貼片式無源電子元件安裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及貼片式無源電子元件安裝結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的具有端子的貼片式無源電子元件的安裝結(jié)構(gòu)包括：載體部；絕緣膠水，絕緣膠水將貼片式無源電子元件固定到載體部；以及鍵合絲，鍵合絲的一端鍵合到貼片式無源電子元件的端子之一上。采用本實(shí)用新型的安裝結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)高密度、高精度、高可造性的封裝結(jié)構(gòu)。
【專利說明】貼片式無源電子元件安裝結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種貼片式(貼裝式)無源電子元件的安裝結(jié)構(gòu)，尤其涉及用于MEMS (微機(jī)電系統(tǒng))產(chǎn)品的貼片式無源電子元件的安裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]MEMS是指可批量制作的、集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路、直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。MEMS中需要集成大量貼片式無源電子元件。所謂無源電子元件是指那些在不需要外加電源的條件下就可以顯示其特性的電子元件。無源元件主要是電阻類、電感類和電容類電子元件，它的共同特點(diǎn)是在電路中無需加電源即可在有信號時工作。傳統(tǒng)地，通常使用回流焊技術(shù)來封裝這類貼片式無源電子元件。如圖5和6所示，傳統(tǒng)模式是將基板上的電路端子印刷錫膏，使用SMT (表面貼片技術(shù))貼片機(jī)將貼片式無源電子元件30貼在端子處的錫膏80上，再經(jīng)過回流焊技術(shù)使錫膏熔化將貼片式無源電子元件30的端子60焊接在相應(yīng)端子上，實(shí)現(xiàn)電連接。例如，對于功率器件，貼片式無源電子元件30可以是貼片式熱敏電阻，用以對電路予以過載與過流保護(hù)。此夕卜，目前還存在如圖7所示的安裝結(jié)構(gòu)，其中集成電路芯片40通過鍵合絲50電氣連接在基板22的一側(cè)，貼片式熱敏電阻30安裝在基板22的相對一側(cè)上，電通路70穿過基板，以便將集成電路芯片40與熱敏電阻30連接在一起。
[0003]隨著封裝集成度越來越高，這種傳統(tǒng)安裝貼片式無源電子元件的方法逐漸難以適應(yīng)MEMS安裝平臺的高精度、高可靠性的封裝要求，且有如下缺陷難以解決:
[0004]a:電路端子間距受貼片式無源電子元件尺寸的影響，無法做到0.6mm以下，且電路端子尺寸必須與電子元件尺寸接近以便進(jìn)行焊接；
[0005]b:錫膏回流后有助焊劑溢出沾污問題，需要額外使用清洗工藝；
[0006]c:傳統(tǒng)SMT及回流焊設(shè)備無法適應(yīng)長度在0.6_以下的貼片式無源電子元件的安裝與焊接，易產(chǎn)生元件端子間短路等問題，如圖5所示；另一方面，如果貼片式無源電子元件偏移出焊盤，則會出現(xiàn)斷路的問題，如圖6所示；
[0007]d:貼片式無源電子元件下方會存在細(xì)微的空隙90，灌封膠填充困難，易產(chǎn)生空洞分層等異常。
[0008]f:多種貼片式無源電子元件與集成電路芯片組合封裝時，貼片式無源電子元件不可以堆疊在其它電子元件或者芯片上，通常只能選用如圖7所示的安裝結(jié)構(gòu)，同時多種電子元件組合時，電路端子受各種電子元件尺寸影響，設(shè)計排版困難；
[0009]g:在芯片級封裝中，貼片式熱敏電阻受尺寸以及焊接方式的影響，只可以通過電路端子與芯片實(shí)現(xiàn)電連接，無法緊貼芯片，導(dǎo)致電阻無法感應(yīng)到芯片表面實(shí)際溫度，測量數(shù)據(jù)偏差較大。
[0010]由于以上這些問題，對于現(xiàn)有的貼片式無源電子元件，特別是對于用在MEMS產(chǎn)品中的貼片式熱敏電阻，其安裝結(jié)構(gòu)和安裝方法仍待改進(jìn)。實(shí)用新型內(nèi)容
[0011]為滿足MEMS生產(chǎn)平臺的需求，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，根據(jù)本實(shí)用新型的第一個方面，提供了一種貼片式無源電子元件的安裝結(jié)構(gòu)，其中貼片式無源電子元件具有至少兩個端子，其中，安裝結(jié)構(gòu)包括:載體部；絕緣膠水，絕緣膠水將貼片式無源電子元件固定到載體部；以及鍵合絲，鍵合絲的一端鍵合連接到貼片式無源電子元件的端子之一上。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個方面，載體部為基板，貼片式無源電子元件通過絕緣膠水直接固定到基板的一側(cè)上。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個方面，載體部為另一電子元件。該另一電子元件可以為貼片式電子元件并通過絕緣膠水固定到基板上。較佳地，該另一電子元件具有凹槽，貼片式無源電子元件通過絕緣膠水固定在所述凹槽中。并且，該另一電子元件可以是集成電路芯片。電子元件上的凹槽的深度最好大于貼片式無源電子元件的高度。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型的又一個方面，貼片式無源電子元件為貼片式熱敏電阻，而絕緣膠水為導(dǎo)熱絕緣膠水。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的又一個方面，貼片式無源電子元件為貼片式電容或電感。
[0016]根據(jù)本實(shí)用新型的又一個方面，鍵合絲的另一端與載體部上的端子電氣連接。
[0017]以上安裝結(jié)構(gòu)較佳地用于MEMS產(chǎn)品。
[0018]采用根據(jù)本實(shí)用新型的安裝結(jié)構(gòu)，可以靈活安裝貼片式無源電子元件，安裝后的無源電子元件不易出現(xiàn)短路或斷路的現(xiàn)象，從而可以達(dá)到高密度、高精度、高可靠性的芯片級封裝要求。
[0019]此外，適于本實(shí)用新型的貼片式無源電子元件的尺寸范圍寬，設(shè)計電路端子排布不受電子元件尺寸影響，端子間距可以縮小至60um，并且可以沿垂直于載體部的方向堆疊安裝，從而實(shí)現(xiàn)立體封裝。
[0020]當(dāng)對貼片式熱敏電阻采用根據(jù)本實(shí)用新型的安裝結(jié)構(gòu)，通過高導(dǎo)熱絕緣膠水的使用，可以完全消除電阻和載體部之間的空隙，熱敏電阻能夠準(zhǔn)確及時地感測到載體部的熱量，提聞廣品的精度和可罪性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1A和圖1B為示出了根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的安裝結(jié)構(gòu)在兩個不同安裝階段的示意圖。
[0022]圖2為示出了根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的安裝結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。
[0023]圖3為示出了根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的安裝結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0024]圖4為示出了根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施例的安裝結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0025]圖5和圖6示出了采用傳統(tǒng)SMT和回流焊工藝的電阻安裝結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0026]圖7示出了傳統(tǒng)的包括集成電路芯片和電阻的安裝結(jié)構(gòu)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，在以下的描述中闡述了更多的細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型，但是本實(shí)用新型顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況作類似推廣、演繹，因此不應(yīng)以此具體實(shí)施例的內(nèi)容限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0028]第一實(shí)施例
[0029]以下，參照圖1A、圖1B和圖2說明根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的安裝結(jié)構(gòu)，其中圖1A和圖1B為安裝結(jié)構(gòu)在不同制造階段時的示意圖，圖2為該安裝結(jié)構(gòu)的俯視圖。本實(shí)用新型的第一實(shí)施例是將貼片式熱敏電阻3作為無源電子元件安裝在基板I上的安裝結(jié)構(gòu)。
[0030]如圖1A所示，提供一基板I作為載體部，在基板I上首先點(diǎn)上高導(dǎo)熱絕緣膠水2，接著，如圖1B所示，將貼片式熱敏電阻3粘貼到高導(dǎo)熱絕緣膠水2上，并使絕緣膠水2固定。點(diǎn)膠量可以根據(jù)貼片式熱敏電阻3的尺寸設(shè)定，高導(dǎo)熱絕緣膠水2最好能夠完全填滿熱敏電阻3和基板I之間的空間，不留任何空隙，從而使導(dǎo)熱效果最優(yōu)且連接強(qiáng)度最大。高導(dǎo)熱絕緣膠水2例如可以采用漢高型號為8025D/84-3J的高導(dǎo)熱絕緣膠水。
[0031]隨后，利于鍵合絲11進(jìn)行電氣連接，如圖2所示，鍵合絲11有兩根。具體而言，將鍵合絲11的一端鍵合連接到熱敏電阻3的一個端子6上，而該鍵合絲11的另一端鍵合連接到基板I上的電路端子10之一上，從而將熱敏電阻3電氣連接到電路中。
[0032]需說明的是，文中的“鍵合”或“鍵合連接”是指采用鍵合工藝將兩個部件或部分連接在一起。鍵合連接可以采用超聲冷壓鍵合、熱壓鍵合或熱超聲鍵合等工藝。用于連接貼片式熱敏電阻3的鍵合絲11可以是金絲、銅絲或鋁絲。
[0033]從圖2中可以完整地看到根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的完成的安裝結(jié)構(gòu)，該安裝結(jié)構(gòu)包括作為載體部的基板1、將貼片式熱敏電阻3固定到基板I的高導(dǎo)熱絕緣膠水2以及將貼片式熱敏電阻3和基板I電氣連接的鍵合絲11，鍵合絲11的一端鍵合到熱敏電阻30的端子6上。
[0034]采用根據(jù)實(shí)用新型的安裝結(jié)構(gòu)，由于貼片式無源電子元件使用絕緣膠水2固定并使用鍵合線11進(jìn)行電氣連接，因此不會產(chǎn)生傳統(tǒng)SMT及回流焊工藝中使用錫膏導(dǎo)致的電子元件端子產(chǎn)生短路的現(xiàn)象。另一方面，電子元件也不易偏移，又可避免斷路現(xiàn)象的出現(xiàn)。
[0035]此外，如圖2所示，基板I上的電路端子10的位置無須與電阻3的端子6對應(yīng)設(shè)置，而是可以任意設(shè)置，較佳地，基板電路端子10的間距可以設(shè)計為縮小至35um。在上述安裝結(jié)構(gòu)和方法使用的貼片式無源電子元件的尺寸可以較小，例如電子元件的長度可以小于
0.6mmο
[0036]第二實(shí)施例
[0037]圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的安裝結(jié)構(gòu)的示意圖。與第一實(shí)施例的不同之處在于，第二實(shí)施例的安裝結(jié)構(gòu)中增設(shè)了一個作為載體部的電子元件4，該電子元件4可以是有源電子元件，如集成電路芯片，也可以是另一個貼片式無源電子元件，如電阻、電感或電容。作為載體部的電子元件4的一個表面通過絕緣膠水7粘貼到基板I上，貼片式熱敏電阻3通過高導(dǎo)熱絕緣膠水2粘貼到作為載體部的電子元件4的另一個表面上，通常是在第二電子元件4的上表面上。
[0038]此外，第二實(shí)施例的安裝結(jié)構(gòu)同樣也包括用于電氣連接的鍵合絲11。具體而言，該安裝結(jié)構(gòu)包括兩根鍵合絲11，這兩根鍵合絲11各自有一端鍵合到熱敏電阻3的兩個端子6上，兩根鍵合絲11的另一端分別鍵合到基板11和電子元件4的端子上。鍵合絲11的具體連接位置和順序不僅限定圖示方案，也可以根據(jù)安裝結(jié)構(gòu)所應(yīng)用的場合作其它變化。
[0039]在本實(shí)用新型的第二實(shí)施例中，較佳地，安裝在基板I上的作為載體部的電子元件4的體積比安裝在該電子元件4上方的貼片式無源電子元件(此處為熱敏電阻3)的體積稍大，這樣能使安裝結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固，同時也便于使用鍵合絲11連接上下兩個電子元件。
[0040]采用第二實(shí)施例的安裝結(jié)構(gòu)，在安裝時首先在基板I上點(diǎn)上絕緣膠水7，接著將作為載體部的電子元件4粘貼到基板I上，然后，在作為載體部的電子元件4的一個向外的表面上點(diǎn)上高導(dǎo)熱絕緣膠水2，接著，將貼片式熱敏電阻3粘貼到電子元件4上，粘貼完成后使絕緣膠水2、7固化，最后，將鍵合絲11采用鍵合工藝連接到熱敏電阻3的端子6上。
[0041]圖3所示的第二實(shí)施例的安裝結(jié)構(gòu)僅包括一個作為載體部的電子元件4，但也可以設(shè)置沿垂直于基板方向彼此堆疊的多個電子元件，貼片式無源電子元件可以在垂直于基板I的方向中堆疊在多個電子元件的最上部的一個電子元件上，并且通過鍵合絲11可以任意地選擇連接位置，從而實(shí)現(xiàn)立體封裝。
[0042]需說明的是，上述安裝結(jié)構(gòu)中使用的絕緣膠水2和7可以是相同的也可以是不同的，例如絕緣膠水2可以采用高導(dǎo)熱絕緣膠水，以確保熱敏電阻3的感熱的精確性，而絕緣膠水7可以采用非導(dǎo)熱性的絕緣膠水，從而相對基板I隔絕電子元件4的熱量。
[0043]第三實(shí)施例
[0044]圖4示出了根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施例的安裝結(jié)構(gòu)的示意圖。第三實(shí)施例的安裝結(jié)構(gòu)采用集成電路芯片5作為貼片式熱敏電阻3的載體部。特別地是，此處集成電路芯片
5構(gòu)造成具有一個凹槽20，貼片式熱敏電阻3通過高導(dǎo)熱絕緣膠水2固定在凹槽20中。凹槽20可以采用蝕刻方法形成在集成電路芯片5中，較佳地，凹槽20的深度可設(shè)置成比熱敏電阻3的高度大，從而使得熱敏電阻3完全容納在凹槽20中而不突出于集成電路芯片5的上表面。熱敏電阻3的兩個端子6通過鍵合絲11連接到集成電路芯片5上的作為端子的壓焊塊12上。
[0045]第三實(shí)施例的安裝結(jié)構(gòu)的安裝方法與上述的類同，此處不再贅述。
[0046]在該實(shí)施例中，凹槽20的設(shè)置是特別有利的，它不但使安裝結(jié)構(gòu)整體更為緊湊，且貼片熱敏電阻3基本位于集成電路芯片5內(nèi)部，感溫效果更好，精度更高。
[0047]以上的實(shí)施例都是以貼片式熱敏電阻3作為被安裝的無源電子元件來描述的，但本實(shí)用新型不僅限于此，安裝結(jié)構(gòu)中也可以包括其它貼片式無源電子元件，例如電感或電容，此時，絕緣膠水也替換為其它低導(dǎo)熱性或非導(dǎo)熱的絕緣膠水，以便隔熱，防止熱量對被連接的貼片式無源電子元件造成損害。
[0048]以上這些安裝結(jié)構(gòu)和方法優(yōu)選地應(yīng)用于MEMS產(chǎn)品中的貼片式無源電子元件，從而提升MEMS產(chǎn)品集成度、精度和可靠性。
[0049]本實(shí)用新型雖然以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本實(shí)用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改。因此，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何修改，都未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種貼片式無源電子元件的安裝結(jié)構(gòu)，所述貼片式無源電子元件具有至少兩個端子，其特征在于，所述安裝結(jié)構(gòu)包括: 載體部； 絕緣膠水，所述絕緣膠水將所述貼片式無源電子元件固定到載體部；以及 鍵合絲，所述鍵合絲的一端鍵合連接到所述貼片式無源電子元件的所述端子之一上。
2.如權(quán)利要求1所述的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述載體部為基板，所述貼片式無源電子元件通過所述絕緣膠水直接固定到所述基板的一側(cè)上。
3.如權(quán)利要求1所述的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述載體部為另一電子元件。
4.如權(quán)利要求3所述的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述另一電子元件為貼片式電子元件并通過絕緣膠水固定到基板上。
5.如權(quán)利要求3所述的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述另一電子元件具有凹槽，所述貼片式無源電子元件通過所述絕緣膠水固定在所述凹槽中。
6.如權(quán)利要求5所述的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述另一電子元件為集成電路芯片。
7.如權(quán)利要求5所述的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凹槽的深度大于所述貼片式無源電子元件的高度。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項所述的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述貼片式無源電子元件為貼片式熱敏電阻，所述絕緣膠水為導(dǎo)熱絕緣膠水。
9.如權(quán)利要求1-7中任一項所述的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述貼片式無源電子元件為貼片式電容或電感。
10.如權(quán)利要求1所述的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鍵合絲的另一端與載體部上的端子電氣連接。
【文檔編號】H01C7/00GK203552830SQ201320754152
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】李學(xué)敏, 丁立國, 周潤寶 申請人:杭州士蘭集成電路有限公司