本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種雙面貼片式電子元器件及其封裝方法(dmt:dual-surfacemountingtechnology)。
背景技術(shù):
二極管、電容、電阻以及電感等具有兩個電極的電子元器件被廣泛應(yīng)用在各種電子電路中。在相對兩個面設(shè)置正負(fù)電極是一種常見的電極設(shè)置方式。但由于這種器件的尺寸通常很小,在焊接到電路上之后,焊料很容易流淌到電子元器件的側(cè)邊,從而導(dǎo)致正負(fù)極之間短路。對于寬度只有數(shù)個毫米的小尺寸的電子元器件,這種情況更容易發(fā)生。因此,對于小尺寸電子元器件如何避免焊料側(cè)流,是先有技術(shù)亟待解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是,提供一種雙面貼片式電子元器件及其封裝方法,能夠避免焊料側(cè)流,進(jìn)而防止電子元器件的電極之間發(fā)生短路。
為了解決上述問題,本發(fā)明提供了一種雙面貼片式電子元器件,包括一芯體,所述芯體相對兩表面分別設(shè)置第一電極和第二電極,還包括一第一絕緣保護(hù)環(huán),所述第一絕緣保護(hù)環(huán)設(shè)置在所述芯體的第一電極所在表面,并環(huán)繞所述第一電極以形成凹陷部,所述凹陷部用于設(shè)置導(dǎo)電填充物以保證所述芯體的電極能夠與外部發(fā)生電性連接。
可選的,所述芯體選自于二極管、電容、電阻以及電感中的任意一種
可選的,所述第一絕緣保護(hù)環(huán)的材料為環(huán)氧樹脂、玻璃以及紫外固化膠中的一種。
可選的,所述導(dǎo)電填充物的材料為焊錫。
可選的,所述導(dǎo)電填充物包括兩層焊錫層以及設(shè)置在兩層焊錫層之間的銅箔。
可選的,還包括一第二絕緣保護(hù)環(huán),所述第二絕緣保護(hù)環(huán)設(shè)置在所述芯體的第二電極所在表面,并環(huán)繞所述第二電極以形成用于設(shè)置導(dǎo)電填充物的凹陷部。
可選的,所述芯體為未封裝的芯體晶片,或者是電極分別設(shè)置在相對兩表面的已封裝芯片。
本發(fā)明還提供了一種雙面貼片式電子元器件的封裝方法,包括如下步驟:提供一基板;在所述基板的表面上設(shè)置至少一個芯體,所述芯體相對兩表面分別設(shè)置第一電極和第二電極,所述芯體的第二電極與所述基板貼合;環(huán)繞所述芯體填注凝膠狀絕緣材料,所述凝膠狀絕緣材料凸起至高出所述芯體的第一電極表面并在第一電極處形成凹陷部;固化所述凝膠狀絕緣材料。
可選的,在固化所述凝膠狀絕緣材料的步驟之后還包括如下步驟:切割所述凝膠狀絕緣材料。
可選的,所述凝膠狀絕緣材料選自于環(huán)氧樹脂,高溫熔融玻璃漿料、和紫外固化膠中的一種。
可選的,所述芯體為未封裝的晶片,或者是電極分別設(shè)置在相對兩表面的已封裝芯片。
本發(fā)明提出了一種雙面貼片式封裝技術(shù)(dmt:dual-surfacemountingtechnology)。采用了在芯體的至少一個電極表面形成凹陷的方式,避免了焊料等材料在高溫下發(fā)生側(cè)向流動導(dǎo)致雙面貼片式電子元器件發(fā)生短路。所提供的方法采用了基板表面填注凝膠狀絕緣材料并固化的方式形成電極表面具有凹陷的雙面貼片式電子元器件,除了可以避免焊料側(cè)流之外,所形成的雙面貼片式電子元器件外形尺寸和形狀可以做到精密控制。
附圖說明
附圖1a和1b所示是本發(fā)明所述雙面貼片式電子元器件的一具體實施方式的電子元器件結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2a和2b所示是本發(fā)明所述雙面貼片式電子元器件的一具體實施方式的電子元器件結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖3所示是本發(fā)明所述雙面貼片式電子元器件的封裝方法一具體實施方式的實施步驟示意圖。
附圖4a至附圖4c所示是本發(fā)明所述雙面貼片式電子元器件的封裝方法一具體實施方式的工藝示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的雙面貼片式電子元器件以及雙面貼片式電子元器件的封裝方法的具體實施方式做詳細(xì)說明。
以下具體實施方式中,統(tǒng)一將第一電極配置為正極,第二電極配置為負(fù)極。在其它的具體實施方式中,亦可以將第一電極配置為負(fù)極,所述第二電極配置為正極。
參考附圖1a所示是本具體實施方式所述電子元器件10的結(jié)構(gòu)示意圖,包括芯體13和保護(hù)環(huán)14a。所述芯體13是任意一種在相對兩個面設(shè)置正負(fù)電極的元器件,可以選自于二極管、電容、電阻以及電感中的任意一種。
在本具體實施方式中,所述芯體13為未封裝的晶片。在其他的具體實施方式中,所述芯體13也可以是電極分別設(shè)置在相對兩表面的已封裝芯片。所述芯體13相對兩表面分別設(shè)置正極131和負(fù)極132。
第一絕緣保護(hù)環(huán)14a設(shè)置在所述芯體13的第一電極131所在表面,并環(huán)繞所述第一電極131以形成凹陷部15。在本具體實施方式中,所述第一絕緣保護(hù)環(huán)14a全部位于所述芯體13的第一電極131所在表面。而在附圖1b所示的另一具體實施方式的電子元器件10的結(jié)構(gòu)示意圖中,第一絕緣保護(hù)環(huán)14b除位于所述芯體13的第一電極131所在表面外,進(jìn)一步包裹芯體13的側(cè)面。在本具體實施方式中,所述第一絕緣保護(hù)環(huán)14a的材料為環(huán)氧樹脂。在其他的具體實施方式中,所述第一絕緣保護(hù)環(huán)14a的材料也可以是玻璃或者紫外固化膠。所述第一絕緣環(huán)14a的高度不小于60微米,并優(yōu)選為80微米-100微米以保證對導(dǎo)電填充物16的容納能力。
所述凹陷部15用于設(shè)置導(dǎo)電填充物16以保證所述芯體13的電極能夠與對應(yīng)的焊帶電性連接。所述導(dǎo)電填充物16的材料為焊錫。為了獲得更好的技術(shù)效果,所述導(dǎo)電填充物16的兩層焊錫層161和162之間還設(shè)置銅箔163。所述銅箔的厚度范圍是30微米-50微米。銅箔的作用在于緩沖導(dǎo)電填充物與正極131之間的應(yīng)力,避免焊錫在溫度變化的情況下脫離凹陷部15。凹陷部15以及第一絕緣保護(hù)環(huán)14a/b的外緣在沿著垂直于圖面方向的剖面可以是圓形、矩形或者圓角矩形等任意形狀。由于第一絕緣保護(hù)環(huán)14a/b高出電子元器件10的正極131表面并形成凹陷部15,可以將導(dǎo)電填充物16限制在凹陷部15內(nèi)部,即使導(dǎo)電填充物16在高溫環(huán)境下發(fā)生熔化也不會溢出到電子元器件10的側(cè)面并與另一側(cè)的電極發(fā)生電性連接。
參考附圖2a所示是本發(fā)明所述電子元器件的另一具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。在本具體實施方式中,電子元器件20包括一芯體23。第一絕緣保護(hù)環(huán)241a和第二絕緣保護(hù)環(huán)242a分別設(shè)置在所述芯體23的第一電極231和第二電極232所在表面,并環(huán)繞所述第一電極231和第二電極232以形成凹陷部251和252,所述凹陷部251和252都具有導(dǎo)電填充物以保證所述芯體23的電極能夠與對應(yīng)的焊帶電性連接。凹陷部251和252沿著垂直于圖面方向的剖面可以各自獨立的是圓形、矩形或者圓角矩形等任意形狀。在本具體實施方式中,所述第一絕緣保護(hù)環(huán)241a和第二絕緣保護(hù)環(huán)242a全部位于所述芯體23的第一電極231和第二電極232所在表面。而在附圖2b所示的另一具體實施方式的電子元器件20的結(jié)構(gòu)示意圖中,第一絕緣保護(hù)環(huán)241b和第二絕緣保護(hù)環(huán)242b除位于所述芯體23的第一電極231和第二電極232所在表面外,進(jìn)一步包裹芯體23的側(cè)面。由于具有凹陷部251和252,可以將導(dǎo)電填充物限制在凹陷部251和252內(nèi)部,即使導(dǎo)電填充物在高溫環(huán)境下發(fā)生熔化也不會溢出到電子元器件20的側(cè)面。同樣的,所述導(dǎo)電填充物的材料可以選擇為焊錫,且所述導(dǎo)電填充物的兩層焊錫層之間也同樣可以設(shè)置銅箔以增加強(qiáng)度。本具體實施方式對電子元器件20兩側(cè)的導(dǎo)電填充物均加以限制,因此是一種優(yōu)選的實施方式。
附圖3所示是本發(fā)明所述雙面貼片式電子元器件的封裝方法一具體實施方式的實施步驟示意圖,包括如下步驟:步驟s30,提供一基板;步驟s31,在所述基板的表面上設(shè)置至少一個芯體;步驟s32,環(huán)繞所述芯體填注凝膠狀絕緣材料;步驟s33,固化所述凝膠狀絕緣材料。
附圖4a至附圖4c所示是本發(fā)明所述雙面貼片式電子元器件的封裝方法一具體實施方式的工藝示意圖。
附圖4a所示,參考步驟s30,提供一基板40。所述基板40用作后續(xù)工藝的載體,其材料可以是銅、鋁等金屬,也可以是玻璃、單晶硅等非金屬材料。
附圖4b所示,參考步驟s31,在所述基板40的表面上設(shè)置至少一個芯體43。所述芯體43相對兩表面分別設(shè)置第一電極431和第二電極432,所述芯體43的第二電極432與所述基板貼合。在另一個具體實施方式中,也可以是第一電極431與所述基板40貼合。為了增加貼合強(qiáng)度,也可以在接合處設(shè)置粘膠。
附圖4c所示,參考步驟s32,環(huán)繞所述芯體43填注凝膠狀絕緣材料44。所述凝膠狀絕緣材料44凸起至高出所述芯體43的第一電極431表面并在第一電極431處形成凹陷部451。所述凹陷部451用于填充設(shè)置導(dǎo)電填充物。所述凝膠狀絕緣材料44例如可以是選自于環(huán)氧樹脂,高溫熔融玻璃漿料、和紫外固化膠中的一種。
步驟s33,固化所述凝膠狀絕緣材料44。對于不同的凝膠狀絕緣材料44應(yīng)當(dāng)采用不同的固化方式。例如對于環(huán)氧樹脂可以采用高溫固化工藝,對于高溫熔融玻璃漿料應(yīng)當(dāng)將其降低到室溫進(jìn)行固化,對于紫外固化膠應(yīng)當(dāng)采用紫外線照射進(jìn)行固化。
上述步驟采用了基板40表面填注凝膠狀絕緣材料44并固化的方式形成電極表面具有凹陷451的雙面貼片式電子元器件。通過控制填注材料的填注量,可以精確控制所形成的電子元器件的外形尺寸。如果希望進(jìn)一步精確控制電子元器件的形狀和尺寸,還可以進(jìn)一步實施切割步驟。
具體的說,在上述步驟s33實施完畢后,可以選擇實施切割所述凝膠狀絕緣材料44的步驟??梢愿鶕?jù)預(yù)定的形狀和尺寸,例如矩形或者正方形,對所述凝膠狀絕緣材料44實施切割整形以獲得預(yù)定形狀的電子元器件。若芯體43在基板40表面的排布密度較低,可以在步驟s32中通過控制填注量使相鄰芯體之間的凝膠狀絕緣材料44不接觸,則在固化之后可以直接在基板40表面取下環(huán)繞了凝膠狀絕緣材料44的芯體43而不必實施切割步驟。在切割之前也可以將基板40表面的結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體反轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)后在第二電極432的表面涂覆焊錫等材料形成電極,然后再實施切割。在反面涂覆焊錫的工藝中,也可以在焊錫中夾貼一層銅箔以增加強(qiáng)度。如果采用電極分別設(shè)置在相對兩表面的已封裝芯片作為所述芯體13,則也可以不制作背電極而直接實施切割。在雙面涂覆焊錫的工藝中,為了區(qū)別正極和負(fù)極,可以在雙面分別添加不同的圖案進(jìn)行區(qū)別。尤其在采用絲網(wǎng)印刷涂覆焊錫的工藝中,可以采用不同間距的絲網(wǎng)來獲得不同的圖形,從而區(qū)別正極和負(fù)極。
在切割前還可以選擇實施在凹陷部451中填充導(dǎo)電填充物的步驟。該步驟也可以在切割后實施。關(guān)于導(dǎo)電填充物的材料和結(jié)構(gòu)請參見前述具體實施方式對導(dǎo)電填充物16的描述。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。