[发明专利]双面表贴式半导体集成电路的集成方法

说明书

双面表贴式半导体集成电路的集成方法，在预先烧结成型的陶瓷管帽的外表面，用涂覆金属浆料烧结、化学电镀或真空镀膜的方式形成所需金属层；用低温共烧陶瓷工艺及厚膜印刷与烧结工艺制作上、下陶瓷基片，在上、下陶瓷基片上分别形成半导体集成电路芯片键合区、表面金属层、对外引脚；再进行半导体集成电路芯片倒装键合；接着将两块组装有芯片的基片用表贴式集成法将芯片面对面地装接在一起，电气引脚分别从上、下陶瓷基片的背面引出，从而实现半导体集成电路的高密度集成及双面引脚，得到双面表贴式半导体集成电路。本发明解决了半导体集成电路在装备系统小型化、集成化和轻便化的应用领域受限的难题，使用本发明的器件广泛应用于各个工业领域。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路，更进一步来说，涉及双面表贴式半导体集成电路的集成方法。

背景技术

原有半导体集成电路的集成技术中，将半导体集成电路芯片封装在金属管基和金属管帽内，或封装在陶瓷管基和陶瓷管帽内，先将半导体集成电路芯片装贴在管基上，再采用键合丝（金丝或硅铝丝）进行芯片与管脚的引线键合，完成整个电器连接，最后将管基和管帽进行密封而成。现有技术存在的主要问题是：集成电路封装内部仅能进行单层封装，不能充分利用封装空间进行更多集成电路芯片的封装；另一方面，半导体集成电路封装外壳的引脚仅仅从单面引出，不适用于三维立体组装。这两方面都不利于装备系统的小型化、集成化和轻便化。

中国专利数据库中涉及半导体集成电路的申请件有上千件，从2015年以来的就有57件，说明该领域技术进步非常快。例如2015209928947号《一种抗干扰半导体集成电路》、2015209932124号《一种抗干扰抗腐蚀半导体集成电路》、2015201161706号《集成电路的虚拟图案以及半导体集成电路》等；涉及半导体集成电路集成方法的申请件有：201510881974X号《抗干扰抗腐蚀半导体集成电路的集成方法》和2015108817903号《抗干扰半导体集成电路的集成方法》。然而迄今为止，尚无涉及双面表贴式半导体集成电路集成方法的申请件。

发明内容

本发明旨在提供双面表贴式半导体集成电路的集成方法，充分利用封装空间进行更多集成电路芯片的封装，克服原有技术难以实现装备小型化、集成化和轻便化的缺陷。

设计人针对原有的半导体集成电路存在的问题，提供的双面表贴式半导体集成电路集成方法是：在预先烧结成型的陶瓷管帽的外表面，采用涂覆金属浆料烧结、化学电镀或真空镀膜的方式形成所需金属层；采用低温共烧陶瓷工艺（LTCC工艺）及厚膜印刷与烧结工艺制作上陶瓷基片及下陶瓷基片，在上陶瓷基片及下陶瓷基片上分别形成半导体集成电路芯片键合区、表面金属层、对外引脚；再进行半导体集成电路芯片的倒装键合；接着将两块组装有半导体集成电路芯片的基片用表贴式集成法芯片面对面、对称地装接在一起，对外电气引脚分别从上陶瓷基片及下陶瓷基片的背面引出，从而实现半导体集成电路的高密度集成及双面引脚，得到双面表贴式半导体集成电路。

上述两块组装有半导体集成电路芯片的基片面对面、对称地装接时是用陶瓷加厚层连接成为整体的。

上述两基片和陶瓷加厚层均有通孔，上陶瓷基片和下陶瓷基片分别有半导体集成电路芯片通过对外电气连接端与金属引脚连接。

上述对外电气连接端与陶瓷基片之间有金属焊盘。

上述两基片的金属引脚方向相反，金属引脚均有焊接球。

双面表贴式半导体集成电路的集成方法具有以下优点：①可以实现多个半导体集成电路芯片双层集成，实现高密度集成；②采用双面引脚，可实现三维立体组装；③可集成更多的电路功能，实现系统集成；④实现表贴式安装，缩小装备体积，提升装备的高频性能；⑤提高装备系统的可靠性；⑥可扩展到其他电路模块的高密度集成。