开设于封装板（2）上下两端的边侧位置以及PCB基板（1）的顶部边侧位置，所述阻挡套（10）内嵌入式固定有加强筋（13），且阻挡套（10）的中部位置横向开设有引脚孔（14），所述PCB基板（1）与封装板（2）之间以及装板（2）与装板（2）之间均填充有灌注保护套（15）。

2.根据权利要求1所述的一种POP封装结构，其特征在于：所述封装板（2）的中部为镂空结构设计，且封装板（2）上的镂空结构位于半导体芯片（3）和焊接片（4）之间。

3.根据权利要求1所述的一种POP封装结构，其特征在于：所述金属放置座（7）的外端呈内空的圆台形结构设计，且金属放置座（7）的内端呈圆柱形结构在安装槽（5）内贴合滑动，并且安装槽（5）在PCB基板（1）和封装板（2）上周向分布，而且金属放置座（7）外端的边侧设计为镂空结构，同时金属放置座（7）外端的直径小于安装槽（5）外端的内径。

4.根据权利要求1所述的一种POP封装结构，其特征在于：所述导电柱（8）的一端呈“T”字形结构与上下两组弹性金属片（6）相连接，且每组弹性金属片（6）关于金属放置座（7）的中心轴线等角度分布有四个，并且弹性金属片（6）呈弧形结构设计。

5.根据权利要求1所述的一种POP封装结构，其特征在于：所述阻挡套（10）的外侧呈向内凹陷的弧形结构设计，且阻挡套（10）的内侧与金属放置座（7）相接触，并且阻挡套（10）内侧的中部呈凸起结构，所述阻挡套（10）内侧中部凸起结构与焊球（9）的分布位置相对应，且阻挡套（10）内侧中部凸起位置的内端呈弧形内凹形结构，并且阻挡套（10）采用橡胶材料。

6.根据权利要求1所述的一种POP封装结构，其特征在于：所述定位球（11）在阻挡套（10）上周向分布，且定位球（11）与定位槽（12）之间凹凸配合，并且定位槽（12）开口处的宽度小于定位球（11）的直径。

7.根据权利要求1所述的一种POP封装结构，其特征在于：所述引脚孔（14）在阻挡套（10）上周向分布，且引脚孔（14）的分布位置与阻挡套（10）内侧中部凸起位置相对应，并且引脚孔（14）的分布位置与焊球（9）的分布位置相对应。

8.根据权利要求1所述的一种POP封装结构，其特征在于：所述灌注保护套（15）采用环氧树脂材料，且灌注保护套（15）通过向封装板（2）内灌入环氧树脂固化成型。

9.一种POP封装结构的制作方法，其特征在于：应用于权利要求1-8中任一项所述的一种POP封装结构，所述制作方法具体包括以下步骤：

S1、PCB基板（1）和封装板（2）的基础制作：在PCB基板（1）和封装板（2）上开出安装槽（5），再通过安装槽（5）以及PCB基板（1）和封装板（2）的外表面开出容纳导电柱（8）的孔，然后灌注导电材料形成导电柱（8），接着在安装槽（5）内固定弹性金属片（6）和金属放置座（7），使得弹性金属片（6）与导电柱（8）导电连接，然后将焊接片（4）固定在PCB基板（1）和封装板（2）上，使得焊接片（4）覆盖导电柱（8）；

S2、初步安装：将PCB基板（1）置于底面，将焊球（9）放入金属放置座（7）上，通过金属放置座（7）外侧的开口将焊球（9）初步焊接在金属放置座（7）内，然后将半导体芯片（3）固定在PCB基板（1）上，通过焊丝将半导体芯片（3）与焊接片（4）连接；

S3、堆叠安装：将封装板（2）盖在PCB基板（1）上，使得封装板（2）底部位置的金属放置座（7）套设在PCB基板（1）顶部固定的焊球（9）上，实现定位安装，然后通过金属放置座（7）外侧的开口将焊球（9）初步焊接在金属放置座（7）内，完成堆叠安装，然后再将另一个半导体芯片（3）固定在封装板（2）上，按照上述步骤完成多个封装板（2）的堆叠安装，再对安装完成的POP封装结构进行回流焊接，对金属放置座（7）和焊球（9）进行加固处理；

S4、灌胶密封：待封装机构冷却降温后，将阻挡套（10）扩张并套设在PCB基板（1）和封装板（2）之间以及封装板（2）和封装板（2）之间，同时在最上层封装板（2）上也安装好阻挡套（10），使得阻挡套（10）上的定位球（11）卡入定位槽（12）内进行固定，使得阻挡套（10）套设在金属放置座（7）外侧，并使得阻挡套（10）中部凸出位置与焊球（9）抵接，然后从上方向该封装机构内注入环氧树脂，环氧树脂通过封装板（2）上的镂空结构向下层渗透，并通过阻挡套（10）进行阻挡，使得环氧树脂得以进入两层之间的间隙内，并进入金属放置座（7）与安装槽（5）的间隙内，待环氧树脂固化成灌注保护套（15），对内部各部件进行固定和保护，然后通过阻挡套（10）上的引脚孔（14），实现焊球（9）与外部的电连接，配合金属放置座（7）、弹性金属片（6）、导电柱（8）和焊接片（4）实现各层半导体芯片（3）的导电连接。