[发明专利]一种基于外围垂直互连技术的叠层型3D-MCM结构

权利要求书

1.一种基于外围垂直互连技术的叠层型三维多芯片组件3D-MCM结构，其特征在于，包括上层多芯片组件MCM，外围垂直互连焊柱(1)，下层多芯片组件MCM，封装壳体(2)；

所述上层多芯片组件MCM，包括第一芯片放置区(3)、上层球栅阵列(4)和第一高密度多层互连基板(8)；第一芯片放置区(3)位于第一高密度多层互连基板(8)的上表面；该上层球栅阵列(4)位于第一高密度多层互连基板(8)的下表面；该第一芯片放置区(3)内各个芯片之间的互连通过在第一高密度多层互连基板(8)上布线实现；第一芯片放置区(3)内各个芯片与下层多芯片组件MCM中各个芯片之间的互连管脚以及与外围电路的互连管脚均连接到上层球栅阵列(4)；

所述外围垂直互连焊柱(1)是由上层球栅阵列(4)的各个焊球引出到互连球栅阵列(7)的垂直互连金属柱，所述外围垂直互连焊柱(1)用于实现上层多芯片组件MCM中各个芯片与下层多芯片组件MCM中各个芯片之间的互连，以及通过该外围垂直互连焊柱(1)，把上层多芯片组件MCM中各个芯片与外围电路的互连管脚连接到下层球栅阵列(6)；

所述下层多芯片组件MCM，包括第二芯片放置区(5)、下层球栅阵列(6)、互连球栅阵列(7)和第二高密度多层互连基板(9)；第二上层芯片放置区(5)位于第二高密度多层互连基板(9)的上表面；所述下层球栅阵列(6)位于第二高密度多层互连基板(9)的下表面；所述互连球栅阵列(7)位于第二高密度多层互连基板(9)的上表面和第二芯片放置区(5)的外围；第二芯片放置区(5)各个芯片之间的互连通过在第二高密度多层互连基板(9)上布线实现；该第二芯片放置区(5)中各个芯片与外围电路的互连管脚连接到下层球栅阵列(6)上；下层球栅阵列(6)作为叠层型三维多芯片组件3D-MCM中的所有芯片与外围电路的互连管脚；

所述的封装壳体(2)，包括四个侧面壳体和一个顶面壳体，叠层型三维多芯片组件3D-MCM中所有芯片均封装在该封装壳体(2)中。

2.根据权利要求1所述的叠层型三维多芯片组件3D-MCM结构，其特征在于，上层多芯片组件MCM和下层多芯片组件MCM的互连采用外围互连的形式，上层球栅阵列(4)和互连球栅阵列(7)的阵列结构、焊盘尺寸、数量、间距完全一致，上层球栅阵列(4)的各个焊球与互连球栅阵列(7)的各个焊球在垂直方向上一一对应，采用外围垂直互连焊柱(1)实现上层多芯片组件MCM和下层多芯片组件MCM的外围互连。

3.根据权利要求1所述的叠层型三维多芯片组件3D-MCM结构，其特征在于，上层多芯片组件MCM和下层多芯片组件MCM中芯片的全部互连管脚均由下层多芯片组件MCM的下层球栅阵列(6)引出。

4.根据权利要求1所述的叠层型三维多芯片组件3D-MCM结构，其特征在于，第一高密度多层互连基板(8)板框尺寸比第二高密度多层互连基板(9)板框尺寸小，减小部分的大小为封装壳体(2)的尺寸。