[发明专利]一种多基板立体封装芯片方法

说明书

技术领域

本发明属于系统芯片设计封装技术领域，具体是一种多基板立体封装芯片方法。该方法根据裸片的功能和架构划分，将裸片集成在多块有机基板上、采用立体堆叠的方式进行设计和封装，形成多基板的SiP(系统封装芯片)芯片。

背景技术

随着集成电路产业的迅速发展，芯片的特征尺寸越来越小，集成规模越来越大，实现的功能也越来越复杂，广泛的应用于各个行业，成为人类生活中不可或缺的一部分。但是由于业内对于芯片系统功能复杂化、系统集成化要求越来越高，传统的将各个芯片在PCB板级进行集成设计的模式已经无法满足系统小型化和功能集成化的要求，系统芯片的出现在一定程度上解决了上述问题。

系统芯片打破了在封装内封装一块裸芯片的传统，将多块裸芯片采用平面方式或立体堆叠方式集成在一块有机基板之上，裸芯片之间采用键合线或倒扣等方式进行互联，并对其进行封装，形成一个多芯片系统。系统芯片的最大优点是将多块芯片集成在一个封装之内，在很大程度上减少了系统所占用的面积，使原来需要一块PCB电路板实现的功能采用一块系统芯片就能够实现。

在系统芯片的设计过程中，设计师常常遇到基板面积无法满足设计要求的情况，即裸芯片的总面积大于基板面积或者布局后无法满足布线要求。在这种情况下设计人员往往只能采用扩大芯片面积或者裁剪系统功能的方式进行折中，然而这样的处理方式都违背了设计的初衷，甚至不能满足用户的要求。

因此，需要设计一种能够在有限芯片面积下容纳更多裸芯片的系统芯片设计方法和工艺过程，来满足在系统芯片内部集成大量裸芯片的要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是：提出一种多基板立体封装芯片方法。该方法制造的芯片可以在较小的面积内集成大量的裸片，有效地增加了芯片的集成度，使芯片具备更加强大的功能。

本发明解决所述技术问题的技术方案是：设计一种多基板立体封装芯片方法。其特征在于：该方法将多块有机基板在一块芯片封装内进行集成和互联，每块有机基板采用平面互联的方式或者立体堆叠的方式对裸芯片进行互联，基板之间采用金属键合线进行互联，形成一个立体的多基板系统芯片；

该方法的具体操作步骤如下：

1).将系统所用到的裸芯片按照功能和面积划分成不同的区域并由此确定有机基板的数量和连接关系；在多块有机基板中，确定一块作为主基板，主要的裸芯片和元器件安放在主基板之上；

2).分别对每块有机基板进行布局设计，确定每块有机基板的PAD的数量和位置，其中主基板的PAD包括连接封装的PAD点和连接其他基板的PAD点，而其他的基板只包括与其他基板相连接的PAD点；

3).对每块基板上的裸芯片进行布线设计，将需要与其他基板连接的引线引出到PAD之上；

4).将各个基板进行立体排列，主基板放在最下方，各个基板之间的高度要保持一致，具体高度由金属键合线的长度确定；各个基板之间的PAD点以金属键合线连接，其中主基板引出脚的PAD与管壳的引脚进行键合；

5).对多基板形成的阵列进行灌胶注塑，形成固化；整个基板固化完成后，对其进行连通性测试，检查各个键合线的电气连接是否正确，有无短路开路现象，如果出现问题，重新进行制作；

6).电气连通性检查通过后，对芯片进行真空封装，并检查芯片的气密性，检查结果合格后，芯片的封装过程完成。

与现有技术相比.本发明的有益效果：

(1)本发明有效解决了系统芯片在面积有限的情况下，集成大量裸芯片较为困难的问题，能够实现系统芯片小型化的同时系统能够更加全面，具备更多的功能。

(2)本发明通过采用多块基板进行堆叠的方式，解决了单基板的系统芯片的布线资源不足的问题，能够为整个芯片的设计提供充足的布线资源，降低了系统设计的难度，提高了系统的信号完整性。

(3)本发明可以实现一块单芯片实现整个系统的大部分功能，免去了大量的外围电路和元器件，降低了设计难度和成本。

附图说明

图1本发明方法一种实施例的主基板基本结构示意图。

图2本发明方法一种实施例的副基板基本结构示意图。

图3本发明方法一种实施例的有机基板堆叠及注塑示意图。

图4本发明方法一种实施例的多基板立体封装芯片工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图进一步叙述本发明。