CN106898585A - 一种利用多芯片封装技术实现的温度采集模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用多芯片封装技术实现的温度采集模块，包括基板和芯片；基板的上表面设有第一焊盘，用于引线键合芯片；基板的下表面设有第二焊盘，用于制备焊球阵列；芯片贴在基板的上表面。与现有技术相比，本发明提供的本发明提供的一种利用多芯片封装技术实现的温度采集模块，摆脱了传统温度采集结构的多模块组装方式，通过集成芯片，使得整个温度采集模块的面积和体积都大大减小；以及，提高了信号处理速度和温度采集模块的性能。
Description
技术领域
本发明涉及微电子封装技术领域，具体涉及一种利用多芯片封装技术实现的温度采集模块。
背景技术
随着人们对电子产品的要求向小型化、多功能、环保型等方向的发展，人们努力寻求将电子系统越做越小，集成度越来越高，功能越做越多，越来越强，由此产生了许多新技术、新材料和新设计，其中多芯片封装技术MCP就是这些技术的典型代表。MCP是指在一个封装外壳内，平面或者垂直方向同时集成大小功能不同的各类器件或芯片，是一种一级单封装的混合技术，此方法可大大节约印刷电路板空间。MCP所用器件或者芯片的复杂性一般相对较低，无需高气密性和经受严格的机械冲击试验要求，当在有限的印刷电路板面积内采用高密度封装时，MCP成为首选，经过近年来的技术变迁，达到更高的封装密度。MCP不断使新的封装设计能够成功运用于使实际生产中。各芯片通过封装集成在一起，可实现较高的性能密度、更好的集成度、更低的功耗、更大的灵活性、更小的成本。如专利US2004/0061221A1提到采用MCP技术提到将多个功率器件一同集成封装成一个供电模块。
传统的温度采集模块，是将各个封装好的功能子电路最后通过相应的逻辑连接起来，需要外接大量的布局布线来完成这一连接，从而会占据PCB电路板上大量的面积，也增加走线难度，同时由于电路板上的线路尺寸和过孔尺寸也过大，使整个系统的面积和体积也会跟着加大。由于这种传统的方法，尽管在整体组装中简单，但是给整个温度采集系统的成本和模块大小造成影响。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种利用多芯片封装技术实现的温度采集模块，该结构基于平面MCP技术，将温度采集系统中的五种不同芯片(元件)的裸片封装在一个基板中，并完成内部逻辑连接和扇出接口。
本发明的技术方案是：
所述温度采集模块包括基板和芯片，该基板包含两层印刷电路；
所述基板的上表面设有第一焊盘，用于引线键合所述芯片；
所述基板的下表面设有第二焊盘，用于制备焊球阵列；
所述芯片贴在基板的上表面。
优选的，通过贴片机将所述芯片贴在基板的上表面，并对该基板进行高温固化，使芯片与基板之间形成稳固连接。
优选的，通过引线键合机将所述芯片的引出信号线引出到所述第一焊盘；
所述第一焊盘为金丝压焊焊盘。
优选的，所述温度采集模块还包括金属引线，用于连接所述芯片的引出信号线和第一焊盘；
所述金属引线采用铜线或者金线。
优选的，在将芯片贴在基板的上表面，并引线键合到第一焊盘后，采用点胶或者涂覆的方式在该基板上表面形成一层塑封胶，高温固化；
所述塑封胶采用有机聚合物，其高度为覆盖所述芯片和金属引线为准。
优选的，采用C4工艺在基板的第二焊盘形成焊球阵列；
所述焊球阵列采用钎料金属，作为所述温度采集模板与下一级母板的连接端口。
优选的，
所述第一焊盘采用铜或者镍或者金构成，第二焊盘也采用铜或者镍或者金构成。
优选的，所述芯片包括温度敏感元件、CPU芯片、数据采集芯片、存储器和通信芯片。
与最接近的现有技术相比，本发明的优异效果是：
1、本发明提供的一种利用多芯片封装技术实现的温度采集模块，摆脱了传统温度采集结构的多模块组装方式，通过集成芯片，将温度采集系统中所用的各个不同大小尺寸型号的裸芯片，通过一系列的基板工艺和微组装工艺集成在一个，形成一个高密度，低损耗，低成本的小型温度采集模块，使得整个温度采集模块的面积和体积都大大减小，可以适用于超小体积应用的温度测量场景；
2、本发明提供的一种利用多芯片封装技术实现的温度采集模块，其各个芯片间的走线距离变短，提高了信号处理速度和温度采集模块的性能；
3、本发明提供的一种利用多芯片封装技术实现的温度采集模块，其制备工艺成本低，、易于控制，便于大规模量产，并且在大规模生产下，相对传统方法可以降低成本。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1：本发明实施例中一种利用多芯片封装技术实现的温度采集模块封装流程的横截面示意图一；
图2：本发明实施例中一种利用多芯片封装技术实现的温度采集模块封装流程的横截面示意图二；
图3：本发明实施例中一种利用多芯片封装技术实现的温度采集模块封装流程的横截面示意图三；
图4：本发明实施例中一种利用多芯片封装技术实现的温度采集模块封装流程的横截面示意图四；
图5：本发明实施例中一种利用多芯片封装技术实现的温度采集模块封装流程的横截面示意图五；
图6：本发明实施例中一种利用多芯片封装技术实现的温度采集模块俯视图；
其中，101：基板；102：第一焊盘；103：第二焊盘；104：芯片；105：芯片；106：金属引线；107：塑封胶；108：焊球阵列。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明提供的一种利用多芯片封装技术实现的温度采集模块的实施例如图1-6所示，具体为：
该温度采集模块包括基板101和芯片，该基板101包含两层印刷电路，其中，
基板101的上表面设有第一焊盘102，用于引线键合芯片。基板101的下表面设有第二焊盘103，用于制备焊球阵列108。
芯片贴在基板101的上表面。
1、基板
本实施例中基板101用于实现多个芯片之间的逻辑连接和支撑作用，制作工艺采用常规的基板工艺即可。
在将芯片贴在基板101的上表面，并引线键合到第一焊盘102后，采用点胶或者涂覆的方式在该基板102上表面形成一层塑封胶，高温固化。其中，
塑封胶采用有机聚合物，其高度为覆盖芯片和金属引线106为准，同时其面积也以覆盖芯片和金属引线106为准，用于为芯片和金属引线106提供物理机械和热力保护，以增强温度采集模块的可靠性。
金属引线106，用于连接芯片的引出信号线和第一焊盘102。
本实施例中采用C4工艺在基板101的第二焊盘103形成焊球阵列108。该焊球阵列108采用钎料金属，作为温度采集模板与下一级母板的连接端口。
第一焊盘102采用铜或者镍或者金构成，第二焊盘103也采用铜或者镍或者金构成。
2、芯片
本实施例中通过贴片机将芯片贴在基板101的上表面，并对该基板101进行高温固化，使芯片与基板101之间形成稳固连接。如图2-5所示，分别将芯片104和芯片105贴在基板101上。
通过引线键合机将芯片的引出信号线引出到第一焊盘102，其中，第一焊盘101为金丝压焊焊盘。如图3-5所示，金属引线106连接第一焊盘102和芯片104。
本实施例中金属引线106采用铜线或者金线。
芯片包括温度敏感元件、CPU芯片、数据采集芯片、存储器和通信芯片。芯片在基板101的分布位置可以根据基板101的具体布局布线和芯片的大小、功能等因素来调节，不受示意图1-6的限制。
本发明中利用多芯片封装技术实现的温度采集模块的制备流程为：
步骤1、设计并制作出用于实现多芯片之间逻辑连接和支撑作用的两层印刷电路基板。
步骤2、通过贴片机将不同的芯片贴于基板上的预留位置。
步骤3、将贴装芯片后的基板高温固化，使芯片和基板之间形成稳固连接。
步骤4、通过引线键合机将每一个芯片的引出信号线引出到基板的第一焊盘上。
步骤5、采用点胶或者涂敷的方式在基板上表面形成一层塑封胶，并加温固化。
步骤6、在基板的下表面通过C4工艺回流形成焊球阵列。
步骤7、对整个温度采集模块进行切片，并对其进行性能检测。
最后应当说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
Claims (8)
1.一种利用多芯片封装技术实现的温度采集模块，其特征在于，所述温度采集模块包括基板和芯片，该基板包含两层印刷电路；
所述基板的上表面设有第一焊盘，用于引线键合所述芯片；
所述基板的下表面设有第二焊盘，用于制备焊球阵列；
所述芯片贴在基板的上表面。
2.如权利要求1所述的一种利用多芯片封装技术实现的温度采集模块，其特征在于，通过贴片机将所述芯片贴在基板的上表面，并对该基板进行高温固化，使芯片与基板之间形成稳固连接。
3.如权利要求1所述的一种利用多芯片封装技术实现的温度采集模块，其特征在于，通过引线键合机将所述芯片的引出信号线引出到所述第一焊盘；
所述第一焊盘为金丝压焊焊盘。
4.如权利要求3所述的一种利用多芯片封装技术实现的温度采集模块，其特征在于，所述温度采集模块还包括金属引线，用于连接所述芯片的引出信号线和第一焊盘；
所述金属引线采用铜线或者金线。
5.如权利要求1所述的一种利用多芯片封装技术实现的温度采集模块，其特征在于，在将芯片贴在基板的上表面，并引线键合到第一焊盘后，采用点胶或者涂覆的方式在该基板上表面形成一层塑封胶，高温固化；
所述塑封胶采用有机聚合物，其高度为覆盖所述芯片和金属引线为准。
6.如权利要求1所述的一种利用多芯片封装技术实现的温度采集模块，其特征在于，采用C4工艺在基板的第二焊盘形成焊球阵列；
所述焊球阵列采用钎料金属，作为所述温度采集模板与下一级母板的连接端口。
7.如权利要求1所述的一种利用多芯片封装技术实现的温度采集模块，其特征在于，
所述第一焊盘采用铜或者镍或者金构成，第二焊盘也采用铜或者镍或者金构成。
8.如权利要求1所述的一种利用多芯片封装技术实现的温度采集模块，其特征在于，所述芯片包括温度敏感元件、CPU芯片、数据采集芯片、存储器和通信芯片。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170627 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |