本申請(qǐng)涉及電子技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種集成電子裝置及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù):
電子產(chǎn)品通常都集成有有源器件和無(wú)源器件,有源器件和無(wú)源器件之間通過(guò)電路導(dǎo)通連接。有源器件就是需要電源供電才能正常工作的器件,無(wú)源器件是電路中不需要額外電源供電也可以正常工作的器件。電子產(chǎn)品可以是光模塊、手機(jī)、可穿戴設(shè)備、通信電源等對(duì)體積和功率密度有要求的產(chǎn)品,以通信電源為例,封裝電源(powersupplyinpackage,psip)模塊包括集成電路(integratedcircuit,ic)、金氧半場(chǎng)效晶體管(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor,mosfet)等有源器件,還包括電感和電容等無(wú)源器件。
當(dāng)前電子產(chǎn)品中無(wú)源器件和有源器件的布設(shè)方式通常如圖1所示,將有源器件和無(wú)源器件都平鋪布設(shè)在框架上,無(wú)源器件布設(shè)在有源器件的周?chē)?,無(wú)源器件和有源器件通過(guò)框架上的電路導(dǎo)通連接。由圖1a可見(jiàn),這種平鋪布設(shè)的方式導(dǎo)致例如psip模塊等電子產(chǎn)品在水平面上的平層面積過(guò)大,在電子產(chǎn)品的功率一定的情況下,面積越大,則功率密度就越小,而且,無(wú)源器件和有源器件之間需要通過(guò)框架上的導(dǎo)線連通,導(dǎo)線線路較長(zhǎng),也不利于電流的流通。
現(xiàn)有技術(shù)中上述電子產(chǎn)品中也出現(xiàn)了如圖1b所示的3d堆疊結(jié)構(gòu),1b所示的方案采用框架折彎成型,通過(guò)架空方式將無(wú)源器件架空在有源器件上方,這種堆疊方式從一定程度上可以減小電子產(chǎn)品的平層面積,但是這種方式內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,加工難度大,而且導(dǎo)致填充塑封料難點(diǎn)加大,易存在空洞,導(dǎo)致分層。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中平鋪布設(shè)導(dǎo)致電子產(chǎn)品平層面積過(guò)大,架空布設(shè)加工復(fù)雜,填充難度大的問(wèn)題,本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種集成電子裝置,將無(wú)源器件和有源器件布設(shè)在上下兩層,通過(guò)塑封料隔離該無(wú)源器件和有源器件,并通過(guò)連接件連接上下層的無(wú)源器件和有源器件,這樣不僅減小了集成電子裝置的平層面積,而且加工簡(jiǎn)單,填充方便。本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了該集成電子裝置的生產(chǎn)方法。
本申請(qǐng)第一方面提供一種集成電子裝置,該集成電子裝置可以是電子產(chǎn)品中的集成模塊,例如:psip模塊,該集成電子裝置包括:底板、有源器件、無(wú)源器件、塑封料和導(dǎo)通件;該有源器件設(shè)置于該底板上;該塑封料覆蓋在該有源器件和未被該有源器件覆蓋的底板之上;該無(wú)源器件設(shè)置于該塑封料之上;該導(dǎo)通件穿透該塑封料,并導(dǎo)通連接該塑封料覆蓋之下的有源器件和設(shè)置于該塑封料之上的無(wú)源器件。其中,有源器件可以是集成電路和晶體管等,無(wú)源器件可以是電感和電容等。從上述第一方面可以看出,將有源器件和無(wú)源器件在同一平面上堆疊實(shí)現(xiàn),不僅減小了集成電子裝置的平層面積,提高了集成電子裝置的功率密度,而且通過(guò)導(dǎo)通件直接導(dǎo)通處于上下層的有源器件和無(wú)源器件,還縮短了導(dǎo)通路徑,便于電流流通,而且也不需要設(shè)置放置無(wú)源器件的架子,不僅加工簡(jiǎn)單,而且也方便填充塑封料,不會(huì)出現(xiàn)塑封料有空洞導(dǎo)致分層的現(xiàn)象。
結(jié)合第一方面,在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,該導(dǎo)通件為電鍍銅件,該電鍍銅件為通過(guò)在覆蓋該有源器件的塑封料上開(kāi)設(shè)導(dǎo)通孔,并在該導(dǎo)通孔上電鍍銅得到的,該導(dǎo)通孔底部為該有源器件。在覆蓋有源器件的塑封料上根據(jù)需求開(kāi)設(shè)一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)通孔,并在導(dǎo)通孔上電鍍銅,從而形成用于導(dǎo)通電流的電鍍銅件。從上述第一方面第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中可以看出,通過(guò)電鍍銅件導(dǎo)通有源器件和無(wú)源器件,不僅導(dǎo)電效果好,而且電鍍銅工藝成熟,實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常方便。
結(jié)合第一方面,在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,該導(dǎo)通件為錫料件,該錫料件為通過(guò)在覆蓋該有源器件的塑封料上開(kāi)設(shè)導(dǎo)通孔,并在鉆出的導(dǎo)通孔上熔化錫料得到的,該導(dǎo)通孔底部為該有源器件。從上述第一方面第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中可以看出,通過(guò)熔化錫料實(shí)現(xiàn)有源器件和無(wú)源器件的導(dǎo)通,工藝上比電鍍銅實(shí)現(xiàn)起來(lái)還要簡(jiǎn)單。
結(jié)合第一方面,在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,該導(dǎo)通件為銅柱,該銅柱安裝在該塑封料的導(dǎo)通孔上,該導(dǎo)通孔為通過(guò)在覆蓋該有源器件的塑封料上鉆孔得到的,該導(dǎo)通孔底部為該有源器件。從上述第一方面第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中可以看出,直接在導(dǎo)通孔上安裝銅柱,只是安裝個(gè)配件,不需要引入化學(xué)工藝,實(shí)現(xiàn)起來(lái)更加簡(jiǎn)單。
本申請(qǐng)第一方面第一種、第二種和第三種中的導(dǎo)通件,不限于電鍍、熔化錫料和安裝銅柱等方式和材料,只要能導(dǎo)通連接有源器件和無(wú)源器件即可。
結(jié)合第一方面,第一方面第一種、第二種和第三種中的任意一種,在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,集成電子裝置還包括上層塑封料、上層有源器件和上層導(dǎo)通件,該上層塑封料覆蓋于該無(wú)源器件之上;該上層有源器件設(shè)置于該上層塑封料之上;該上層導(dǎo)通件穿透該上層塑封料,并導(dǎo)通連接該上層塑封料覆蓋之下的無(wú)源器件和設(shè)置于該上層塑封料之上的上層有源器件。從上述第一方面第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中可以看出,在無(wú)源器件上再加上一層塑封料和有源器件,可以實(shí)現(xiàn)無(wú)源器件的雙層互聯(lián),更進(jìn)一步減少了平層面積,提高了電流的功率密度。
本申請(qǐng)第二方面提供一種上述第一方面或第一方面任一可能的實(shí)現(xiàn)方式所描述的集成電子裝置的生產(chǎn)方法,包括:在底板上設(shè)置有源器件;在該有源器件之上,以及未被該有源器件覆蓋的底板之上填充塑封料進(jìn)行塑封;在覆蓋有該有源器件的塑封料上開(kāi)設(shè)導(dǎo)通孔;在該導(dǎo)通孔上設(shè)置導(dǎo)通件;在該塑封料上設(shè)置無(wú)源器件,該無(wú)源器件通過(guò)該導(dǎo)通件與該有源器件導(dǎo)通連接。其中,有源器件可以是集成電路和晶體管等,無(wú)源器件可以是電感和電容等。從上述第一方面可以看出,將有源器件和無(wú)源器件在同一平面上堆疊實(shí)現(xiàn),不僅減小了集成電子裝置的平層面積,提高了集成電子裝置的功率密度,而且通過(guò)導(dǎo)通件直接導(dǎo)通處于上下層的有源器件和無(wú)源器件,還縮短了導(dǎo)通路徑,便于電流流通,而且也不需要設(shè)置放置無(wú)源器件的架子,不僅加工簡(jiǎn)單,而且也方便填充塑封料,不會(huì)出現(xiàn)塑封料有空洞導(dǎo)致分層的現(xiàn)象。
結(jié)合第二方面,在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,通過(guò)在該導(dǎo)通孔上電鍍銅的方式設(shè)置該導(dǎo)通件。從上述第二方面第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中可以看出,通過(guò)電鍍銅件導(dǎo)通有源器件和無(wú)源器件,不僅導(dǎo)電效果好,而且電鍍銅工藝成熟,實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常方便。
結(jié)合第二方面,在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,通過(guò)在該導(dǎo)通孔上熔化錫料的方式設(shè)置該導(dǎo)通件。從上述第二方面第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中可以看出,通過(guò)熔化錫料實(shí)現(xiàn)有源器件和無(wú)源器件的導(dǎo)通,工藝上比電鍍銅實(shí)現(xiàn)起來(lái)還要簡(jiǎn)單。
結(jié)合第二方面,在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,通過(guò)在該導(dǎo)通孔上安裝銅柱的方式設(shè)置該導(dǎo)通件。從上述第二方面第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中可以看出,直接在導(dǎo)通孔上安裝銅柱,只是安裝個(gè)配件,不需要引入化學(xué)工藝,實(shí)現(xiàn)起來(lái)更加簡(jiǎn)單。
結(jié)合第二方面,第一方面第一種、第二種和第三種中的任意一種,在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,該生產(chǎn)方法還包括:在該無(wú)源器件之上覆蓋上層塑封料;在該上層塑封料之上設(shè)置上層有源器件;在該上層塑封料上開(kāi)設(shè)上層導(dǎo)通孔;在該上層導(dǎo)通孔上設(shè)置上層導(dǎo)通件,該上層導(dǎo)通件導(dǎo)通連接該無(wú)源器件和該上層有源器件。從上述第二方面第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中可以看出,在無(wú)源器件上再加上一層塑封料和有源器件,可以實(shí)現(xiàn)無(wú)源器件的雙層互聯(lián),更進(jìn)一步減少了平層面積,提高了電流的功率密度。
本申請(qǐng)第三方面提供一種包含上述第一方面或第一方面任一可能的實(shí)現(xiàn)方式所描述的集成電子裝置的電子設(shè)備,所述電子設(shè)備還包括塑封殼,該塑封殼用于從整體上封裝所述集成電子裝置。
與現(xiàn)有技術(shù)中平鋪布設(shè)導(dǎo)致電子產(chǎn)品平層面積過(guò)大,架空布設(shè)加工復(fù)雜,填充難度大相比,本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種集成電子裝置,將無(wú)源器件和有源器件布設(shè)在上下兩層,通過(guò)塑封料隔離該無(wú)源器件和有源器件,并通過(guò)連接件在上下層的無(wú)源器件和有源器件,這樣不僅減小了集成電子裝置的平層面積,提高了集成電子裝置的功率密度,而且通過(guò)導(dǎo)通件直接導(dǎo)通處于上下層的有源器件和無(wú)源器件,還縮短了導(dǎo)通路徑,便于電流流通,而且也不需要設(shè)置放置無(wú)源器件的架子,不僅加工簡(jiǎn)單,而且也方便填充塑封料,不會(huì)出現(xiàn)塑封料有空洞導(dǎo)致分層的現(xiàn)象。
附圖說(shuō)明
圖1a是現(xiàn)有技術(shù)中電子產(chǎn)品中器件的一布設(shè)方式示意圖;
圖1b是現(xiàn)有技術(shù)中電子產(chǎn)品中器件的另一布設(shè)方式示意圖;
圖2是本申請(qǐng)實(shí)施例中集成電子裝置的垂直切面示意圖;
圖3是本申請(qǐng)實(shí)施例中集成電子裝置中無(wú)源器件雙層互聯(lián)垂直切面示意圖;
圖4是本申請(qǐng)實(shí)施例中集成電子裝置的生產(chǎn)方法的一示意圖;
圖5是本申請(qǐng)實(shí)施例中集成電子裝置的生產(chǎn)方法的另一示意圖;
圖6是本申請(qǐng)實(shí)施例中集成電子裝置的生產(chǎn)方法的另一示意圖;
圖7是本申請(qǐng)實(shí)施例中集成電子裝置的生產(chǎn)方法的另一示意圖;
圖8是本申請(qǐng)實(shí)施例中集成電子裝置的生產(chǎn)方法的另一示意圖;
圖9是本申請(qǐng)實(shí)施例中集成電子裝置的生產(chǎn)方法的另一示意圖;
圖10是本申請(qǐng)實(shí)施例中電子設(shè)備的一示例示意圖。
具體實(shí)施方式
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中平鋪布設(shè)導(dǎo)致電子產(chǎn)品平層面積過(guò)大,架空布設(shè)加工復(fù)雜,填充難度大的問(wèn)題,本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種集成電子裝置,將無(wú)源器件和有源器件布設(shè)在上下兩層,通過(guò)塑封料隔離該無(wú)源器件和有源器件,并通過(guò)連接件連接上下層的無(wú)源器件和有源器件,這樣不僅減小了集成電子裝置的平層面積,而且加工簡(jiǎn)單,填充方便。本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了該集成電子裝置的生產(chǎn)方法,以下分別進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
如圖2所示,本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種集成電子裝置,該集成電子裝置包括底板10、有源器件20、塑封料30、導(dǎo)通件40和無(wú)源器件50,圖2中的無(wú)源器件以電感為例,因?yàn)殡姼型ǔK加玫钠綄用娣e都較大,所以以電感為例,體現(xiàn)更直觀。
有源器件20設(shè)置于底板10上,塑封料30覆蓋在有源器件20和未被有源器件覆蓋的底板10之上;無(wú)源器件50設(shè)置于塑封料之上;導(dǎo)通件40穿透塑封料,并導(dǎo)通連接塑封料覆蓋之下的有源器件20和設(shè)置于塑封料30之上的無(wú)源器件50。
導(dǎo)通件40通過(guò)在塑封料30上開(kāi)設(shè)導(dǎo)通孔41連接無(wú)源器件50和有源器件20。如圖2所示,導(dǎo)通件40不限于導(dǎo)通孔41中的部分,導(dǎo)通孔外的部分42也屬于導(dǎo)通件40,無(wú)源器件設(shè)置于塑封料30或者導(dǎo)通件40在導(dǎo)通孔外的部分42之上,就可以實(shí)現(xiàn)無(wú)源器件和有源器件的導(dǎo)通連接。
通過(guò)在塑封料30上開(kāi)設(shè)導(dǎo)通孔,通過(guò)導(dǎo)通件40實(shí)現(xiàn)垂直方向上的導(dǎo)通連接,縮短了導(dǎo)通路徑,導(dǎo)通路徑縮短后,也更利于無(wú)源器件50和有源器件20之間電流的流通。
圖2中的導(dǎo)通件40可以是通過(guò)電鍍銅得到的電鍍銅件,也可以是通過(guò)熔化錫料得到的錫料件,還可以是已經(jīng)加工好的銅柱。
本申請(qǐng)實(shí)施例中的導(dǎo)通件40不限于電鍍銅件、錫料件和銅柱這幾種,可以是任何能實(shí)現(xiàn)無(wú)源器件50和有源器件20之間導(dǎo)通連接的部分,實(shí)現(xiàn)方式也不限于電鍍和熔化錫料。
圖2所示的集成電子裝置通過(guò)無(wú)源器件和有源器件的堆疊縮小了集成電子裝置的平層面積,在高度容許的條件下,本申請(qǐng)中的集成電子裝置還可以實(shí)現(xiàn)雙層互聯(lián),如圖3所示,本申請(qǐng)實(shí)施例中集成電子裝置還包括上層塑封料70、上層有源器件80和上層導(dǎo)通件60,其中,上層塑封料70覆蓋于無(wú)源器件50之上;上層有源器件80設(shè)置于上層塑封料70之上;上層導(dǎo)通件60穿透上層塑封料70,并導(dǎo)通連接上層塑封料70覆蓋之下的無(wú)源器件50和設(shè)置于上層塑封料70之上的上層有源器件80。在高度容許的前提下,在無(wú)源器件上再加上一層塑封料和有源器件,可以實(shí)現(xiàn)無(wú)源器件的雙層互聯(lián),更進(jìn)一步減少了平層面積,提高了電流的功率密度。
本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了生產(chǎn)上述實(shí)施例中的集成電子裝置的生產(chǎn)方法。
如圖4所示,本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的集成電子裝置的生產(chǎn)方法包括:
101、在底板上設(shè)置有源器件。
102、在有源器件之上,以及未被有源器件覆蓋的底板之上填充塑封料進(jìn)行塑封。
103、在覆蓋有有源器件的塑封料上開(kāi)設(shè)導(dǎo)通孔。
104、在導(dǎo)通孔上設(shè)置導(dǎo)通件。
105、在塑封料上設(shè)置無(wú)源器件,無(wú)源器件通過(guò)導(dǎo)通件與有源器件導(dǎo)通連接。
本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的生產(chǎn)過(guò)程可以結(jié)合圖5至圖9進(jìn)行理解。
如圖5所示,在底板10上設(shè)置有源器件20,有源器件20上還可以貼上一層金屬片21,金屬片21既能導(dǎo)電,又可以保護(hù)有源器件20。
如圖6所示,在有源器件20之上,以及未被有源器件覆蓋的底板10之上填充塑封料30進(jìn)行塑封,塑封料30可以保護(hù)有源器件20和底板10,還可以實(shí)現(xiàn)有源器件和無(wú)源器件的分層堆疊結(jié)構(gòu)設(shè)置。
如圖7所示,在覆蓋有有源器件20的塑封料30上開(kāi)設(shè)導(dǎo)通孔41。導(dǎo)通孔的開(kāi)設(shè)可以根據(jù)需求設(shè)計(jì),開(kāi)設(shè)方式可以使用機(jī)械或激光鉆孔。
如圖8所示,在導(dǎo)通孔上設(shè)置導(dǎo)通件40,導(dǎo)通件的設(shè)置方式可以是電鍍銅、熔化錫料等方式,也可以在導(dǎo)通孔中直接安裝銅柱等導(dǎo)通件。
如圖9所示,還可以在導(dǎo)通件40上安裝金屬片21,當(dāng)然也可以不用在導(dǎo)通件上安裝金屬片21,然后在導(dǎo)通件40或金屬片21之上設(shè)置無(wú)源器件50,無(wú)源器件50可以是電感和電容等器件。
以上圖4至圖9是生產(chǎn)圖2所示的集成電子裝置的生產(chǎn)過(guò)程,若要生產(chǎn)圖3所示的雙層互聯(lián)的集成電子裝置,還可以在無(wú)源器件50之上覆蓋上層塑封料;在上層塑封料之上設(shè)置上層有源器件;在上層塑封料上開(kāi)設(shè)上層導(dǎo)通孔;在上層導(dǎo)通孔上設(shè)置上層導(dǎo)通件,上層導(dǎo)通件導(dǎo)通連接無(wú)源器件和上層有源器件。
該雙層互聯(lián)的集成電子裝置,在無(wú)源器件上再加上一層塑封料和有源器件,可以實(shí)現(xiàn)無(wú)源器件的雙層互聯(lián),更進(jìn)一步減少了平層面積,提高了電流的功率密度。
如圖10所示,本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種電子設(shè)備,該電子設(shè)備包括按照?qǐng)D4至圖9的生產(chǎn)方法所生成的如圖2或圖3所示的集成電子裝置,該電子設(shè)備還包括塑封殼200,該塑封殼200用于塑封如圖2或圖3所示的集成電子裝置。
以上對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的集成電子裝置以及其生產(chǎn)方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹,本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本申請(qǐng)的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述,以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本申請(qǐng)的方法及其核心思想;同時(shí),對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員,依據(jù)本申請(qǐng)的思想,在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處,綜上所述,本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本申請(qǐng)的限制。