[发明专利]一种多芯片封装互联结构及多芯片封装互联方法在审

专利信息
申请号: 201811382054.3 申请日: 2018-11-20
公开(公告)号: CN109326580A 公开(公告)日: 2019-02-12
发明(设计)人: 范亚明;朱璞成 申请(专利权)人: 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所南昌研究院
主分类号: H01L23/538 分类号: H01L23/538;H01L21/768
代理公司: 南京利丰知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 32256 代理人: 王茹;王锋
地址: 330200 江西省南昌市*** 国省代码: 江西;36
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摘要:
搜索关键词: 焊盘 多芯片封装 第二基板 第一基板 互联结构 芯片电气 上表面 互联 基板 垂直 多芯片封装系统 体内 芯片 射频微波电路 微波射频信号 层叠设置 插入损耗 导电介质 第二腔体 第一腔体 电气连接 直接焊接 集成度 贯穿 应用
【权利要求书】:

1.一种多芯片封装互联结构,其特征在于,包括:

层叠设置的第一基板和第二基板;

所述第一基板上设有若干第一腔体,第一腔体内设有若干第一芯片,第一基板的上表面设有第一焊盘,第一焊盘与第一芯片电气连接;

所述第二基板上设有若干第二腔体,第二腔体内设有若干第二芯片,第二基板的上表面设有第二焊盘,第二焊盘与第二芯片电气连接;

所述第一焊盘与第二焊盘之间通过贯穿第二基板的导电介质电气连接。

2.根据权利要求1所述的多芯片封装互联结构,其特征在于:所述第一焊盘与第一芯片之间通过引线键合实现电气连接,所述第二焊盘与第二芯片之间通过引线键合实现电气连接;

和/或,多芯片封装互联结构还包括封装盖帽,所述封装盖帽设于所述第二基板上,所述封装盖帽与第二基板之间电气连接。

3.根据权利要求1所述的多芯片封装互联结构,其特征在于:所述第一焊盘与第二焊盘之间设有贯穿第二基板的互联通孔,所述导电介质位于所述互联通孔内;

和/或,所述第一焊盘和第二焊盘的表面设有焊锡膏。

4.根据权利要求1所述的多芯片封装互联结构,其特征在于:所述第一腔体的底部设有第一黏附层,所述第一芯片固定于第一黏附层上,所述第二腔体的底部设有第二黏附层,所述第二芯片固定于第二黏附层上;优选的,所述第一黏附层和第二黏附层的材质为导电银胶。

5.一种多芯片封装互联方法,其特征在于包括:

S1、提供第一基板,于所述第一基板上形成若干第一腔体,于所述第一腔体内安装第一芯片,并于所述第一基板的上表面设置第一焊盘,使第一焊盘与第一芯片电气连接;

S2、提供第二基板,于所述第二基板上形成若干第二腔体,在第二基板内贯穿形成导电介质,将第二基板层叠设置于第一基板上,并在第二基板的上表面设置第二焊盘,在第二腔体内安装第二芯片,使第二焊盘与第二芯片电气连接,并使第一焊盘与第二焊盘之间通过所述导电介质电气连接。

6.根据权利要求5所述的多芯片封装互联方法,其特征在于还包括:于所述第一腔体的底部设置第一黏附层,通过贴片的方式使第一芯片固定于第一黏附层上,于所述第二腔体的底部设置第二黏附层,通过贴片的方式使第二芯片固定于第二黏附层上;优选的,所述第一黏附层和第二黏附层的材质为导电银胶。

7.根据权利要求6所述的多芯片封装互联方法,其特征在于:贴片的压力为150-500N,温度为80-150℃,贴片持续时间为30-60min。

8.根据权利要求5所述的多芯片封装互联方法,其特征在于还包括:所述第一焊盘与第二焊盘之间形成贯穿第二基板的互联通孔,于所述互联通孔内设置导电介质;

优选的,具体包括:

S11、在第二基板表面覆盖印有互联通孔图案的掩模版;

S21、腐蚀第二基板,在第二基板内贯穿形成互联通孔;

S31、在互联通孔内沉积导电介质,沉积完成后,去除第二基板表面的掩模板。

9.根据权利要求5所述的多芯片封装互联方法,其特征在于,步骤S2具体包括:在真空回流炉中,将所述导电介质与第一焊盘的中心对准,将第二基板层叠设置于第一基板上,设置真空回流温度控制程序,使第二基板与第一基板电气连接;

优选的,所述真空回流温度控制程序包括:

阶段一:预热,回流炉的温度在60-80s内由室温上升至140-160℃;

阶段二:保持温度,回流炉的温度维持在150-160℃,维持时间为60-120s;

阶段三:回流,回流炉的温度上升至210-250℃,维持时间为10-30s,其中温度上升速度为2-3℃/s;

阶段四:冷却,回流炉降温,降温时间持续300-600s,其中降温速度为1-2℃/s。

10.根据权利要求5所述的多芯片封装互联方法,其特征在于还包括,在所述第二基板上设置封装盖帽,所述封装盖帽与第二基板之间电气连接;

优选的,在真空环境下通过回流焊方式对第二基板进行封帽,使封装盖帽与第二基板之间电气连接;

进一步优选的,在封装盖帽的下表面设置第三焊盘,将所述第三焊盘与第二焊盘对准,设置真空回流程序,所述真空回流程序包括:

阶段一:预热,回流炉的温度在90-150s内由室温上升至190-210℃;

阶段二:保持温度,回流炉的温度维持在250-360℃,维持时间为120-300s;

阶段三:回流,回流炉的温度上升至400-550℃,维持时间为10-30s,其中温度上升速度为3-8℃/s;

阶段四:冷却,回流炉降温,降温时间持续300-600s,其中降温速度为3-6℃/s。

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