[发明专利]一种基于硅基板倒装焊的多芯片多组件叠层结构

说明书

本发明提供一种基于硅基板倒装焊的多芯片多组件叠层结构，多个倒装焊芯片，多个硅基板和管壳，倒装焊芯片设置在硅基板上，硅基板设置在管壳上；倒装焊芯片与硅基板之间设置有凸点；所述倒装焊芯片与硅基板通过凸点连接；硅基板与管壳之间设置有焊球。硅基板与管壳通过焊球连接。硅基板上设置有用于电信号传输的通孔；凸点采用阵列形式排布，相邻两个凸点的球心间距不小于凸点直径的1.6倍。焊球采用阵列形式排布。本发明通过多个芯片倒装焊至一个硅基板上，多个芯片/硅基板组件再焊至一个管壳内。硅基板的上下表面能够实现不同尺寸及间距焊球之间的转接，可避免管壳制造工艺极限对倒装焊芯片凸点数量及尺寸的限制。

技术领域

本发明属于电子器件封装技术领域，涉及一种基于硅基板倒装焊的多芯片多组件叠层结构。

背景技术

倒装焊封装形式是实现电子器件的高密度、小型化的关键技术之一，倒装焊芯片可通过其正面阵列焊球进行互连，与引线键合方式相比可实现数倍的I/O规模，满足处理器、FPGA等大规模集成电路的需求，并且倒装焊的封装形式能够实现更高的信号传输速率。

传统的倒装焊芯片为通过焊球直接焊接在印制板上的塑封器件或直接焊接在高温共烧陶瓷管壳上的裸芯片。然而目前倒装焊芯片I/O数已增加至千级甚至万级，且组装密度的需求也越来越高，倒装焊芯片的焊球尺寸也由直径几百微米减小至几十微米，节距也大幅度缩小，因此也需制备相应的小尺寸、小节距焊盘，已超过了印制板或高温共烧陶瓷能够达到的工艺极限，原有的直接焊接方式将无法适用。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于硅基板倒装焊的多芯片多组件叠层结构，提出基于硅通孔倒装焊的多芯片多组件叠层结构，解决凸点尺寸及节距越来越小、数量越来越多的大规模I/O倒装焊芯片在管壳内的组装问题。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种基于硅基板倒装焊的多芯片多组件叠层结构，包括，

多个倒装焊芯片，多个硅基板，管壳，凸点和焊球；所述倒装焊芯片设置在硅基板上，所述硅基板设置在管壳上；

所述凸点设置在倒装焊芯片与硅基板之间；所述倒装焊芯片与硅基板通过凸点连接；

所述焊球设置在硅基板与管壳之间；所述硅基板与管壳通过焊球连接。

优选的，凸点采用阵列形式排布，相邻两个凸点的球心间距不小于凸点直径的1.6倍，所述凸点为直径为Φ60μm～Φ100μm。

优选的，焊球采用阵列形式排布，相邻两个焊球(5)的球心间距不小于焊球直径的1.6倍，所述焊球的直径为Φ200μm～Φ500μm。

优选的，硅基板上设置有用于电信号传输的通孔。

优选的，硅基板的正面和背面均电镀有金属层。

优选的，金属层为Ni-Au系镀层。

优选的，硅基板和倒装焊芯片的连接间隙和所述硅基板和管壳的连接间隙均采用环氧树脂进行填充。

优选的，管壳的材质为陶瓷材料。

优选的，相邻两个倒装焊芯片的间距为0.5mm～3mm。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：