本申請(qǐng)涉及芯片封裝技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種芯片封裝結(jié)構(gòu)及終端設(shè)備。
背景技術(shù):
電子產(chǎn)品已進(jìn)入表面貼裝技術(shù)(Surface Mount Technology,SMT)時(shí)代,隨著電子產(chǎn)品向小型化方向發(fā)展,貼裝元件的外向尺寸逐漸小型化。
隨著科技的進(jìn)步,指紋識(shí)別功能已成為智能手機(jī)、平板電腦等終端設(shè)備的標(biāo)配。目前,指紋模組芯片的形態(tài)多種多樣,有圓形、正方形、長(zhǎng)方形等。實(shí)際應(yīng)用中,指紋模組芯片或其他芯片的封裝需要考慮多方面的因素,比如性能、成本、外觀等等??梢?,如何提供一種響應(yīng)速度快的芯片封裝結(jié)構(gòu)已成為亟待解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本申請(qǐng)實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題在于,提供一種響應(yīng)速度快的芯片封裝結(jié)構(gòu)、終端設(shè)備及方法。
第一方面,本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種芯片封裝結(jié)構(gòu),包括:
基底;
芯片,設(shè)置于所述基底之上;
以及填充層,設(shè)置于所述基底之上,且圍繞所述芯片的一部分,所述填充層的材料為環(huán)氧樹脂材料,且所述環(huán)氧樹脂材料呈白色。
在結(jié)合第一方面的一個(gè)可能的設(shè)計(jì)中,所述芯片通過焊球連接所述基底,所述焊球呈陣列式分布在所述基底上。
在結(jié)合第一方面的一個(gè)可能的設(shè)計(jì)中,所述芯片通過金線連接所述基底。
在結(jié)合第一方面的一個(gè)可能的設(shè)計(jì)中,所述基底和所述芯片通過透明光學(xué)膠粘結(jié)。
在結(jié)合第一方面的一個(gè)可能的設(shè)計(jì)中,所述焊球的直徑的范圍為0.22mm~0.3mm。
在結(jié)合第一方面的一個(gè)可能的設(shè)計(jì)中,相鄰焊球間的間距為0.46mm~0.55mm。
在結(jié)合第一方面的一個(gè)可能的設(shè)計(jì)中,所述芯片封裝結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置于所述基底之上的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。
在結(jié)合第一方面的一個(gè)可能的設(shè)計(jì)中,所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)系數(shù)高于所述基底的熱傳導(dǎo)系數(shù)。
在結(jié)合第一方面的一個(gè)可能的設(shè)計(jì)中,所述基底與所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)通過透明光學(xué)膠粘結(jié)。
在結(jié)合第一方面的一個(gè)可能的設(shè)計(jì)中,所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)延伸超出所述基底的邊緣。
第二方面,本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種終端設(shè)備,包括一種芯片封裝結(jié)構(gòu),其中,所述芯片封裝結(jié)構(gòu)包括基底、芯片、以及填充層,所述芯片設(shè)置于所述基底之上,所述填充層,設(shè)置于所述基底之上,且圍繞所述芯片的一部分,所述填充層的材料為環(huán)氧樹脂材料,且所述環(huán)氧樹脂材料呈白色。
在結(jié)合第二方面的一個(gè)可能的設(shè)計(jì)中,所述芯片通過焊球連接所述基底,所述焊球呈陣列式分布在所述基底上。
在結(jié)合第二方面的一個(gè)可能的設(shè)計(jì)中,所述芯片通過金線連接所述基底。
在結(jié)合第二方面的一個(gè)可能的設(shè)計(jì)中,所述基底和所述芯片通過透明光學(xué)膠粘結(jié)。
在結(jié)合第二方面的一個(gè)可能的設(shè)計(jì)中,所述焊球的直徑的范圍為0.22mm~0.3mm和/或相鄰焊球間的間距為0.46mm~0.55mm。
在結(jié)合第二方面的一個(gè)可能的設(shè)計(jì)中,所述芯片封裝結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置于所述基底之上的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。
在結(jié)合第二方面的一個(gè)可能的設(shè)計(jì)中,所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)系數(shù)高于所述基底的熱傳導(dǎo)系數(shù)。
第三方面,本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種芯片封裝結(jié)構(gòu)的制備方法,該方法用于制備第一方面提供的芯片封裝結(jié)構(gòu),包括:
提供一基底;
在所述基底之上設(shè)置一芯片。
在所述基底之上設(shè)置一圍繞芯片的一部分的填充層。
在結(jié)合第三方面的一個(gè)可能的設(shè)計(jì)中,在所述基底與芯片之間設(shè)置一金線,以使所述芯片通過所述金線連接所述基底。
在結(jié)合第三方面的一個(gè)可能的設(shè)計(jì)中,在所述基底和所述芯片之間設(shè)置一透明光學(xué)膠,以粘結(jié)所述基底和所述芯片。
在結(jié)合第三方面的一個(gè)可能的設(shè)計(jì)中,所述焊球的直徑的范圍為0.22mm~0.3mm和/或相鄰焊球間的間距為0.46mm~0.55mm。
在結(jié)合第三方面的一個(gè)可能的設(shè)計(jì)中,在所述基底之上設(shè)置加強(qiáng)構(gòu)件,以避免所述基底翹曲。
在結(jié)合第三方面的一個(gè)可能的設(shè)計(jì)中,設(shè)置所述基底之上的所述加強(qiáng)構(gòu)件高于所述基底的熱傳導(dǎo)系數(shù)。
在結(jié)合第三方面的一個(gè)可能的設(shè)計(jì)中,在所述基底與所述加強(qiáng)構(gòu)件之間設(shè)置一透明光學(xué)膠,以粘結(jié)所述基底與所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。
可以看出,本申請(qǐng)實(shí)施例中,填充層30呈白色,當(dāng)芯片封裝結(jié)構(gòu)應(yīng)用在白色面板玻璃的終端設(shè)備上時(shí),指紋芯片或者其他芯片的表面蓋板,無需再印刷油墨層,可省去一道工序,降低成本,且減少油墨層的厚度之后,芯片到手指的距離變短,整個(gè)電容響應(yīng),信號(hào)強(qiáng)度更高,終端設(shè)備獲取到的信息質(zhì)量更好,有利于提高終端設(shè)備響應(yīng)速度。
附圖說明
為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種芯片封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖;
圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的另一種芯片封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖;
圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的另一種芯片封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖;
圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種終端設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種芯片封裝結(jié)構(gòu)的制備方法。
具體實(shí)施方式
為了使本申請(qǐng)實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例的附圖,對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分的實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都應(yīng)當(dāng)屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。
除非另作定義,此處使用的技術(shù)術(shù)語或科學(xué)術(shù)語應(yīng)對(duì)作為本申請(qǐng)所屬領(lǐng)域內(nèi)具有一般技能的人士所理解的通常意義。本申請(qǐng)中使用的“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于區(qū)別不同對(duì)象,而不是用于描述特定順序、數(shù)量或者重要性。同樣,“一個(gè)”、“一”或“該”等類似詞語也不表示數(shù)量限制,而只是用來表示存在至少一個(gè)?!鞍ā被蛘摺鞍钡阮愃频脑~語意指出現(xiàn)該詞語前面的元件或物件涵蓋出現(xiàn)在該詞后面列舉的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或物件。“連接”或者相連等類似的詞語并非限定于物理的或者機(jī)械的連接,而是可以包含電性的連接,不管是直接的還是間接的。“上”、“下”、“左”、“右”等僅用于表示相對(duì)位置關(guān)系,當(dāng)被描述對(duì)象的絕對(duì)位置改變后,則該相對(duì)位置關(guān)系也可能相應(yīng)地改變。
為了清晰起見,在附圖中層或區(qū)域的厚度被放大,而非根據(jù)實(shí)際的比例繪制。當(dāng)諸如層、膜、區(qū)域或基板之類的元件被稱作位于另一元件“上”時(shí),該元件可以“直接”位于另一個(gè)元件“上”,或者可以存在中間元件。
在本文中提及“實(shí)施例”意味著,結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可以包含在本申請(qǐng)的至少一個(gè)實(shí)施例中。在說明書中的各個(gè)位置出現(xiàn)該短語并不一定均是指相同的實(shí)施例,也不是與其它實(shí)施例互斥的獨(dú)立的或備選的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員顯式地和隱式地理解的是,本文所描述的實(shí)施例可以與其它實(shí)施例相結(jié)合。
請(qǐng)參見圖1-圖3,圖1-圖3為一種芯片封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖,該芯片封裝結(jié)構(gòu)包括基底10、芯片20,填充層30、芯片20設(shè)置于基底10之上,填充層30設(shè)置于基底10之上,且圍繞芯片20的一部分,填充層30的材料為環(huán)氧樹脂材料(Epoxy Molding Compound,EMC),且該環(huán)氧樹脂材料呈白色??梢?,由于填充層30呈白色,當(dāng)芯片封裝結(jié)構(gòu)應(yīng)用在白色面板玻璃的終端設(shè)備上時(shí),指紋芯片或者其他芯片的表面蓋板,無需再印刷油墨層,可省去一道工序,降低成本,且減少油墨層的厚度之后,芯片到手指的距離變短,整個(gè)電容響應(yīng),信 號(hào)強(qiáng)度更高,終端設(shè)備獲取到的信息質(zhì)量更好,有利于提高終端設(shè)備響應(yīng)速度。
其中,基底10可包括介電材料,比如有機(jī)材料。有機(jī)材料可為具有玻璃纖維的聚丙烯(polypropylene,PP)、環(huán)氧樹脂(epoxy resin)、聚酰亞胺(polyimide)中的至少一種。填充層30可保護(hù)芯片20免于受損及/或被污染。芯片20為指紋模組芯片,當(dāng)然芯片20也可以是其他芯片。
可選的,該封裝結(jié)構(gòu)還可包括另一基底,該基底例如為(但不限于)印刷電路板?;?0及芯片20可設(shè)置于另一基底的上表面之上。在一個(gè)實(shí)施例中,基底10的厚度可小于另一基底的厚度。
可選的,該封裝結(jié)構(gòu)還可包括導(dǎo)電構(gòu)件,該導(dǎo)電構(gòu)件設(shè)置在另一基底與芯片20之間,電性信號(hào)可通過該導(dǎo)電構(gòu)件在另一基底與芯片20之間傳遞。
可選的,芯片20通過焊球40連接基底,焊球40呈陣列式分布在基底10上。
可選的,焊球40的直徑的范圍為0.22mm~0.3mm。
可選的,相鄰焊球40間的間距為0.46mm~0.55mm。
其中,相鄰焊球40之間的間距可以是相等的也可以是不相等的,比如陣列式排列的焊球的最外行與次外行之間行間距小于其他相鄰行之間的行間距,陣列式排列的焊球的最外列與次外列之間列間距小于其他列鄰行之間的行間距,又比如,陣列式排列的焊球的行間距沿芯片封裝結(jié)構(gòu)的中心點(diǎn)方向依次增大,陣列式排列的焊球的列間距沿芯片封裝結(jié)構(gòu)的中心點(diǎn)方向依次增大等等,本申請(qǐng)不作限定。
可選的,芯片20通過金線50連接基底10。
可選的,基底10和芯片20通過透明光學(xué)膠60粘結(jié)。
其中,在芯片20通過金線50連接基底10的結(jié)構(gòu)中,為了強(qiáng)化芯片封裝的可靠度與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定度,需要在基底10和芯片20之間通過光學(xué)膠60進(jìn)行粘結(jié)。當(dāng)然光學(xué)膠60可以用其他具有黏結(jié)作用的膠水替代,本申請(qǐng)不作限定。
可選的,芯片封裝結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置于基底10之上的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)70。
可選的,加強(qiáng)結(jié)構(gòu)70的熱傳導(dǎo)系數(shù)高于基底10的熱傳導(dǎo)系數(shù)。
可選的,基底10與加強(qiáng)結(jié)構(gòu)70通過透明光學(xué)膠80粘結(jié)。
可選的,加強(qiáng)結(jié)構(gòu)70延伸超出基底10的邊緣。
其中,基于電子產(chǎn)品輕、薄及集成化的需求,芯片封裝的尺寸已持續(xù)縮小。 基底10的厚度因而縮小。比如,基底10的厚度范圍可在100μm~200μm之間,或者,基底10的厚度可在20μm~80μm之間。由于基底10厚度的縮減,基底10的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也相應(yīng)減小。承載芯片20的基底10可能存在翹曲(warpage)問題,使得將基底10設(shè)置在其他電子構(gòu)件上的步驟變得難以進(jìn)行。因此,芯片封裝的可靠度與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定度是不足的。為了強(qiáng)化芯片封裝的可靠度與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定度,在基底10之上設(shè)置加強(qiáng)構(gòu)件70以避免基底10翹曲。此外,加強(qiáng)構(gòu)件70熱傳導(dǎo)系數(shù)(thermalconductivity)高于基底10的熱傳導(dǎo)系數(shù)。這樣,不僅強(qiáng)化了芯片封裝的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及可靠度,還能增進(jìn)芯片運(yùn)作期間所產(chǎn)生熱能的消散。加強(qiáng)構(gòu)件70可包括(但不限于)不銹鋼、銅、鋁、金、銀、不同金屬材料所制成的合金、或前述的組合。為了增強(qiáng)加強(qiáng)構(gòu)件70與基底10之間的黏結(jié),可在加強(qiáng)構(gòu)件70與基底10通過透明光學(xué)膠80進(jìn)行粘結(jié)。當(dāng)然光學(xué)膠80可以用其他具有黏結(jié)作用的膠水替代,本申請(qǐng)不作限定。
請(qǐng)參見圖4,圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種終端設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖,其中,圖4中所示的A為圖1-圖3所示的芯片封裝結(jié)構(gòu),該芯片封裝結(jié)構(gòu)包括基底10、芯片20,填充層30、芯片20設(shè)置于基底10之上,填充層30設(shè)置于基底10之上,且圍繞芯片20的一部分,填充層30的材料為環(huán)氧樹脂材料(Epoxy Molding Compound,EMC),且該環(huán)氧樹脂材料呈白色。
其中,本申請(qǐng)所述的終端設(shè)備,又稱之為用戶設(shè)備(User Equipment,UE),是一種向用戶提供語音和/或數(shù)據(jù)連通性的設(shè)備,例如,具有無線連接功能的手持式設(shè)備、車載設(shè)備等。常見的終端例如包括:手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、掌上電腦、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備(mobile internet device,MID)、可穿戴設(shè)備,例如智能手表、智能手環(huán)、計(jì)步器等。
可選的,芯片20通過焊球40連接基底,焊球40呈陣列式分布在基底10上。
可選的,焊球40的直徑的范圍為0.22mm~0.3mm。
可選的,相鄰焊球40間的間距為0.46mm~0.55mm。
可選的,芯片20通過金線50連接基底10。
可選的,基底10和芯片20通過透明光學(xué)膠60粘結(jié)。
可選的,芯片封裝結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置于基底10之上的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)70。
可選的,加強(qiáng)結(jié)構(gòu)70的熱傳導(dǎo)系數(shù)高于基底10的熱傳導(dǎo)系數(shù)。
可選的,基底10與加強(qiáng)結(jié)構(gòu)70通過透明光學(xué)膠80粘結(jié)。
可選的,加強(qiáng)結(jié)構(gòu)70延伸超出基底10的邊緣。
可以看出,本申請(qǐng)實(shí)施例中,當(dāng)終端設(shè)備的面板玻璃為白色面板玻璃時(shí),芯片封裝結(jié)構(gòu)的填充層30呈白色,將該芯片封裝結(jié)構(gòu)安置于該終端設(shè)備上時(shí),指紋芯片或者其他芯片的表面蓋板,無需再印刷油墨層,可省去一道工序,降低成本,且減少油墨層的厚度之后,芯片到手指的距離變短,整個(gè)電容響應(yīng),信號(hào)強(qiáng)度更高,終端設(shè)備獲取到的信息質(zhì)量更好,有利于提高終端設(shè)備響應(yīng)速度。
請(qǐng)參見圖5,圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種芯片封裝結(jié)構(gòu)的制備方法,包括:
S501、提供一基底10。
S502、在基底10之上設(shè)置一芯片20。
S503、在基底10之上設(shè)置一圍繞芯片20的一部分的填充層30。
可選的,在基底10之上設(shè)置一呈陣列式分布的焊球40,以使芯片20通過焊球40連接基底10。
可選的,在基底10與芯片20之間設(shè)置一金線50,以使芯片20通過金線50連接基底10。
可選的,在芯片20通過金線50連接基底10的結(jié)構(gòu)中,為了強(qiáng)化芯片封裝的可靠度與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定度,在基底10和芯片20之間設(shè)置一透明光學(xué)膠60,以粘結(jié)基底10和芯片20。
可選的,焊球40的直徑的范圍為0.22mm~0.3mm。
可選的,相鄰焊球40間的間距為0.46mm~0.55mm。
可選的,為了強(qiáng)化芯片封裝的可靠度與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定度,在基底10之上設(shè)置加強(qiáng)構(gòu)件70以避免基底10翹曲。
可選的,為了進(jìn)芯片運(yùn)作期間所產(chǎn)生熱能的消散,設(shè)置基底10之上的加強(qiáng)構(gòu)件70高于基底10的熱傳導(dǎo)系數(shù)。
可選的,為了增強(qiáng)加強(qiáng)構(gòu)件70與基底10之間的黏結(jié),在基底10與加強(qiáng)構(gòu)件70之間設(shè)置一透明光學(xué)膠80,以粘結(jié)基底10與加強(qiáng)結(jié)構(gòu)70。
以上所述,以上實(shí)施例僅用以說明本申請(qǐng)的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理 解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本申請(qǐng)各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。