[实用新型]一种含能发火药剂与发火芯片一体化封装结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及电火工品封装技术，具体涉及一种含能发火药剂与发火芯片一体化封装结构。 

背景技术

现代电火工品主要有半导体桥、金属膜桥、可反应桥和爆炸箔等结构。其中爆炸箔由于独特的作用方式，本身就具备封装结构。而半导体桥、金属膜桥和可反应桥，是采用MEMS或CMOS工艺制成的发火芯片，本身不带有任何封装结构。实际使用时，这些电火工品通常会被安置在陶瓷电极塞等封装体内，通过引线键合或涂覆导电胶的方式实现电火工品的发火电极与封装体发火引脚间的电学互联。含能发火药剂与发火芯片一体化封装的典型结构，是陶瓷电极塞用于承载发火芯片，同时保持发火芯片与含能发火药剂的接触。但这样的方式存在以下问题： 

1、手工装配，效率低下：该封装方式需要人工将电火工品放置并粘结在陶瓷电极塞的凹槽内部，并且需要手动将发火药剂涂覆在电火工品表面； 

2、引线裸露，容易与药剂发生反应：由于需要将电火工品放置到位之后才可以进行引线键合，因而引线会暴露在陶瓷电极塞外部。实际使用时，电极塞会与发火药剂接触，很多发火药剂与引线之间的相容性较差，会造成引线的失效； 

3、陶瓷电极塞的体积较大，难以满足一些特殊的发火需要。 

此外，随着电子设备的普及，电子设备存储的信息越来越多。从军事设备到消费类电子，这些电子设备的价值也越发重要，某些消费类电子设备例如手机具有极高的个人信息管理权限，可以管理并支配使用者的个人银行账户，电子交易账户等涉及重大财产和安全的个人关键信息。这类设备一旦遗失可能给使用者带来巨大的经济和精神损失。而军用电子设备一旦遗失且没有及时销毁其内部的信息，则可能给国家安全带来巨大的隐患。由此需要一种可以与现有电子设备具有较好装配兼容性的基于含能发火药剂和发火芯片的一体化免装配的封装结构。该封装结构可以用于电子设备关键元件如存储单元的自毁。 

为此，需要一种可大批量生产并且具有较高自动化装配能力的电火工品的封装结构，以保证将电火工品与封装体焊盘间的引线包覆在封装材料内部，并且体积较小，方便与现有集成电路半导体芯片集成装配。 

实用新型内容

针对以上现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种含能发火药剂与发火芯片一体化封装结构，含能发火药剂通过封装体内的通孔与发火芯片相接触，降低了药剂对于键合线的不良影响，提高了发火可靠性，且体积较小，可以与现有集成电路半导体芯片集成装配。 

本实用新型的目的在于提供一种含能发火药剂与发火芯片一体化封装结构。 

本实用新型的含能发火药剂与发火芯片一体化封装结构包括：发火芯片、含能发火药剂、基板、引脚框、键合线和封装体；其中，发火芯片包括衬底、两个发火电极和作用区域，两个发火电极分别位于衬底上的两端，两个发火电极之间连接作用区域；发火芯片的衬底的下表面设置在基板上；键合线的一端连接至发火电极，另一端连接至引脚框；封装体将发火芯片、引脚框、键合线和基板封装，并在封装体的底面或侧面露出引脚框；封装体具有通孔，通孔正对着发火芯片的作用区域；含能发火药剂填充在通孔中，并与发火芯片的作用区域相接触。 

发火芯片的下表面通过芯片粘接物粘贴在基板上；键合线通过键合线粘接物或压焊工艺将发火芯片与引脚框相连接，为发火芯片导电。键合线粘接物包括导电银浆或焊料等。 

发火芯片是半导体桥、金属膜桥和可反应桥中的一种。 

封装体的材料采用环氧树脂。封装体上开设的通孔的尺寸与作用区域相对应，并根据含能发火药剂的需要设置，通孔的形状为长方体，边长在0.1～2mm之间，高度在0.1～2mm之间。或者通孔的形状为圆柱体，直径在0.1mm～2mm之间，高度在0.1～2mm之间。 

本实用新型采用封装体将发火芯片、引脚框、键合线和基板封装，在封装体正对着发火芯片的作用区域设置通孔，含能发火药剂填充在通孔中，并与发火芯片相接触，从而将键合线与含能发火药剂物理隔离，将降低了药剂对于键合线的不良影响，提高了发火可靠性。 

通孔的边缘不紧贴键合线，与键合线之间具有一定的安全距离，距离在50um～1000um之间，以保证金属键合线不外漏，在封装体的保护中。通孔与键合线之间的距离根据具体发火芯片的尺寸和封装体的材料确定。 

本实用新型的含能发火药剂与发火芯片一体化封装结构的封装方法，包括以下步骤： 

1)将发火芯片的下表面粘贴在基板上，通过键合线将发火芯片与引脚框相连接； 

2)制备进行包括通孔的封装体注塑的模具； 

3)进行封装体注塑，然后冷却，形成包括通孔的封装体；