[发明专利]一种用于三维MCM的隔板及其制作方法

说明书

本发明提供一种用于三维MCM的隔板及其制作方法，所述隔板采用多层LTCC生瓷带，根据MCM的尺寸先制作单边隔板；然后将制作的多个单边隔板拼接成用于连接上下MCM的一环形结构的整体隔板。本发明应用拼接法制作的隔板不仅节省了材料，有利于散热，而且隔板可与基板分开制作，操作方便，工艺灵活。该方法制作的隔板也可用于氧化铝、氮化铝及PCB等基板的三维MCM的组装。

技术领域

本发明属于微电子技术领域，涉及微电子组装，特别是一种用于三维MCM的隔板及其制作方法。

背景技术

复杂的电子设备常常包含多个MCM(多芯片组件或模块)结构，要组装许多元器件。如果仅在二维（2D）表面组装元器件则要占据较大的组装面积，系统的体积难以缩小。若将系统分成多个模块，用LTCC（低温共烧陶瓷）制作基板，则系统可分成多个LTCC 2D-MCM模式。通过多块2D-MCM叠层连接，所组装的芯片、电阻、电容等元器件不仅在二维平面上展开，还在其垂直方向上排列，实现垂直互连的MCM多层结构，形成三维MCM(3D-MCM)。采用垂直互连3D-MCM这种组装形式制作的电路不仅体积和表面积明显缩小，而且由于互连线缩短，使互连电阻和寄生效应减小，因此信号延迟缩短，噪声和损耗亦均下降，可进一步提高信号传输速度。

当2D-MCM叠层连接时，由于2D-MCM表面组装有元器件，因此叠层的2D-MCM之间必须有隔板将其隔开，以免元器件受压或受损。隔板中必须有上下电连通作用的金属化通孔及起焊接作用的焊盘。对于LTCC 3D-MCM，隔板通常采用与基板相同的生瓷带材料制作。现有技术的制作过程是：首先在隔板用生瓷带的相应部位冲孔并用金属浆料填孔；然后，将生瓷带的中间部位挖去；其次将挖空后的隔板生瓷带与基板生瓷带叠压在一起；最后，基板与隔板整体烧结形成大空腔结构基板。常用LTCC生瓷带主要为进口材料，价格昂贵。隔板的厚度与待叠层的MCM上元器件的高度有关，元器件越高，所需隔板越厚。这些用作隔板的生瓷带，除四边隔板部分保留外，大部分区域被挖掉，因此，隔板生瓷带利用率很低。如果叠压的隔板不与基板叠压在一起烧结，由于LTCC生瓷带烧结时存在较大收缩，回形结构的隔板单独烧结时四边中部容易外凸，每边隔板很难保持平直。这些不平直的隔板上的通孔位置与均匀收缩时的设计位置将很容易发生偏差，应用时与上下MCM形成错位，从而影响垂直互连的连通性。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种节省材料、有利于散热、制作操作方便、工艺灵活的用于3D-MCM的隔板及其制作方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于三维MCM的隔板，所述隔板是由多个单边隔板拼接而成的一环形结构的整体隔板。

本发明所述的一种用于三维MCM的隔板，所述隔板上设有多个电互连金属化通孔和焊盘，所述焊盘位于隔板表面或通孔表面。

本发明所述的一种用于三维MCM的隔板，所述隔板由两对规格一样的4个矩形单边隔板组成，包括两个长边隔板和两个短边隔板，

所述长边隔板的长度为三维MCM长度与短边隔板宽度之差，长边隔板的宽度为三维MCM宽度与长边隔板宽度之差；

或者所述长边隔板的长度为三维MCM的长度，长边隔板的宽度为三维MCM宽度与短边隔板长度之差的一半；

或者所述短边隔板的长度为三维MCM的宽度，短边隔板的宽度为三维MCM长度与长边隔板长度之差的一半。

一种用于三维MCM的隔板的制作方法，包括以下步骤：

（1）采用多层LTCC生瓷带，根据MCM的尺寸制作单边隔板；

（2）将制作的多个单边隔板拼接成用于连接上下MCM的一环形结构的整体隔板。