[发明专利]一种异质集成的系统级封装结构及封装方法

说明书

本发明提供一种异质集成的系统级封装结构及封装方法，结构包括：陶瓷基体，其一面挖腔形成有第一腔体；柯伐环，设于陶瓷基体另一面，用于形成第二腔体；第一盖板，设于第一腔体开口处，用于封闭第一腔体；第二盖板，设于第二腔体开口处，用于封闭第二腔体；第一腔体和第二腔体中分别至少设有一个芯片，芯片通过导电胶粘接于陶瓷基体表面；第一腔体或第二腔体中至少设有一个无源分立器件，无源分立器件通过导电胶粘接于陶瓷基体表面。采用单面挖腔的陶瓷基体及柯伐环形成双面腔体结构，并提高了结构稳定性，缩短信号走线，提高互联效率和系统集成度，并实现了有源与无源器件集成，兼顾工艺成熟性与模块可靠性，为高可靠量产SiP提供指导。

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，特别与一种异质集成的系统级封装结构及封装方法相关。

背景技术

系统级封装SiP，System in Package技术是一种将不同功能的元器件，通过不同技术混合装载到同一封装之内，并由此提供系统级或子系统级功能的集成封装形式。SiP作为在系统层面上延续摩尔定律的技术路线，是满足航天电子产品集成化、小型化的重要手段。

航空航天电子、军事电子由于其应用环境的特殊性，需要往小型化、轻量化、高密度化、高可靠性等方面发展，于这类领域的SiP产品，其技术先进性与工艺成熟性、产品可靠性都至关重要，互相影响、互相制约，要实现一款SiP产品的批量化及规划化生产，既要考虑系统先进性又要兼顾工艺可实现性、成熟性等多方面的要求，确保产品符合应用原理需求与应用环境要求。

目前，在系统级封装产品的管壳生产中，多采用单腔结构，但由于单腔结构的腔体尺寸过大，并不能达到小型化和轻量化的要求，且存在很大的可靠性风险；也有部分现有技术采用了双腔结构，来提高可靠性和集成度，但由于双腔结构的管壳的加工平整度很难控制，对工艺要求较高，不利于生产成本控制及批量化生产；同时，目前的双腔结构多应用于仅是多芯片集成封装的情况，少有包含无源分立器件的情况；另一方面，无论是目前的双腔结构，在结构方面的稳定性并不理想，在应用环境的需求越来越高的情况下，不能很好的满足需求。

发明内容

针对上述相关现有技术不足，本发明提供一种异质集成的系统级封装结构及封装方法，采用单面挖腔的陶瓷基体及柯伐环形成双面腔体结构，并提高了结构稳定性，缩短信号走线，提高互联效率和系统集成度，并实现了有源与无源器件集成，兼顾工艺成熟性与模块可靠性，为高可靠量产SiP提供指导。

为了实现本发明的目的，拟采用以下技术方案：

一种异质集成的系统级封装结构，其特征在于，包括：

陶瓷基体，其一面挖腔形成有第一腔体；

柯伐环，设于陶瓷基体另一面，用于形成第二腔体；

第一盖板，设于第一腔体开口处，用于封闭第一腔体；

第二盖板，设于第二腔体开口处， 用于封闭第二腔体；

第一腔体和第二腔体中分别至少设有一个芯片，芯片通过导电胶粘接于陶瓷基体表面；

第一腔体或第二腔体中至少设有一个无源分立器件，无源分立器件通过导电胶粘接于陶瓷基体表面。

进一步，第一腔体具有与陶瓷基体一体成型的至少一个第一加强筋，用于将第一腔体分为至少两个腔室；

第二腔体具有固定于第二腔体的至少一个第二加强筋，用于将第二腔体分为至少两个腔室；

第一加强筋和第二加强筋垂直布置。

第二加强筋为柯伐材质，焊接于第二腔体的陶瓷基体表面。

芯片和无源分立器件容纳于腔室。