一種基于錫膏焊接的CSP元件封裝工藝的制作方法
一種基于錫膏焊接的csp元件封裝工藝
技術領域
1.本發明屬于csp封裝技術領域，具體涉及一種一種基于錫膏焊接的csp元件封裝工藝。
背景技術：
2.csp(chip scale package)封裝，是芯片級封裝的意思，csp封裝是最新一代的內存芯片封裝技術，其技術性能又有了新的提升；csp封裝可以讓芯片面積與封裝面積之比超過1:1.14，已經相當接近1:1的理想情況，絕對尺寸也僅有32平方毫米，約為普通的bga的1/3，僅僅相當于tsop內存芯片面積的1/6，與bga封裝相比，同等空間下csp封裝可以將存儲容量提高三倍。
3.芯片是半導體元件產品的統稱，也叫集成電路，或稱微電路、微芯片、晶片/芯片，在電子學中是一種將電路(主要包括半導體設備，也包括被動組件等)小型化的方式，并時常制造在半導體晶圓表面上，芯片是電腦等電子產品的核心組成部分，并且在電腦的電路系統中存在著很多的csp元件產品。
4.在csp元件產品的封裝中，通常是將對應的芯片做成csp產品，再經smt貼裝到線路板上。
5.此外，焊錫膏也叫錫膏，是一種灰膏體，焊錫膏是伴隨著smt應運而生的一種新型焊接材料，是由焊錫粉、助焊劑以及其它的表面活性劑、觸變劑等加以混合，形成的膏狀混合物。主要用于smt行業pcb表面電阻、電容、ic等電子元器件的焊接。
6.目前，申請號為202210914630.4的中國發明專利公開了“一種小尺寸芯片csp封裝結構及csp封裝方法”，其中結構包括絕緣層、導電層、芯片和封裝體，所述絕緣層開設有兩個開窗，所述開窗貫穿所述第一絕緣層；所述導電層設置在所述絕緣層上，所述導電層包括兩個焊盤，一個所述焊盤對應設置在一個所述開窗的位置；所述芯片設置在兩個所述焊盤上；所述封裝體設置在所述絕緣層上，并包覆所述芯片和所述導電層。本發明通過在絕緣層上開設貫穿的兩個開窗，以將設置在絕緣層上的兩個焊盤的下表面暴露，從而形成了可雙面焊接的焊盤模塊，可增加小尺寸led芯片的焊盤尺寸，以保證csp封裝的垂直性和smt牢固性，同時成本和厚度具有更大的優勢，適于大范圍推廣應用。
7.然而，傳統的csp產品在封裝完成后，在工作時，電路板的熱量會直接傳輸到csp電子元件產品上，對csp電子元件產品工作的可靠性將會產生十分不利的影響。
技術實現要素：
8.為解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種一種基于錫膏焊接的csp元件封裝工藝，具有工藝簡單、使用安全性高以及使用壽命長的特點。
9.為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種基于錫膏焊接的csp元件封裝工藝，包括線路板本體、芯片本體和封裝體，在所述芯片本體上具有兩組相對稱分布的引腳，在所述線路板本體的頂面涂覆有錫膏層，還包括隔熱片材、絕緣片材和導熱棉，所述引腳利
用錫膏層焊接固定在所述線路板本體的頂面，所述絕緣片材粘合固定在所述線路板本體的頂面并包圍所述芯片本體，所述隔熱片材分布在所述芯片本體的底面與所述線路板本體的頂面之間，且在所述隔熱片材的底面具有多個沿其長度方向等間隔分布的散熱槽，所述導熱棉粘合固定在所述封裝體的內頂面，且所述封裝體貼裝在所述絕緣片材上；所述一種基于錫膏焊接的csp元件封裝工藝具體包含如下步驟：
10.步驟一：準備線路板本體、芯片本體、封裝體、隔熱片材、絕緣片材和導熱棉；
11.步驟二：在所述線路板本體的頂面涂覆一層錫膏層；
12.步驟三：將所述隔熱片材粘貼固定在所述芯片本體的底面，之后將所述隔熱片材貼附在所述錫膏層上；
13.步驟四：將所述線路板本體放置在專用的載料工具上，并輸送至回流焊爐中，使所述芯片本體的引腳與所述錫膏層焊接連接；
14.步驟五：在所述線路板本體的頂面粘合固定絕緣片材，并使所述絕緣片材包圍所述芯片本體；
15.步驟六：在所述絕緣片材的頂面利用封裝體對所述芯片本體進行csp封裝。
16.作為本發明的一種優選技術方案，所述封裝體內頂面與所述芯片本體頂面之間的間隔等同于所述導熱棉的厚度。
17.作為本發明的一種優選技術方案，所述絕緣片材的長度和寬度與所述封裝體的長度和寬度均相等。
18.作為本發明的一種優選技術方案，所述隔熱片材的厚度為0.2mm-0.6mm，所述散熱槽的槽深為0.1mm-0.3mm。
19.作為本發明的一種優選技術方案，所述隔熱片材為聚酰亞胺材料。
20.作為本發明的一種優選技術方案，還包括密封蓋板、支撐圈、橡膠密封圈、一號密封膠層和二號密封膠層，所述支撐圈位于所述芯片本體內并與所述芯片本體為一體式結構，所述橡膠密封圈利用一號密封膠層粘合固定在所述支撐圈的頂面，所述密封蓋板利用二號密封膠層粘合固定在所述橡膠密封圈的頂面。
21.作為本發明的一種優選技術方案，所述橡膠密封圈頂面與所述芯片本體頂面之間的距離等同于所述密封蓋板與所述二號密封膠層的厚度之和。
22.與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明的一種基于錫膏焊接的csp元件封裝工藝，工藝簡單、成本低，通過設置的具有散熱槽的隔熱片材，能夠避免線路板本體產生的熱量傳導至芯片本體上，保證了芯片本體在加工以及使用過程中的安全性、延長了csp產品的使用壽命；此外，本發明的產品具有膠合安裝的橡膠密封圈，提高了密封性能和防水能力。
附圖說明
23.附圖用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。在附圖中：
24.圖1為本發明的結構示意圖；
25.圖2為本發明中的芯片本體軸測結構示意圖；
26.圖3為本發明圖1中的a處放大結構示意圖；
27.圖4為本發明的工藝流程示意圖；
28.圖中：10、線路板本體；101、錫膏層；11、芯片本體；111、引腳；112、密封蓋板；113、支撐圈；114、橡膠密封圈；115、一號密封膠層；116、二號密封膠層；12、封裝體；13、隔熱片材；131、散熱槽；14、絕緣片材；15、導熱棉。
具體實施方式
29.下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
30.實施例一
31.請參閱圖1-圖4，本發明提供以下技術方案：一種基于錫膏焊接的csp元件封裝工藝，包括線路板本體10、芯片本體11和封裝體12，在芯片本體11上具有兩組相對稱分布的引腳111，在線路板本體10的頂面涂覆有錫膏層101，還包括隔熱片材13、絕緣片材14和導熱棉15，引腳111利用錫膏層101焊接固定在線路板本體10的頂面，絕緣片材14粘合固定在線路板本體10的頂面并包圍芯片本體11，隔熱片材13分布在芯片本體11的底面與線路板本體10的頂面之間，且在隔熱片材13的底面具有多個沿其長度方向等間隔分布的散熱槽131，導熱棉15粘合固定在封裝體12的內頂面，且封裝體12貼裝在絕緣片材14上；一種基于錫膏焊接的csp元件封裝工藝具體包含如下步驟：
32.步驟一：準備線路板本體10、芯片本體11、封裝體12、隔熱片材13、絕緣片材14和導熱棉15；
33.步驟二：在線路板本體10的頂面涂覆一層錫膏層101；
34.步驟三：將隔熱片材13粘貼固定在芯片本體11的底面，之后將隔熱片材13貼附在錫膏層101上；
35.步驟四：將線路板本體10放置在專用的載料工具上，并輸送至回流焊爐中，使芯片本體11的引腳111與錫膏層101焊接連接；
36.步驟五：在線路板本體10的頂面粘合固定絕緣片材14，并使絕緣片材14包圍芯片本體11；
37.步驟六：在絕緣片材14的頂面利用封裝體12對芯片本體11進行csp封裝。
38.由附圖1所示，作為一種可選的實施例，本實施例中，封裝體12內頂面與芯片本體11頂面之間的間隔等同于導熱棉15的厚度，使得在封裝體12在封裝完畢后，導熱棉15的底面抵貼芯片本體11的頂面，有利于導出芯片本體11產生的熱量，保證csp產品在加工以及工作時的安全性。
39.由附圖1所示，作為一種可選的實施例，本實施例中，絕緣片材14的長度和寬度與封裝體12的長度和寬度均相等，利用絕緣片材14實現封裝體12與線路板本體10的封裝，保證csp產品工作的安全性。
40.由附圖1和附圖3所示，作為一種可選的實施例，本實施例中，隔熱片材13的厚度為0.2mm，散熱槽131的槽深為0.1mm，其中，隔熱片材13為聚酰亞胺材料，隔熱片材13的設置，能夠避免線路板本體10產生的熱量傳導至芯片本體11上，保證了芯片本體11在加工以及使
用過程中的安全性、延長了csp產品的使用壽命，后期csp產品可直接利用smt工藝實現貼裝。
41.由附圖1和附圖2所示，作為一種可選的實施例，本實施例中，還包括密封蓋板112、支撐圈113、橡膠密封圈114、一號密封膠層115和二號密封膠層116，支撐圈113位于芯片本體11內并與芯片本體11為一體式結構，橡膠密封圈114利用一號密封膠層115粘合固定在支撐圈113的頂面，密封蓋板112利用二號密封膠層116粘合固定在橡膠密封圈114的頂面，橡膠密封圈114、一號密封膠層115和二號密封膠層116的配合，提高了csp產品的密封性能和防水能力，具體步驟如下：
42.步驟一：利用點膠機在支撐圈113的頂面均勻涂覆一層一號密封膠層115，并將橡膠密封圈114利用一號密封膠層115粘合固定在支撐圈113的頂面；
43.步驟二：利用點膠機在橡膠密封圈114的頂面均勻涂覆一層二號密封膠層116，并將密封蓋板112利用二號密封膠層116粘合固定在橡膠密封圈114的頂面。
44.由附圖1和附圖2所示，作為一種可選的實施例，本實施例中，橡膠密封圈114頂面與芯片本體11頂面之間的距離等同于密封蓋板112與二號密封膠層116的厚度之和，使得密封蓋板112膠裝完畢后，密封蓋板112的頂面與芯片本體11的頂面平齊。
45.實施例二
46.請參閱圖1-圖4，本發明提供以下技術方案：一種基于錫膏焊接的csp元件封裝工藝，包括線路板本體10、芯片本體11和封裝體12，在芯片本體11上具有兩組相對稱分布的引腳111，在線路板本體10的頂面涂覆有錫膏層101，還包括隔熱片材13、絕緣片材14和導熱棉15，引腳111利用錫膏層101焊接固定在線路板本體10的頂面，絕緣片材14粘合固定在線路板本體10的頂面并包圍芯片本體11，隔熱片材13分布在芯片本體11的底面與線路板本體10的頂面之間，且在隔熱片材13的底面具有多個沿其長度方向等間隔分布的散熱槽131，導熱棉15粘合固定在封裝體12的內頂面，且封裝體12貼裝在絕緣片材14上；一種基于錫膏焊接的csp元件封裝工藝具體包含如下步驟：
47.步驟一：準備線路板本體10、芯片本體11、封裝體12、隔熱片材13、絕緣片材14和導熱棉15；
48.步驟二：在線路板本體10的頂面涂覆一層錫膏層101；
49.步驟三：將隔熱片材13粘貼固定在芯片本體11的底面，之后將隔熱片材13貼附在錫膏層101上；
50.步驟四：將線路板本體10放置在專用的載料工具上，并輸送至回流焊爐中，使芯片本體11的引腳111與錫膏層101焊接連接；
51.步驟五：在線路板本體10的頂面粘合固定絕緣片材14，并使絕緣片材14包圍芯片本體11；
52.步驟六：在絕緣片材14的頂面利用封裝體12對芯片本體11進行csp封裝。
53.由附圖1所示，作為一種可選的實施例，本實施例中，封裝體12內頂面與芯片本體11頂面之間的間隔等同于導熱棉15的厚度，使得在封裝體12在封裝完畢后，導熱棉15的底面抵貼芯片本體11的頂面，有利于導出芯片本體11產生的熱量，保證csp產品在加工以及工作時的安全性。
54.由附圖1所示，作為一種可選的實施例，本實施例中，絕緣片材14的長度和寬度與
封裝體12的長度和寬度均相等，利用絕緣片材14實現封裝體12與線路板本體10的封裝，保證csp產品工作的安全性。
55.由附圖1和附圖3所示，作為一種可選的實施例，本實施例中，隔熱片材13的厚度為0.4mm，散熱槽131的槽深為0.2mm，其中，隔熱片材13為聚酰亞胺材料，隔熱片材13的設置，能夠避免線路板本體10產生的熱量傳導至芯片本體11上，保證了芯片本體11在加工以及使用過程中的安全性、延長了csp產品的使用壽命，后期csp產品可直接利用smt工藝實現貼裝。
56.由附圖1和附圖2所示，作為一種可選的實施例，本實施例中，還包括密封蓋板112、支撐圈113、橡膠密封圈114、一號密封膠層115和二號密封膠層116，支撐圈113位于芯片本體11內并與芯片本體11為一體式結構，橡膠密封圈114利用一號密封膠層115粘合固定在支撐圈113的頂面，密封蓋板112利用二號密封膠層116粘合固定在橡膠密封圈114的頂面，橡膠密封圈114、一號密封膠層115和二號密封膠層116的配合，提高了csp產品的密封性能和防水能力，具體步驟如下：
57.步驟一：利用點膠機在支撐圈113的頂面均勻涂覆一層一號密封膠層115，并將橡膠密封圈114利用一號密封膠層115粘合固定在支撐圈113的頂面；
58.步驟二：利用點膠機在橡膠密封圈114的頂面均勻涂覆一層二號密封膠層116，并將密封蓋板112利用二號密封膠層116粘合固定在橡膠密封圈114的頂面。
59.由附圖1和附圖2所示，作為一種可選的實施例，本實施例中，橡膠密封圈114頂面與芯片本體11頂面之間的距離等同于密封蓋板112與二號密封膠層116的厚度之和，使得密封蓋板112膠裝完畢后，密封蓋板112的頂面與芯片本體11的頂面平齊。
60.實施例三
61.請參閱圖1-圖4，本發明提供以下技術方案：一種基于錫膏焊接的csp元件封裝工藝，包括線路板本體10、芯片本體11和封裝體12，在芯片本體11上具有兩組相對稱分布的引腳111，在線路板本體10的頂面涂覆有錫膏層101，還包括隔熱片材13、絕緣片材14和導熱棉15，引腳111利用錫膏層101焊接固定在線路板本體10的頂面，絕緣片材14粘合固定在線路板本體10的頂面并包圍芯片本體11，隔熱片材13分布在芯片本體11的底面與線路板本體10的頂面之間，且在隔熱片材13的底面具有多個沿其長度方向等間隔分布的散熱槽131，導熱棉15粘合固定在封裝體12的內頂面，且封裝體12貼裝在絕緣片材14上；一種基于錫膏焊接的csp元件封裝工藝具體包含如下步驟：
62.步驟一：準備線路板本體10、芯片本體11、封裝體12、隔熱片材13、絕緣片材14和導熱棉15；
63.步驟二：在線路板本體10的頂面涂覆一層錫膏層101；
64.步驟三：將隔熱片材13粘貼固定在芯片本體11的底面，之后將隔熱片材13貼附在錫膏層101上；
65.步驟四：將線路板本體10放置在專用的載料工具上，并輸送至回流焊爐中，使芯片本體11的引腳111與錫膏層101焊接連接；
66.步驟五：在線路板本體10的頂面粘合固定絕緣片材14，并使絕緣片材14包圍芯片本體11；
67.步驟六：在絕緣片材14的頂面利用封裝體12對芯片本體11進行csp封裝。
68.由附圖1所示，作為一種可選的實施例，本實施例中，封裝體12內頂面與芯片本體11頂面之間的間隔等同于導熱棉15的厚度，使得在封裝體12在封裝完畢后，導熱棉15的底面抵貼芯片本體11的頂面，有利于導出芯片本體11產生的熱量，保證csp產品在加工以及工作時的安全性。
69.由附圖1所示，作為一種可選的實施例，本實施例中，絕緣片材14的長度和寬度與封裝體12的長度和寬度均相等，利用絕緣片材14實現封裝體12與線路板本體10的封裝，保證csp產品工作的安全性。
70.由附圖1和附圖3所示，作為一種可選的實施例，本實施例中，隔熱片材13的厚度為0.6mm，散熱槽131的槽深為0.3mm，其中，隔熱片材13為聚酰亞胺材料，隔熱片材13的設置，能夠避免線路板本體10產生的熱量傳導至芯片本體11上，保證了芯片本體11在加工以及使用過程中的安全性、延長了csp產品的使用壽命，后期csp產品可直接利用smt工藝實現貼裝。
71.由附圖1和附圖2所示，作為一種可選的實施例，本實施例中，還包括密封蓋板112、支撐圈113、橡膠密封圈114、一號密封膠層115和二號密封膠層116，支撐圈113位于芯片本體11內并與芯片本體11為一體式結構，橡膠密封圈114利用一號密封膠層115粘合固定在支撐圈113的頂面，密封蓋板112利用二號密封膠層116粘合固定在橡膠密封圈114的頂面，橡膠密封圈114、一號密封膠層115和二號密封膠層116的配合，提高了csp產品的密封性能和防水能力，具體步驟如下：
72.步驟一：利用點膠機在支撐圈113的頂面均勻涂覆一層一號密封膠層115，并將橡膠密封圈114利用一號密封膠層115粘合固定在支撐圈113的頂面；
73.步驟二：利用點膠機在橡膠密封圈114的頂面均勻涂覆一層二號密封膠層116，并將密封蓋板112利用二號密封膠層116粘合固定在橡膠密封圈114的頂面。
74.由附圖1和附圖2所示，作為一種可選的實施例，本實施例中，橡膠密封圈114頂面與芯片本體11頂面之間的距離等同于密封蓋板112與二號密封膠層116的厚度之和，使得密封蓋板112膠裝完畢后，密封蓋板112的頂面與芯片本體11的頂面平齊。
75.在這里示出和描述的所有示例中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制，因此，示例性實施例的其他示例可以具有不同的值。
76.應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。
77.另外，在本發明實施例的描述中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“設置”、“設有”等應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通，對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
78.最后應說明的是：以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
技術特征：
1.一種基于錫膏焊接的csp元件封裝工藝，包括線路板本體(10)、芯片本體(11)和封裝體(12)，在所述芯片本體(11)上具有兩組相對稱分布的引腳(111)，其特征在于：在所述線路板本體(10)的頂面涂覆有錫膏層(101)，還包括隔熱片材(13)、絕緣片材(14)和導熱棉(15)，所述引腳(111)利用錫膏層(101)焊接固定在所述線路板本體(10)的頂面，所述絕緣片材(14)粘合固定在所述線路板本體(10)的頂面并包圍所述芯片本體(11)，所述隔熱片材(13)分布在所述芯片本體(11)的底面與所述線路板本體(10)的頂面之間，且在所述隔熱片材(13)的底面具有多個沿其長度方向等間隔分布的散熱槽(131)，所述導熱棉(15)粘合固定在所述封裝體(12)的內頂面，且所述封裝體(12)貼裝在所述絕緣片材(14)上；所述一種基于錫膏焊接的csp元件封裝工藝具體包含如下步驟：步驟一：準備線路板本體(10)、芯片本體(11)、封裝體(12)、隔熱片材(13)、絕緣片材(14)和導熱棉(15)；步驟二：在所述線路板本體(10)的頂面涂覆一層錫膏層(101)；步驟三：將所述隔熱片材(13)粘貼固定在所述芯片本體(11)的底面，之后將所述隔熱片材(13)貼附在所述錫膏層(101)上；步驟四：將所述線路板本體(10)放置在專用的載料工具上，并輸送至回流焊爐中，使所述芯片本體(11)的引腳(111)與所述錫膏層(101)焊接連接；步驟五：在所述線路板本體(10)的頂面粘合固定絕緣片材(14)，并使所述絕緣片材(14)包圍所述芯片本體(11)；步驟六：在所述絕緣片材(14)的頂面利用封裝體(12)對所述芯片本體(11)進行csp封裝。2.根據權利要求1所述的一種基于錫膏焊接的csp元件封裝工藝，其特征在于：所述封裝體(12)內頂面與所述芯片本體(11)頂面之間的間隔等同于所述導熱棉(15)的厚度。3.根據權利要求1所述的一種基于錫膏焊接的csp元件封裝工藝，其特征在于：所述絕緣片材(14)的長度和寬度與所述封裝體(12)的長度和寬度均相等。4.根據權利要求1所述的一種基于錫膏焊接的csp元件封裝工藝，其特征在于：所述隔熱片材(13)的厚度為0.2mm-0.6mm，所述散熱槽(131)的槽深為0.1mm-0.3mm。5.根據權利要求1所述的一種基于錫膏焊接的csp元件封裝工藝，其特征在于：所述隔熱片材(13)為聚酰亞胺材料。6.根據權利要求1所述的一種基于錫膏焊接的csp元件封裝工藝，其特征在于：還包括密封蓋板(112)、支撐圈(113)、橡膠密封圈(114)、一號密封膠層(115)和二號密封膠層(116)，所述支撐圈(113)位于所述芯片本體(11)內并與所述芯片本體(11)為一體式結構，所述橡膠密封圈(114)利用一號密封膠層(115)粘合固定在所述支撐圈(113)的頂面，所述密封蓋板(112)利用二號密封膠層(116)粘合固定在所述橡膠密封圈(114)的頂面。7.根據權利要求6所述的一種基于錫膏焊接的csp元件封裝工藝，其特征在于：所述橡膠密封圈(114)頂面與所述芯片本體(11)頂面之間的距離等同于所述密封蓋板(112)與所述二號密封膠層(116)的厚度之和。
技術總結
本發明屬于CSP封裝技術領域，尤其為一種基于錫膏焊接的CSP元件封裝工藝，包括線路板本體、芯片本體和封裝體，在所述芯片本體上具有兩組相對稱分布的引腳，在線路板本體的頂面涂覆有錫膏層，還包括隔熱片材、絕緣片材和導熱棉，所述引腳利用錫膏層焊接固定在所述線路板本體的頂面，所述絕緣片材粘合固定在所述線路板本體的頂面并包圍所述芯片本體；本發明的一種基于錫膏焊接的CSP元件封裝工藝，工藝簡單、成本低，通過設置的具有散熱槽的隔熱片材，能夠避免線路板本體產生的熱量傳導至芯片本體上，保證了芯片本體在加工以及使用過程中的安全性、延長了CSP產品的使用壽命；此外，本發明的產品具有膠合安裝的橡膠密封圈，提高了密封性能和防水能力。封性能和防水能力。封性能和防水能力。
