[发明专利]一种基于多层凹嵌式基板的多器件封装单体化结构

说明书

本发明涉及一种基于多层凹嵌式基板的多器件封装单体化结构，包括：多层基板、多层基板信号线、多层基板接地线、底层电极、接地电极；其中，所述多层基板的下表面具有凹嵌空间，所述凹嵌空间内放置至少一颗芯片和至少一个有源或无源器件，所述芯片和器件通过焊接层材料焊接在多层基板的凹嵌空间内层基板衬底上；所述器件的第一电极通过所述多层基板信号线与底层电极连接，所述器件的第二电极通过芯片电极引线连接所述芯片；所述芯片通过芯片电极引线分别连接所述器件的第二电极和连接电极，并通过所述连接电极连接所述多层基板接地线。该结构有以下特点：多层PCB板不易发生翘曲剥离现象；避免了高昂的SiP模具加工费用和新结构的加工周期；成本低。

技术领域

本发明涉及利用基板的多器件封装设计技术领域，具体涉及一种基于多层凹嵌式基板的多器件封装单体化结构，尤其是一种基于多层凹嵌式基板不同工艺的多芯片CIB(chip in board)封装的单体化集成结构。

背景技术

至今各种涉及电子信息系统的设备及终端，根据应用，大多需要小型化、集成化和多芯片集成化。至今为止不同工艺的多个器件或多个芯片采用SiP(System in Package)封装结构来实现，外表如同一颗芯片。SiP封装需要以封装基板和树脂成型模具。在多个(一般情况数百只)SiP单体注塑成面积较大的SiP集合体过程中，为了不易翘曲剥离，要求封装基板与封装树脂的热膨胀系数较接近，由于这正是保障切割成单体SiP封装体品质的必要条件之一。但封装基板比常规塑封用的引线框架成本高，加之SiP模具费用昂贵，难以实现低成本的多器件集成化封装。

例如，中国专利授权号ZL201920060815.7揭示了一种基于多层凹嵌式基板的芯片天线单体化结构。以超小型基板为基础的基板的上表面布局天线、基板下面的开口凹嵌空间内封装芯片、基板下表面电极焊装在母版上的超小型化集成封装与天线一体化的结构。芯片和天线的单体化集成结构在多层基板面的表层可设计加工出所需天线结构，在多层基板的背层一部分形成凹嵌空间，使多层基板作为封装母框体，将裸芯片以点胶形式封装在凹嵌空间内。该发明的最主要的封装就是表面天线与凹嵌空间的芯片形成一体化集成结构。

在许多场合，并不使用表面天线与凹嵌空间的芯片形成一体化集成结构，因此，需要去掉上述表面天线，仅仅利用多层基板作为多器件的封装载体。因此本发明与上述专利不同。仅仅针对如何利用多层基板的凹嵌空间，使得不同工艺制作出来的器件，在凹嵌空间内实现封装集成。

发明内容

在不同制作工艺多器件的集成化过程中，诞生了诸如MCM、SiP和芯片堆叠等多种封装形态。MCM裸片点胶的外形不规则、高度比较高；SiP虽然具有线条布线细及高密度Pin点多的特点，但封装基板和模具成本高限制了其低成本的推广；芯片堆叠封装虽然体积小，但成本也高，封装的高技术要求带来成品率难以保证。而本发明的一种基于多层凹嵌式基板的多器件封装单体化结构，恰恰可以解决上述问题，实现低成本和短周期的灵活设计加工和大规模化工业生产。

因此，本发明针对上述需求，创新性地设计一种满足终端小型化、可满足灵活设计、低成本和薄型化需要，将多器件在基板内部形成小型化的立体集成封装结构，形成单一的封装外表。本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

具体的，根据本发明的一个方面，本发明公开了一种基于多层凹嵌式基板的多器件封装单体化结构，包括：

多层基板、多层基板信号线、多层基板接地线、底层电极、接地电极；其中，

所述多层基板的下表面具有凹嵌空间，所述凹嵌空间内放置至少一颗芯片和至少一个有源或无源器件，所述芯片和器件通过焊接层材料焊接在多层基板的凹嵌空间内层基板衬底上；

所述器件的第一电极通过所述多层基板信号线与底层电极连接，所述器件的第二电极通过芯片电极引线连接所述芯片；

所述芯片通过芯片电极引线分别连接所述器件的第二电极和连接电极，并通过所述连接电极连接所述多层基板接地线。