[发明专利]一种芯片三维多面之间的键合互连方法

说明书

本发明公开一种芯片三维多面之间的键合互连方法，包括：a、在三维多面电路基板的侧边制作基片侧连PAD；基片侧连PAD作为相邻电路基板相互键合的媒介；通过基片侧连PAD，使相邻电路基板间的三维键合转化为二维键合，利用平面键合工艺即实现相邻电路基板间的键合；b、将引线柱的外圆面制作出平面，形成引线柱PAD，引线柱PAD与相对应的电路基板相平行，使引线柱与电路基板间的三维键合转化为二维键合，利用平面键合工艺即实现引线柱与相对应电路基板间的键合；本发明基于常规成熟的平面键合连线工艺，通过将三维键合转化为二维键合，实现不同维度面之间的键合互连，且不形成三维键合线弧或三维焊接线弧，提高键合质量。

技术领域

本发明涉及微电路组封装技术领域，具体是一种芯片三维多面之间的键合互连方法。

背景技术

近年来，随着微电子技术的发展，叠层封装（POP）、系统级封装（SIP）等三维封装技术取代了单芯片封装，大幅提高了芯片封装密度，减少了封装尺寸和重量，但由于这些技术均采用了同维度二维平面键合技术（键合实现同平面内，芯片之间、芯片与导带、导带与外引线柱端面），受制于此，无法实现不同维度面之间键合连线，限制了封装尺寸、成本和可靠性的进一步提升。

目前，发展出了三维六面立体组装结构，其中5个面安装电路，1个面安装电路外接引线柱。该结构进一步降低了电路封装尺寸，提高了电路散热、粘接强度等可靠性，6个面中，面与面之间的连接主要有以下2种方式：

一、三维线弧键合法

例如《一种面向MEMS的三维封装装置及三维封装方法》（公开号CN201610108660）”的中国专利，其主要原理为，在完成MEMS器件一个面第一点键合后，通过固定器件的装置的旋转和定位，将第二键合点所在平面旋转至键合劈刀下方，精确定位后，完成第二点键合，最终形成跨越2个维度的三维线弧。

该种键合方法有以下缺点：

a) 跨越2个维度的三维线弧，弧度较高、键合线较长，难以满足高过载要求，需要封装尺寸较大；

b）上述工装要实现同轴旋转后移动定位，同时还应具有加热和温控功能（对于金丝球键合），制作复杂、成本高；

c）顶面、底面（一般为旋转轴垂直的两个面），与其它相邻面键合连线，由于翻转困难，较难实现。

二、焊接飞线互连法

跨维度连线也有采用焊接飞线方式实现，即通过镀银铜线或导线烙铁锡焊方式，形成跨越2个维度的三维飞线，实现电性能连接。

该种键合方法具有以下缺点：

a) 多采用烙铁焊接，焊接效率低；

b) 焊接需要较大焊接空间，需要封装尺寸较大；

c) 焊接需要额外助焊剂清洗，带来工艺复杂性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种芯片三维多面之间的键合互连方法，该方法能够实现不同维度面之间的键合互连，且不形成三维键合线弧或三维焊接线弧，提高键合质量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种芯片三维多面之间的键合互连方法，包括：

a、通过成膜工艺，在三维多面电路基板的侧边制作基片侧连PAD；基片侧连PAD作为相邻电路基板相互键合的媒介；通过基片侧连PAD，使相邻电路基板间的三维键合转化为二维键合，利用平面键合工艺即实现相邻电路基板间的键合；

b、将引线柱的外圆面制作出平面，形成引线柱PAD，引线柱PAD与相对应的电路基板相平行，使引线柱与电路基板间的三维键合转化为二维键合，利用平面键合工艺即实现引线柱与相对应电路基板间的键合。

本发明的有益效果是，