[发明专利]低剖面电子封装及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及封装电子组件的领域，且更确切地说涉及低剖面电子封装及相关方法。

背景技术

封装电子组件的基本目的是为了保护组件且同时通过封装从组件中提供电互连。可制造性和保护是关键问题。由于持续增长的市场需求，电子封装不断地朝向较小尺寸和缩小的占用面积以及同时仍具有环境稳固性发展。尽管这些电子封装是小型化的，但是它们仍然是高功能的。

有源组件的小型化可以通过具有尽可能小的封装的半导体裸片的使用实现。小型化的一个方法是基于包含防护式结构的封装的表面安装装置。当使用这一防护式结构方法时避免湿气和粉尘的环境保护是一个潜在的益处，尽管包围半导体裸片的防护式结构可能具有高于印刷线路板(PWB)的相对较高的厚度(高达1-2mm)。封装的表面安装装置还允许空气间隙或空气桥存在于半导体裸片与封装之间，当半导体裸片是射频(RF)集成电路时这可以是有帮助的。用于封装的表面安装装置的防护式结构的宽度可以是例如实际半导体裸片的占用面积的两倍以上。

对于用于封装的表面安装装置中的相同的半导体裸片，小型化可以使用封装芯片机载方法来进一步实现。封装芯片机载方法中的半导体裸片是通过粘合剂直接机械地紧固到PWB且经由导线接合连接电互连的。替代于防护式结构，环境保护是通过将环氧树脂团放置在半导体裸片上实现的。封装芯片机载设置的宽度可以是例如实际半导体裸片的占用面积的1.5倍以上。然而当半导体裸片经由倒装芯片连接安装到PWB时可以实现进一步的减小。此处，取决于底部填充焊缝尺寸，倒装芯片方法的宽度可以在裸露的裸片的占用面积的1倍到1.25倍之间。

因此，在提供环境稳固性与半导体裸片的可用性之间存在权衡，确切地说例如当放置在移动电子装置中时。组件盖技术可用于为半导体裸片提供环境稳固性。然而，由于当前可供使用的模制技术，所得的盖可能相对较厚，并且所述密封方法是中度地不方便的，因为它们使用相对较长的环氧树脂固化时间。注射模制的替代方案将使用包括液晶聚合物(LCP)材料的盖。LCP材料具有非常低的透湿性并且可以提供近气密密封同时维持较薄剖面。

在Thompson等人的文章标题为“多层LCP衬底中的MMIC的封装”中揭示了用于保护半导体裸片的LCP盖。如图1中所说明，电子封装10包含放置在嵌入在腔室15内的有源半导体裸片14上的多层LCP盖12。所说明的LCP盖12是大约10密耳厚的并且具有与注射模制盖相比的显著较低的剖面。LCP盖12是与也是LCP材料的下面的层16、17、18、19层合的。如文章中所论述，低熔化温度LCP层(285℃)用于粘合总体上较厚的较高熔化温度核心层(315℃)以形成均质的LCP电子封装。然而，仍然需要改进用于保护半导体裸片的组件盖技术。

发明内容

鉴于前述背景技术，因此本发明的一个目标是提供一种低剖面电子封装，所述低剖面电子封装具有用于与电子封装集成的相对简单明了的盖。

根据本发明的这些和其它目标、特征和优势是通过电子封装提供的，所述电子封装提供包括：印刷线路板(PWB)，在所述印刷线路板中具有裸片接收腔室；半导体裸片，所述半导体裸片在所述裸片接收腔室中并且耦接到PWB；以及盖配对环，所述盖配对环位于围绕裸片接收腔室的PWB的上表面处。盖配对环可以具有在其中的多个间隔开的支柱接收开口。盖可以耦接到盖配对环并且覆盖裸片接收腔室内的半导体裸片。盖可以包括液晶聚合物(LCP)层，并且多个间隔开的支柱可以从LCP层的下表面向下延伸并且接收在多个间隔开的支柱接收开口中的对应者中。LCP层允许盖具有低剖面同时还提供与盖配对环的近气密密封。

所述盖可以使用常规的焊接回流过程耦接到PWB，而支柱防止盖在所述过程期间来回移动。因此支柱促进组装并且向盖添加了机械稳固性。半导体裸片可以经由倒装芯片和导线接合连接中的一个耦接到PWB。因为单个回流过程可用于在于在最终PWB组装期间与其它无源表面安装组件同时将盖耦接到PWB，所以可以减少电子封装的制造时间和成本。另外，因为盖不是超模制或粘合剂附接的，所以如果需要另外的测试和返工的话，那么可以稍后移除盖以曝露半导体裸片。

所述盖可进一步包括PWB配对环，PWB配对环由LCP层承载并且与盖配对环对齐。盖配对环和PWB配对环中的每一个可例如界定连续环。