将芯片封装PCB的方法及芯片封装结构技术

本发明专利技术提出了一种将芯片封装于PCB的方法及芯片封装结构，该方法包括：在PCB基板的第一面上形成焊盘，所述焊盘上设置有多个贯穿所述PCB基板的盘中孔，所述盘中孔包括第一盘中孔和第二盘中孔；对所述第一盘中孔进行塞孔处理；在所述焊盘上印刷焊料，将QFN芯片贴放于所述焊料上，并通过对所述焊料回流焊以使所述QFN芯片封装于所述焊盘。本发明专利技术设计了一种将芯片封装于PCB的新方法且在PCB基板上增加了新的结构特征，以使QFN芯片在封装过程中具有充足有效的气体逃逸途径，解决了当前QFN芯片在回流焊后焊接面积不足、空洞过大的加工问题。

【技术实现步骤摘要】
将芯片封装PCB的方法及芯片封装结构
本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种将芯片封装PCB的方法及芯片封装结构。
技术介绍
QFN是一种方形扁平无引脚封装，外观呈正方形或矩形，封装底部中央位置有一个大面积裸露焊盘用来导热，围绕大焊盘的封装外围四周为实现电气连结的导电焊盘。与传统翼型引脚的SOIC(SmallOutlineIntegratedCircuitPackage，小外形集成电路封装)、TSOP(ThinSmallOutlinePackage，薄型小尺寸封装)封装相比，QFN封装内部引脚与焊盘之间的导电路径缩短，自感系数及阻抗均降低，芯片整体尺寸也明显减小，所以非常适合对尺寸、重量和电性能都有要求的应用场合，如手机、便携小型电子设备及高密度的复杂数字通信产品电路板等。然而，现有QFN芯片在封装过程中，锡膏在回流焊过程中会释放一定的气体(如助焊剂挥发)，这些气体将无法通过盘中孔就近排出，而只能沿着芯片的四边向外逃逸。当气体无法及时逃逸时，就会存留在QFN芯片底部形成焊点上的大面积空洞，从而导致焊接面积不足。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种将芯片封装PCB的方法及芯片封装结构以解决上述技术问题。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：根据本专利技术实施例的第一方面，提出了一种将芯片封装于PCB的方法，包括：在PCB基板的第一面上形成焊盘，所述焊盘上设置有多个贯穿所述PCB基板的盘中孔，所述盘中孔包括第一盘中孔和第二盘中孔；对所述第一盘中孔进行塞孔处理；在所述焊盘上印刷焊料，将QFN芯片贴放于所述焊料上，并通过对所述焊料回流焊以使所述QFN芯片封装于所述焊盘。本专利技术方法的进一步改进在于，所述在PCB基板的第一面上形成焊盘之后，包括：在所述PCB基板的第二面，对应于所述焊盘所在区域进行亮铜处理。本专利技术方法的进一步改进在于，所述对所述第一盘中孔进行塞孔处理之后，还包括：在所述PCB基板的第二面上的所述第二盘中孔处印刷焊料，并通过回流焊使熔融的焊料填充于所述第二盘中孔内。本专利技术方法的进一步改进在于，所述第一盘中孔与所述第二盘中孔交错排列。本专利技术方法的进一步改进在于，所述第二盘中孔的数量不超过所述盘中孔数量的一半。本专利技术方法的进一步改进在于，所述焊料印刷于所述第一盘中孔与所述第二盘中孔之间。根据本专利技术实施例的第二方面，提出了一种芯片封装结构，包括：PCB基板、设置于所述PCB基板的第一面的焊盘、位于所述焊盘上且贯穿所述PCB基板的多个盘中孔、以及QFN芯片，所述盘中孔包括第一盘中孔和第二盘中孔；其中，所述第一盘中孔填充有绝缘材料，所述QFN芯片通过印刷于所述第一面的焊料封装于所述焊盘。本专利技术芯片封装结构的进一步改进在于，还包括设置于所述PCB基板的第二面的亮铜层，所述亮铜层对应于所述焊盘所在区域。本专利技术芯片封装结构的进一步改进在于，所述第二盘中孔中填充有焊料。本专利技术芯片封装结构的进一步改进在于，所述绝缘材料在所述第一盘中孔两端的铺展面积不大于10mil，且超出所述第一盘中孔的厚度不大于2mil。本专利技术芯片封装结构的进一步改进在于，所述焊料为锡膏，所述绝缘材料为树脂或阻焊剂。本专利技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本专利技术设计了一种将芯片封装于PCB的方法及该方法所形成的芯片封装结构，使QFN芯片在封装过程中具有充足有效的气体逃逸途径，解决了当前QFN芯片在回流焊后焊接面积不足、空洞过大的加工问题。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。附图说明图1为本专利技术将芯片封装于PCB的方法的流程图；图2为本专利技术PCB基板上第一盘中孔塞孔处理后的截面图；图3为本专利技术PCB基板上于第二盘中孔印刷焊料的截面图；图4为本专利技术PCB基板上第二盘中空填充焊料的截面图；图5为本专利技术PCB基板上印刷焊料的截面图；图6为本专利技术中QFN芯片贴合于焊料的截面图；图7为本专利技术芯片封装结构的截面图；图8为本专利技术第一盘中孔和第二盘中空在焊盘上分布的一状态示意图；图9为本专利技术第一盘中孔和第二盘中空在焊盘上分布的又一状态示意图；图10为本专利技术第一盘中孔和第二盘中空在焊盘上分布的又一状态示意图；图11为本专利技术第一盘中孔和第二盘中空在焊盘上分布的又一状态示意图。具体实施方式以下将结合附图所示的具体实施方式对本专利技术进行详细描述。但这些实施方式并不限制本专利技术，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本专利技术的保护范围内。在本专利技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。在本专利技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。本专利技术使盘中孔分为两种类型阵列，通过对两种类型阵列的不同处理，以使QFN(QuadFlatNo-leadPackage，方形扁平无引脚封装)芯片在焊接过程中既可以使焊料不会从盘中孔中泄露出去，保证焊料的总量，又可以使回流焊过程中释放的气体具有充足有效的气体逃逸途径。如图1至图7所示，本专利技术将芯片封装于PCB的方法，包括：S101、在PCB基板11的第一面上形成焊盘12，所述焊盘12上设置有多个贯穿PCB基板的盘中孔，该盘中孔包括第一盘中孔111和第二盘中孔112。为了使QFN芯片20在工作过程中具有良好的散热，通常需要在PCB基板11上对应于QFN芯片20的装配位置处形成有大面积的散热焊盘12，该焊盘12位于PCB基板11与QFN芯片20相对的侧面(即图2至图7中的第一面)。为了增加散热效果，有效的将热量从QFN芯片20传到PCB基板11上，在焊盘12上设计多个盘中孔(即散热过孔)，该盘中孔贯穿PCB基板11。其中，焊盘12提供了可靠的焊接面，而盘中孔则提供了散热途径。在本专利技术的实施例中，将焊盘12上的盘中孔划分为两个阵列，通过对两个阵列进行不同的处理方式，以解决现有QFN芯片20回流焊后焊接面积不足、空洞过大的问题。其中，需要说明的是，本专利技术实施方式中封装于PCB基板11的芯片以QFN芯片为例进行详细描述，该芯片并不仅限于QFN芯片，其他类型的芯片也均适用于本专利技术的实施例中。在PCB基板11的第一面上形成焊盘12之后，本专利技术方法还包括：在PCB基板11的第二面，对应于焊盘12所在区域进行亮铜处理。其中，亮铜对应于焊盘12所在区域表示该焊盘12在第二面的投影与亮铜所在区域重合。在PCB基板11的第二面设计亮铜表面是为了第二面上的焊料13在回流焊过程中可以流入到第二盘中孔112内，从而可以起到补充第一面焊料14流失的效果。其中，在本专利技术的一实施例中，在第二面对应第二盘中孔112的位置处印刷有焊料13的实现方式为：采用钢网(一种表面组装技术专用模具)在第二面印刷焊料13，该钢网的网孔对应于第二盘中孔112孔，对应于第一盘中孔111的位置该钢网不开孔。其中，该钢网的开口面积与PCB基板11的厚度成正比，当PCB基板11的厚度越厚时，该钢网的开口面积越大。优选的，本专利技术的钢网开口选用圆形的，从而可以便于焊料13在回流焊时均匀流入第二焊盘12孔内，此时，该钢网开口的圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将芯片封装于PCB的方法，其特征在于，包括：在PCB基板的第一面上形成焊盘，所述焊盘上设置有多个贯穿所述PCB基板的盘中孔，所述盘中孔包括第一盘中孔和第二盘中孔；对所述第一盘中孔进行塞孔处理；在所述焊盘上印刷焊料，将QFN芯片贴放于所述焊料上，并通过对所述焊料回流焊以使所述QFN芯片封装于所述焊盘。

【技术特征摘要】
1.一种将芯片封装于PCB的方法，其特征在于，包括：在PCB基板的第一面上形成焊盘，所述焊盘上设置有多个贯穿所述PCB基板的盘中孔，所述盘中孔包括第一盘中孔和第二盘中孔；对所述第一盘中孔进行塞孔处理；在所述焊盘上印刷焊料，将QFN芯片贴放于所述焊料上，并通过对所述焊料回流焊以使所述QFN芯片封装于所述焊盘。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在PCB基板的第一面上形成焊盘之后，包括：在所述PCB基板的第二面，对应于所述焊盘所在区域进行亮铜处理。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一盘中孔进行塞孔处理之后，还包括：在所述PCB基板的第二面上的所述第二盘中孔处印刷焊料，并通过回流焊使熔融的焊料填充于所述第二盘中孔内。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一盘中孔与所述第二盘中孔交错排列。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二盘中孔的数量不超过所述盘中孔数量的一半。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：王雪峰，
申请(专利权)人：新华三技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33