[发明专利]一种基于铝基板的三维叠层芯片的封装结构及其制备方法

权利要求书

1.一种基于铝基板的三维叠层芯片的封装结构，其特征在于，包括：

至少两层平行设置的功能化铝基板，每层功能化铝基板均具有两相对表面，分别为第一表面和第二表面，所述功能化铝基板设置有埋铝互连层以及通孔；所述埋铝互连层内置于所述功能化铝基板中和/或埋置于所述功能化铝基板的第一表面和/或第二表面；所述通孔贯通所述功能化铝基板的第一表面和第二表面；所述功能化铝基板的第二表面设置有芯片，所述芯片与所述埋铝互连层电连接；

铝基围坝，贴装在所述功能化铝基板的第一表面，且不遮盖所述通孔、所述埋铝互连层的露出所述功能化铝基板的一端以及两者之间的区域；

环氧树脂基体，设置于所述功能化铝基板和所述铝基围坝之间；

侧面金属化互连层，为一面开口的环绕结构；

信号引出层，包括：有机封装基板，I/O引脚，其中：所述有机封装基板位于侧面金属化互连层的开口处，与所述侧面金属化互连层形成密封的环绕结构，所述功能化基板、所述铝基围坝以及所述环氧树脂基体形成的结构体位于所述有机封装基板和所述侧面金属化互连层形成的结构内；所述I/O引脚穿过所述有机封装基板和所述环氧树脂基体与所述侧面金属化互连层相连。

2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述埋铝互连层以及所述芯片上设置有引线键合焊盘，所述芯片与所述埋铝互连层通过引线键合焊盘以及引线键合焊盘之间的引线来实现电连接；

所述引线穿过所述通孔。

3.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述埋铝互连层的引线键合焊盘位于所述通孔的边缘；

所述芯片的引线键合焊盘位于所述通孔的垂直投影内。

4.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述引线为金线或铝线。

5.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，每层所述功能化铝基板上贴装的芯片的数量为两个以上。

6.一种基于铝基板的三维叠层芯片的封装结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S11：功能化铝基板的制备：提供一双抛铝基板，所述铝基板具有两相对的第一表面和第二表面，在所述第一表面和所述第二表面进行布线设计，制备内置于所述铝基板的埋铝互连层，所述埋铝互连层的一端露出所述铝基板的第一表面，完成功能化铝基板的制备；

S12：所述功能化铝基板的通孔的制备：在所述功能化铝基板上进行开孔，所述通孔贯通所述第一表面和所述第二表面；

S13：多芯片模块的封装：将芯片贴装在所述功能化铝基板的第二表面，且将所述芯片与所述功能化铝基板的埋铝互连层电连接，在所述功能化铝基板的第一表面贴装铝基围坝，使所述铝基围坝不遮盖所述通孔、所述埋铝互连层的露出所述功能化铝基板的一端以及两者之间的区域，将至少两层所述贴装有芯片和铝基围坝的功能化铝基板平行布置，完成多芯片模块的封装；

S14：信号引出层的制备：在最外层的其中一所述功能化铝基板的外侧制备有机封装基板，制备I/O引脚，使所述I/O引脚穿过所述有机封装基板；

S15：三维叠层封装：采用环氧树脂对制备完信号引出层的多芯片模块进行真空灌封，固化后形成环氧树脂基体；

S16：侧面金属化互连层的制备：对三维叠层封装完后的多芯片模块进行表面金属化，完成侧面金属化互连层的制备，且使所述I/O引脚与所述侧面金属化互连层相连，在所述侧面金属化互连层的外表面进行布线设计。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S12具体为：采用波长为355nm的紫外激光在所述功能化铝基板上进行开孔。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S16中的在所述侧面金属化互连层的外表面进行布线设计具体为：利用波长为355nm的紫外激光在所述侧面金属化互连层的外表面进行刻蚀布线设计。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S13中的将所述芯片与所述功能化铝基板的埋铝互连层电连接进一步为：通过引线键合将所述芯片与所述功能化铝基板的埋铝互连层电连接。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S15中形成环氧树脂基体之后还包括：对三维叠层封装完后的多芯片模块进行表面粗化。