一种基于锡膏焊接的CSP元件封装工艺的制作方法
一种基于锡膏焊接的csp元件封装工艺
技术领域
1.本发明属于csp封装技术领域，具体涉及一种一种基于锡膏焊接的csp元件封装工艺。
背景技术：
2.csp(chip scale package)封装，是芯片级封装的意思，csp封装是最新一代的内存芯片封装技术，其技术性能又有了新的提升；csp封装可以让芯片面积与封装面积之比超过1:1.14，已经相当接近1:1的理想情况，绝对尺寸也仅有32平方毫米，约为普通的bga的1/3，仅仅相当于tsop内存芯片面积的1/6，与bga封装相比，同等空间下csp封装可以将存储容量提高三倍。
3.芯片是半导体元件产品的统称，也叫集成电路，或称微电路、微芯片、晶片/芯片，在电子学中是一种将电路(主要包括半导体设备，也包括被动组件等)小型化的方式，并时常制造在半导体晶圆表面上，芯片是电脑等电子产品的核心组成部分，并且在电脑的电路系统中存在着很多的csp元件产品。
4.在csp元件产品的封装中，通常是将对应的芯片做成csp产品，再经smt贴装到线路板上。
5.此外，焊锡膏也叫锡膏，是一种灰膏体，焊锡膏是伴随着smt应运而生的一种新型焊接材料，是由焊锡粉、助焊剂以及其它的表面活性剂、触变剂等加以混合，形成的膏状混合物。主要用于smt行业pcb表面电阻、电容、ic等电子元器件的焊接。
6.目前，申请号为202210914630.4的中国发明专利公开了“一种小尺寸芯片csp封装结构及csp封装方法”，其中结构包括绝缘层、导电层、芯片和封装体，所述绝缘层开设有两个开窗，所述开窗贯穿所述第一绝缘层；所述导电层设置在所述绝缘层上，所述导电层包括两个焊盘，一个所述焊盘对应设置在一个所述开窗的位置；所述芯片设置在两个所述焊盘上；所述封装体设置在所述绝缘层上，并包覆所述芯片和所述导电层。本发明通过在绝缘层上开设贯穿的两个开窗，以将设置在绝缘层上的两个焊盘的下表面暴露，从而形成了可双面焊接的焊盘模块，可增加小尺寸led芯片的焊盘尺寸，以保证csp封装的垂直性和smt牢固性，同时成本和厚度具有更大的优势，适于大范围推广应用。
7.然而，传统的csp产品在封装完成后，在工作时，电路板的热量会直接传输到csp电子元件产品上，对csp电子元件产品工作的可靠性将会产生十分不利的影响。
技术实现要素：
8.为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种一种基于锡膏焊接的csp元件封装工艺，具有工艺简单、使用安全性高以及使用寿命长的特点。
9.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于锡膏焊接的csp元件封装工艺，包括线路板本体、芯片本体和封装体，在所述芯片本体上具有两组相对称分布的引脚，在所述线路板本体的顶面涂覆有锡膏层，还包括隔热片材、绝缘片材和导热棉，所述引脚利
用锡膏层焊接固定在所述线路板本体的顶面，所述绝缘片材粘合固定在所述线路板本体的顶面并包围所述芯片本体，所述隔热片材分布在所述芯片本体的底面与所述线路板本体的顶面之间，且在所述隔热片材的底面具有多个沿其长度方向等间隔分布的散热槽，所述导热棉粘合固定在所述封装体的内顶面，且所述封装体贴装在所述绝缘片材上；所述一种基于锡膏焊接的csp元件封装工艺具体包含如下步骤：
10.步骤一：准备线路板本体、芯片本体、封装体、隔热片材、绝缘片材和导热棉；
11.步骤二：在所述线路板本体的顶面涂覆一层锡膏层；
12.步骤三：将所述隔热片材粘贴固定在所述芯片本体的底面，之后将所述隔热片材贴附在所述锡膏层上；
13.步骤四：将所述线路板本体放置在专用的载料工具上，并输送至回流焊炉中，使所述芯片本体的引脚与所述锡膏层焊接连接；
14.步骤五：在所述线路板本体的顶面粘合固定绝缘片材，并使所述绝缘片材包围所述芯片本体；
15.步骤六：在所述绝缘片材的顶面利用封装体对所述芯片本体进行csp封装。
16.作为本发明的一种优选技术方案，所述封装体内顶面与所述芯片本体顶面之间的间隔等同于所述导热棉的厚度。
17.作为本发明的一种优选技术方案，所述绝缘片材的长度和宽度与所述封装体的长度和宽度均相等。
18.作为本发明的一种优选技术方案，所述隔热片材的厚度为0.2mm-0.6mm，所述散热槽的槽深为0.1mm-0.3mm。
19.作为本发明的一种优选技术方案，所述隔热片材为聚酰亚胺材料。
20.作为本发明的一种优选技术方案，还包括密封盖板、支撑圈、橡胶密封圈、一号密封胶层和二号密封胶层，所述支撑圈位于所述芯片本体内并与所述芯片本体为一体式结构，所述橡胶密封圈利用一号密封胶层粘合固定在所述支撑圈的顶面，所述密封盖板利用二号密封胶层粘合固定在所述橡胶密封圈的顶面。
21.作为本发明的一种优选技术方案，所述橡胶密封圈顶面与所述芯片本体顶面之间的距离等同于所述密封盖板与所述二号密封胶层的厚度之和。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种基于锡膏焊接的csp元件封装工艺，工艺简单、成本低，通过设置的具有散热槽的隔热片材，能够避免线路板本体产生的热量传导至芯片本体上，保证了芯片本体在加工以及使用过程中的安全性、延长了csp产品的使用寿命；此外，本发明的产品具有胶合安装的橡胶密封圈，提高了密封性能和防水能力。
附图说明
23.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
24.图1为本发明的结构示意图；
25.图2为本发明中的芯片本体轴测结构示意图；
26.图3为本发明图1中的a处放大结构示意图；
27.图4为本发明的工艺流程示意图；
28.图中：10、线路板本体；101、锡膏层；11、芯片本体；111、引脚；112、密封盖板；113、支撑圈；114、橡胶密封圈；115、一号密封胶层；116、二号密封胶层；12、封装体；13、隔热片材；131、散热槽；14、绝缘片材；15、导热棉。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
30.实施例一
31.请参阅图1-图4，本发明提供以下技术方案：一种基于锡膏焊接的csp元件封装工艺，包括线路板本体10、芯片本体11和封装体12，在芯片本体11上具有两组相对称分布的引脚111，在线路板本体10的顶面涂覆有锡膏层101，还包括隔热片材13、绝缘片材14和导热棉15，引脚111利用锡膏层101焊接固定在线路板本体10的顶面，绝缘片材14粘合固定在线路板本体10的顶面并包围芯片本体11，隔热片材13分布在芯片本体11的底面与线路板本体10的顶面之间，且在隔热片材13的底面具有多个沿其长度方向等间隔分布的散热槽131，导热棉15粘合固定在封装体12的内顶面，且封装体12贴装在绝缘片材14上；一种基于锡膏焊接的csp元件封装工艺具体包含如下步骤：
32.步骤一：准备线路板本体10、芯片本体11、封装体12、隔热片材13、绝缘片材14和导热棉15；
33.步骤二：在线路板本体10的顶面涂覆一层锡膏层101；
34.步骤三：将隔热片材13粘贴固定在芯片本体11的底面，之后将隔热片材13贴附在锡膏层101上；
35.步骤四：将线路板本体10放置在专用的载料工具上，并输送至回流焊炉中，使芯片本体11的引脚111与锡膏层101焊接连接；
36.步骤五：在线路板本体10的顶面粘合固定绝缘片材14，并使绝缘片材14包围芯片本体11；
37.步骤六：在绝缘片材14的顶面利用封装体12对芯片本体11进行csp封装。
38.由附图1所示，作为一种可选的实施例，本实施例中，封装体12内顶面与芯片本体11顶面之间的间隔等同于导热棉15的厚度，使得在封装体12在封装完毕后，导热棉15的底面抵贴芯片本体11的顶面，有利于导出芯片本体11产生的热量，保证csp产品在加工以及工作时的安全性。
39.由附图1所示，作为一种可选的实施例，本实施例中，绝缘片材14的长度和宽度与封装体12的长度和宽度均相等，利用绝缘片材14实现封装体12与线路板本体10的封装，保证csp产品工作的安全性。
40.由附图1和附图3所示，作为一种可选的实施例，本实施例中，隔热片材13的厚度为0.2mm，散热槽131的槽深为0.1mm，其中，隔热片材13为聚酰亚胺材料，隔热片材13的设置，能够避免线路板本体10产生的热量传导至芯片本体11上，保证了芯片本体11在加工以及使
用过程中的安全性、延长了csp产品的使用寿命，后期csp产品可直接利用smt工艺实现贴装。
41.由附图1和附图2所示，作为一种可选的实施例，本实施例中，还包括密封盖板112、支撑圈113、橡胶密封圈114、一号密封胶层115和二号密封胶层116，支撑圈113位于芯片本体11内并与芯片本体11为一体式结构，橡胶密封圈114利用一号密封胶层115粘合固定在支撑圈113的顶面，密封盖板112利用二号密封胶层116粘合固定在橡胶密封圈114的顶面，橡胶密封圈114、一号密封胶层115和二号密封胶层116的配合，提高了csp产品的密封性能和防水能力，具体步骤如下：
42.步骤一：利用点胶机在支撑圈113的顶面均匀涂覆一层一号密封胶层115，并将橡胶密封圈114利用一号密封胶层115粘合固定在支撑圈113的顶面；
43.步骤二：利用点胶机在橡胶密封圈114的顶面均匀涂覆一层二号密封胶层116，并将密封盖板112利用二号密封胶层116粘合固定在橡胶密封圈114的顶面。
44.由附图1和附图2所示，作为一种可选的实施例，本实施例中，橡胶密封圈114顶面与芯片本体11顶面之间的距离等同于密封盖板112与二号密封胶层116的厚度之和，使得密封盖板112胶装完毕后，密封盖板112的顶面与芯片本体11的顶面平齐。
45.实施例二
46.请参阅图1-图4，本发明提供以下技术方案：一种基于锡膏焊接的csp元件封装工艺，包括线路板本体10、芯片本体11和封装体12，在芯片本体11上具有两组相对称分布的引脚111，在线路板本体10的顶面涂覆有锡膏层101，还包括隔热片材13、绝缘片材14和导热棉15，引脚111利用锡膏层101焊接固定在线路板本体10的顶面，绝缘片材14粘合固定在线路板本体10的顶面并包围芯片本体11，隔热片材13分布在芯片本体11的底面与线路板本体10的顶面之间，且在隔热片材13的底面具有多个沿其长度方向等间隔分布的散热槽131，导热棉15粘合固定在封装体12的内顶面，且封装体12贴装在绝缘片材14上；一种基于锡膏焊接的csp元件封装工艺具体包含如下步骤：
47.步骤一：准备线路板本体10、芯片本体11、封装体12、隔热片材13、绝缘片材14和导热棉15；
48.步骤二：在线路板本体10的顶面涂覆一层锡膏层101；
49.步骤三：将隔热片材13粘贴固定在芯片本体11的底面，之后将隔热片材13贴附在锡膏层101上；
50.步骤四：将线路板本体10放置在专用的载料工具上，并输送至回流焊炉中，使芯片本体11的引脚111与锡膏层101焊接连接；
51.步骤五：在线路板本体10的顶面粘合固定绝缘片材14，并使绝缘片材14包围芯片本体11；
52.步骤六：在绝缘片材14的顶面利用封装体12对芯片本体11进行csp封装。
53.由附图1所示，作为一种可选的实施例，本实施例中，封装体12内顶面与芯片本体11顶面之间的间隔等同于导热棉15的厚度，使得在封装体12在封装完毕后，导热棉15的底面抵贴芯片本体11的顶面，有利于导出芯片本体11产生的热量，保证csp产品在加工以及工作时的安全性。
54.由附图1所示，作为一种可选的实施例，本实施例中，绝缘片材14的长度和宽度与
封装体12的长度和宽度均相等，利用绝缘片材14实现封装体12与线路板本体10的封装，保证csp产品工作的安全性。
55.由附图1和附图3所示，作为一种可选的实施例，本实施例中，隔热片材13的厚度为0.4mm，散热槽131的槽深为0.2mm，其中，隔热片材13为聚酰亚胺材料，隔热片材13的设置，能够避免线路板本体10产生的热量传导至芯片本体11上，保证了芯片本体11在加工以及使用过程中的安全性、延长了csp产品的使用寿命，后期csp产品可直接利用smt工艺实现贴装。
56.由附图1和附图2所示，作为一种可选的实施例，本实施例中，还包括密封盖板112、支撑圈113、橡胶密封圈114、一号密封胶层115和二号密封胶层116，支撑圈113位于芯片本体11内并与芯片本体11为一体式结构，橡胶密封圈114利用一号密封胶层115粘合固定在支撑圈113的顶面，密封盖板112利用二号密封胶层116粘合固定在橡胶密封圈114的顶面，橡胶密封圈114、一号密封胶层115和二号密封胶层116的配合，提高了csp产品的密封性能和防水能力，具体步骤如下：
57.步骤一：利用点胶机在支撑圈113的顶面均匀涂覆一层一号密封胶层115，并将橡胶密封圈114利用一号密封胶层115粘合固定在支撑圈113的顶面；
58.步骤二：利用点胶机在橡胶密封圈114的顶面均匀涂覆一层二号密封胶层116，并将密封盖板112利用二号密封胶层116粘合固定在橡胶密封圈114的顶面。
59.由附图1和附图2所示，作为一种可选的实施例，本实施例中，橡胶密封圈114顶面与芯片本体11顶面之间的距离等同于密封盖板112与二号密封胶层116的厚度之和，使得密封盖板112胶装完毕后，密封盖板112的顶面与芯片本体11的顶面平齐。
60.实施例三
61.请参阅图1-图4，本发明提供以下技术方案：一种基于锡膏焊接的csp元件封装工艺，包括线路板本体10、芯片本体11和封装体12，在芯片本体11上具有两组相对称分布的引脚111，在线路板本体10的顶面涂覆有锡膏层101，还包括隔热片材13、绝缘片材14和导热棉15，引脚111利用锡膏层101焊接固定在线路板本体10的顶面，绝缘片材14粘合固定在线路板本体10的顶面并包围芯片本体11，隔热片材13分布在芯片本体11的底面与线路板本体10的顶面之间，且在隔热片材13的底面具有多个沿其长度方向等间隔分布的散热槽131，导热棉15粘合固定在封装体12的内顶面，且封装体12贴装在绝缘片材14上；一种基于锡膏焊接的csp元件封装工艺具体包含如下步骤：
62.步骤一：准备线路板本体10、芯片本体11、封装体12、隔热片材13、绝缘片材14和导热棉15；
63.步骤二：在线路板本体10的顶面涂覆一层锡膏层101；
64.步骤三：将隔热片材13粘贴固定在芯片本体11的底面，之后将隔热片材13贴附在锡膏层101上；
65.步骤四：将线路板本体10放置在专用的载料工具上，并输送至回流焊炉中，使芯片本体11的引脚111与锡膏层101焊接连接；
66.步骤五：在线路板本体10的顶面粘合固定绝缘片材14，并使绝缘片材14包围芯片本体11；
67.步骤六：在绝缘片材14的顶面利用封装体12对芯片本体11进行csp封装。
68.由附图1所示，作为一种可选的实施例，本实施例中，封装体12内顶面与芯片本体11顶面之间的间隔等同于导热棉15的厚度，使得在封装体12在封装完毕后，导热棉15的底面抵贴芯片本体11的顶面，有利于导出芯片本体11产生的热量，保证csp产品在加工以及工作时的安全性。
69.由附图1所示，作为一种可选的实施例，本实施例中，绝缘片材14的长度和宽度与封装体12的长度和宽度均相等，利用绝缘片材14实现封装体12与线路板本体10的封装，保证csp产品工作的安全性。
70.由附图1和附图3所示，作为一种可选的实施例，本实施例中，隔热片材13的厚度为0.6mm，散热槽131的槽深为0.3mm，其中，隔热片材13为聚酰亚胺材料，隔热片材13的设置，能够避免线路板本体10产生的热量传导至芯片本体11上，保证了芯片本体11在加工以及使用过程中的安全性、延长了csp产品的使用寿命，后期csp产品可直接利用smt工艺实现贴装。
71.由附图1和附图2所示，作为一种可选的实施例，本实施例中，还包括密封盖板112、支撑圈113、橡胶密封圈114、一号密封胶层115和二号密封胶层116，支撑圈113位于芯片本体11内并与芯片本体11为一体式结构，橡胶密封圈114利用一号密封胶层115粘合固定在支撑圈113的顶面，密封盖板112利用二号密封胶层116粘合固定在橡胶密封圈114的顶面，橡胶密封圈114、一号密封胶层115和二号密封胶层116的配合，提高了csp产品的密封性能和防水能力，具体步骤如下：
72.步骤一：利用点胶机在支撑圈113的顶面均匀涂覆一层一号密封胶层115，并将橡胶密封圈114利用一号密封胶层115粘合固定在支撑圈113的顶面；
73.步骤二：利用点胶机在橡胶密封圈114的顶面均匀涂覆一层二号密封胶层116，并将密封盖板112利用二号密封胶层116粘合固定在橡胶密封圈114的顶面。
74.由附图1和附图2所示，作为一种可选的实施例，本实施例中，橡胶密封圈114顶面与芯片本体11顶面之间的距离等同于密封盖板112与二号密封胶层116的厚度之和，使得密封盖板112胶装完毕后，密封盖板112的顶面与芯片本体11的顶面平齐。
75.在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
76.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
77.另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”、“设有”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
78.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种基于锡膏焊接的csp元件封装工艺，包括线路板本体(10)、芯片本体(11)和封装体(12)，在所述芯片本体(11)上具有两组相对称分布的引脚(111)，其特征在于：在所述线路板本体(10)的顶面涂覆有锡膏层(101)，还包括隔热片材(13)、绝缘片材(14)和导热棉(15)，所述引脚(111)利用锡膏层(101)焊接固定在所述线路板本体(10)的顶面，所述绝缘片材(14)粘合固定在所述线路板本体(10)的顶面并包围所述芯片本体(11)，所述隔热片材(13)分布在所述芯片本体(11)的底面与所述线路板本体(10)的顶面之间，且在所述隔热片材(13)的底面具有多个沿其长度方向等间隔分布的散热槽(131)，所述导热棉(15)粘合固定在所述封装体(12)的内顶面，且所述封装体(12)贴装在所述绝缘片材(14)上；所述一种基于锡膏焊接的csp元件封装工艺具体包含如下步骤：步骤一：准备线路板本体(10)、芯片本体(11)、封装体(12)、隔热片材(13)、绝缘片材(14)和导热棉(15)；步骤二：在所述线路板本体(10)的顶面涂覆一层锡膏层(101)；步骤三：将所述隔热片材(13)粘贴固定在所述芯片本体(11)的底面，之后将所述隔热片材(13)贴附在所述锡膏层(101)上；步骤四：将所述线路板本体(10)放置在专用的载料工具上，并输送至回流焊炉中，使所述芯片本体(11)的引脚(111)与所述锡膏层(101)焊接连接；步骤五：在所述线路板本体(10)的顶面粘合固定绝缘片材(14)，并使所述绝缘片材(14)包围所述芯片本体(11)；步骤六：在所述绝缘片材(14)的顶面利用封装体(12)对所述芯片本体(11)进行csp封装。2.根据权利要求1所述的一种基于锡膏焊接的csp元件封装工艺，其特征在于：所述封装体(12)内顶面与所述芯片本体(11)顶面之间的间隔等同于所述导热棉(15)的厚度。3.根据权利要求1所述的一种基于锡膏焊接的csp元件封装工艺，其特征在于：所述绝缘片材(14)的长度和宽度与所述封装体(12)的长度和宽度均相等。4.根据权利要求1所述的一种基于锡膏焊接的csp元件封装工艺，其特征在于：所述隔热片材(13)的厚度为0.2mm-0.6mm，所述散热槽(131)的槽深为0.1mm-0.3mm。5.根据权利要求1所述的一种基于锡膏焊接的csp元件封装工艺，其特征在于：所述隔热片材(13)为聚酰亚胺材料。6.根据权利要求1所述的一种基于锡膏焊接的csp元件封装工艺，其特征在于：还包括密封盖板(112)、支撑圈(113)、橡胶密封圈(114)、一号密封胶层(115)和二号密封胶层(116)，所述支撑圈(113)位于所述芯片本体(11)内并与所述芯片本体(11)为一体式结构，所述橡胶密封圈(114)利用一号密封胶层(115)粘合固定在所述支撑圈(113)的顶面，所述密封盖板(112)利用二号密封胶层(116)粘合固定在所述橡胶密封圈(114)的顶面。7.根据权利要求6所述的一种基于锡膏焊接的csp元件封装工艺，其特征在于：所述橡胶密封圈(114)顶面与所述芯片本体(11)顶面之间的距离等同于所述密封盖板(112)与所述二号密封胶层(116)的厚度之和。
技术总结
本发明属于CSP封装技术领域，尤其为一种基于锡膏焊接的CSP元件封装工艺，包括线路板本体、芯片本体和封装体，在所述芯片本体上具有两组相对称分布的引脚，在线路板本体的顶面涂覆有锡膏层，还包括隔热片材、绝缘片材和导热棉，所述引脚利用锡膏层焊接固定在所述线路板本体的顶面，所述绝缘片材粘合固定在所述线路板本体的顶面并包围所述芯片本体；本发明的一种基于锡膏焊接的CSP元件封装工艺，工艺简单、成本低，通过设置的具有散热槽的隔热片材，能够避免线路板本体产生的热量传导至芯片本体上，保证了芯片本体在加工以及使用过程中的安全性、延长了CSP产品的使用寿命；此外，本发明的产品具有胶合安装的橡胶密封圈，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。
