[發明專利]智能電表核心模塊的封裝結構及封裝方法

有效

• 申請號: 201110233805.7
• 申請日: 2011-08-16
• 公開（公告）號: CN102937663A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 劉璟;謝偉東;李天石;田漪婷
• 申請（專利權）人: 北京天中磊智能科技有限公司
• 主分類號: G01R11/00
• 分類號: G01R11/00;H01L23/498;H01L21/60
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及芯片封裝技術領域，特別涉及一種智能電表核心模塊的封裝結構及其封裝方法。

背景技術

隨著人們對電子產品的要求向小型化、多功能、環保型等方向的發展，人們努力尋求將電子系統越做越小，集成度越來越高，功能越做越多，越來越強。

傳統的智能電表模塊，是將各個封裝好的功能子電路最后通過相應的邏輯連接起來，這需要外接大量的布局布線來完成這一連接，從而會占據電路板上大量的面積，也增加走線難度。同時，由于電路板上的線路尺寸和過孔尺寸也過大，使整個系統的面積和體積也會跟著加大。這不但使整個智能電表模塊的封裝結構尺寸過大，也導致制造成本上升。

傳統的智能電表封裝結構越來越無法滿足人們對電子產品小型化、高集成度的要求。

發明內容

本發明提供一種智能電表核心模塊的封裝結構及封裝方法，以解決現有智能電表核心模塊封裝結構的上述問題。本發明另外提供一種智能電表核心模塊的封裝方法。

本發明提供一種智能電表核心模塊的封裝結構，包括：

用于承載多個芯片的基板；

設置于基板表面上預定位置的復數個智能電表功能芯片；

實現所述各個功能芯片與基板上電路之間電聯接的鍵合引線；

覆蓋所述功能芯片以及鍵合引線的保護層；

形成與所述基板背面的BGA(Ball?Grid?Array)焊球陣列。

可選的，所述基板為單層或多層化合物印刷線路板，在所述基板表面預留芯片的貼合位置周邊設置有金絲壓焊焊盤。

可選的，在所述基板的背面設置有BGA植球需要的焊盤金屬。

可選的，形成所述金絲壓焊焊盤的材料銅、鎳、金中的一種或其合金；形成所述BGA植球需要的焊盤金屬的材料包括銅、鎳、金中的一種或其合金。

可選的，智能電表功能芯片包括MCU芯片、485芯片、計量芯片、ESAM，存儲器、邏輯電路和時鐘芯片及其他用于實現電表功能分立元器件。

可選的，所述保護層為有機聚合物材料形成的塑封膠，其厚度和面積足以包覆基板表面的智能電表功能芯片、鍵合引線以及壓焊焊盤。

可選的，形成所述鍵合引線材料包括金、銅或者所述金或銅合金。

可選的，所述BGA焊球陣列為釬料金屬。

本發明還提供一種智能電表核心模塊的封裝方法，包括如下步驟：

提供用于基板，在所述基板表面芯片的貼合位置周邊設置有金絲壓焊焊盤，所述基板中設置有連接智能電表功能芯片的連接電路；

將所述智能電表功能芯片貼裝于所述基板表面預定的指定位置；

通過引線將所述各個功能芯片的引線焊盤與所述基板表面相應的金絲壓焊焊盤相連接；

在所述基板表面形成包覆所述基板表面的智能電表功能芯片、鍵合引線以及壓焊焊盤的保護層；

在所述基板背面形成BGA焊球陣列。

可選的，在將所述智能電表功能芯片貼裝于所述基板表面的步驟還包括如下子步驟：

對基板進行預熱；

在預熱后的基板表面預定位置涂膠；

將智能電表芯片與基板表面涂膠位置相對準；

將智能電表芯片貼裝于基板表面涂膠位置。

可選的，將智能電表芯片貼裝于基板表面涂膠位置之后，還包括對所述基板高溫處理，固化智能電表芯片的步驟。

可選的，所述保護層為一層或一層以上的塑封膠。

可選的，采用點膠或者涂敷的方式在基板上表面形成所述塑封膠，并加溫固化。

可選的，在基板的背面通過C4工藝回流形成BGA焊球陣列。

可選的，還包括如下步驟：對完成封裝的整個模塊切片，并做性能檢測。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：本發明的智能電表核心模塊的封裝結構將電表系統中所用的各個不同大小尺寸型號的裸芯片，通過集成為一體，形成一個高密度，低損耗，低成本的小型電表模塊，使得整個模塊的面積和體積都大大減小；進一步的，本結構中電表模塊中的各個芯片間的走線距離變短，更利于提高信號處理的速度，提高電表模塊的性能。

此外，本發明的方法成本低且易于控制，便于大規模量產。

附圖說明

圖1為本發明的智能電表核心模塊的封裝結構的實施例的剖視圖；

圖2為本發明的智能電表核心模塊的封裝結構的實施例中智能電表芯片于基板表面分布的俯視圖；

圖3至圖6為本發明的智能電表核心模塊的封裝方法的各個步驟后形成的結構的示意圖。

具體實施方式