[发明专利]一种三维立体封装结构及方法

说明书

本发明属于芯片封装技术领域，特别是涉及一种三维立体封装结构及方法，包括上载板和下载板，所述上载板与下载板之间通过腔体支撑结构固定连接，所述腔体支撑结构与上载板、下载板之间形成安装空间；所述上载板的下表面和下载板的上表面分别安装有芯片，所述芯片设置于安装空间中，所述芯片分别与上载板或下载板通过金属丝电气连接；所述上载板与下载板之间通过导体以实现电气通信。本发明在提高封装体芯片密度的情况下，通过内部腔体结构，实现芯片面对面感应、检测需求，实现三维立体封装。

技术领域

本发明属于芯片封装技术领域，具体涉及一种三维立体封装结构及方法。

背景技术

随着电子产业的蓬勃发展，电子产品也向着短、小、轻、薄的趋势设计，系统级封装SiP成为了提高芯片封装密度、实现封装体内系统集成的常用技术。例如在以往的多芯片堆叠封装构造中，是将多个芯片堆叠并封胶在一封装材料内，实现芯片封装的微小化以及封装体内系统集成的要求，多个芯片会整合在一个封装构造内，以达到两倍以上的容量或者系统性设计的功能需求。

一般而言，在已知的多芯片封装技术之中常见如说明书附图1所示的结构，使两颗芯片堆叠贴装，其主要包含一载板1A，在该载板1A上堆叠的第一芯片2A和第二芯片3A，复数个金线引线4A用于第一芯片2A及第二芯片3A之间的连接以及与载板电路的连接，电路连接后的结构由外部环氧塑封料进行整体塑封包裹。

在上述结构中，两颗芯片采用垂直堆叠封装结构贴装，在不增加封装总面积的情况下，提高了封装密度。通过芯片间电性互连、芯片与载板互连，实现了不同种类的产品在封装内系统集成，实现了系统级封装。另外，根据封装集成度需要、系统性能需求，可以增加堆叠芯片的层数，实现多层芯片的堆叠封装结构。

但此种多颗芯片的堆叠封装结构，只能是基于底部基板逐层往上叠加贴装，不能实现三维封装，不能实现上下芯片的面对面感应或检测，不能满足MEMS微机械结构不能与塑封料胶体直接接触的需求，由此可见，上述习知的堆叠封装结构技术并不具备内部空腔及三维立体的需求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种三维立体封装结构及方法，在提高封装体芯片密度的情况下，通过内部腔体结构，实现芯片面对面感应、检测需求，实现三维立体封装。

本发明采用下述技术方案：一种三维立体封装结构，包括上载板和下载板，所述上载板与下载板之间通过腔体支撑结构固定连接，所述腔体支撑结构与上载板、下载板之间形成安装空间；

所述上载板的下表面和下载板的上表面分别安装有芯片，所述芯片设置于安装空间中，所述芯片分别与上载板或下载板通过金属丝电气连接；

所述上载板与下载板之间通过导体以实现电气通信。

进一步，所述上载板、下载板及腔体支撑结构的外部包覆有环氧树脂，所述环氧树脂用于保护芯片免受外界影响。

进一步，所述上载板与下载板相对的表面分别贴装单颗芯片或多颗芯片。

进一步，所述上载板与下载板的材质可以为有机材质、金属、陶瓷或玻璃。

进一步，所述上载板与下载板之间通过金属引线或插针实现外部通信。

进一步，所述安装腔体中填充有环氧树脂。

一种三维立体封装结构的封装方法，包括以下步骤：

步骤1，在下载板的上表面贴装单颗芯片，或通过并排、堆叠的方式贴装多颗芯片；

步骤2，在上载板的下表面贴装单颗芯片，或通过并排、堆叠的方式贴装多颗芯片；

步骤3，将上载板或下载板上的芯片分别通过金属丝电气连接；

步骤4，将腔体支撑结构的上下端面分别与上载板、下载板固定连接以形成安装空间，所述芯片位于所述安装空间中；