[发明专利]一种陶瓷芯片的封装工艺及其封装结构

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷芯片封装技术领域，是一种陶瓷芯片的封装工艺及其封装结构。

背景技术

陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧制成的异类无机非金属材料，在热和机械性能方面，有耐高温、隔热、高硬度、耐磨耗等优点；在电性能方面有绝缘性、压电性、半导体性、磁性等优点；在化学方面有催化、耐腐蚀、吸附等功能。

陶瓷封装是继金属封装后发展起来的一种新型封装方法，如同金属一样，也是气密性的，其中陶瓷外壳（载体）是通过多层陶瓷微波工艺，经瓷粉、流延、落料、冲孔、印刷、层压、热切、烧结、镀镍、钎焊、镀金等流程制得。陶瓷封装具有气密性好、化学性能稳定、可多层布线、高导热率、高绝缘阻抗、热膨胀系数与芯片接近等优点，已用于陶瓷球珊阵列封装(CBGA)、陶瓷网格阵列封装（CPGA）、双列直插式封装（CDIP)、陶瓷四侧引脚扁平封装（CQFP）、陶瓷小外形封装（CSOP）、陶瓷有引线芯片载体（CLCC）、陶瓷无引线芯片载体（LCCC）、多芯片模块（MCM）等各类封装工艺。

随着大功率陶瓷封装光源逐步向汽车前灯、手机闪光灯、紫外 LED灯等新兴应用领域渗透，如何降低制造成本决定了其市场渗透的步伐。而制造工艺复杂、生产效率低及价格昂贵是陶瓷封装的劣势。传统的陶瓷芯片气密性封帽工艺需要在芯片组装后，在封接的陶瓷载体边缘表面均匀涂抹结构胶黏剂，然后与盖板密封并固化从而达到密封效果。此方法的弊端主要在于，通常陶瓷芯片封装工艺是先将芯片组装于陶瓷载体，在之后的点胶封装工艺过程中，易出现将绝缘物质涂覆于陶瓷芯片与引线之间的连接区域，导致不良率上升。另外，由于陶瓷载体本身的脆性，陶瓷芯片在多次输运过程中受外部负载、振动及摩擦的影响会造成陶瓷材料的碎裂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：⑴如何避免传统液体胶在盖板密封制程中污染陶瓷芯片与引线之间的连接区域；⑵如何减少液体胶在点胶及固化过程中出现的微气孔影响陶瓷芯片的气密性；⑶如何使陶瓷芯片封装工艺操作便捷，大大缩减了人工及运输成本。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种陶瓷芯片的封装工艺，包括以下步骤：

㈠点胶成膜：在芯片组装之前，通过点胶机将液体状的双固化密封胶涂施于陶瓷载体需要与盖板封装的那一面的外缘，通过UV光照射使双固化密封胶固化定型形成结构胶膜于陶瓷载体上；

㈡芯片组装：在陶瓷载体上进行芯片组装；

㈢固化密封：芯片组装完成后，通过加热所述结构胶膜将与所述陶瓷载体尺寸相匹配的盖板与所述陶瓷载体进行粘接，然后固化密封。

本发明中涉及到的双固化密封胶为专利号为201610924542.7，专利名称为“一种用于显示屏背光模组的双固化导光胶及其制备方法”中所公开的双固化导光胶。

这样，本发明采用的先点胶成膜，然后进行芯片组装，再盖板固化密封，使陶瓷芯片气密性封帽工艺操作便捷，大大缩减了人工及运输成本；同时又克服了因液体胶在点胶及固化一起操作时出现的微气孔影响陶瓷芯片气密性的技术问题。由此可见，本发明突破了现有技术中芯片组装后再点胶封装的传统思维，科学的先点胶成膜，然后芯片组装，再固化密封，固化密封时只需加热已经固化定型的结构胶膜即可使结构胶膜与盖板和陶瓷载体均有良好的粘接力，既避免了传统液胶黏剂在盖板密封制程中污染陶瓷芯片与引线之间的连接，减少了因液体胶在点胶及固化过程中出现的微气孔影响陶瓷芯片的气密性，又可以使陶瓷芯片封装工艺操作便捷，大大缩减了人工及运输成本，一举两得。

本发明还涉及一种陶瓷芯片封装结构，包括盖板和陶瓷载体，陶瓷载体装载在载带上，载带在其长度方向上等距分布用于承放陶瓷载体的孔穴和用于进行索引定位的定位孔，定位孔位于载带的边缘，孔穴位于定位孔的下方或上方，且与陶瓷载体尺寸匹配；陶瓷载体与盖板封装的那一面的外缘涂有双固化密封胶并通过UV光照射固化定型形成结构胶膜，陶瓷载体与盖板通过加热结构胶膜固化密封。

本发明还涉及一种用于陶瓷芯片的封装工艺的点胶机，包括由第一控制器控制位移和方向的水平移动平台、由第二控制器控制出胶量的点胶头，通过点胶头施胶于陶瓷载体外缘上形成水平方向胶线，在胶线移动路径后方安置UVLED点光源，用于照射胶线的顶面，UVLED点光源的强度由第三控制器控制。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述的陶瓷芯片的封装工艺，步骤㈢中，加热温度为110-150℃，固化时间20-50分钟。