[實(shí)用新型]SIP基板的封裝結(jié)構(gòu)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920074724.5
• 申請日: 2009-11-26
• 公開（公告）號: CN201549489U
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李強(qiáng);曾志敏;高金德
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: H01L23/12
• 分類號: H01L23/12;H01L21/50
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 張驥

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種系統(tǒng)級封裝技術(shù)，具體涉及一種SIP基板的封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著整個系統(tǒng)功耗、面積、便攜性以及功能的要求越來越高，怎樣將多個不同功能的電路整合在一起，對芯片的設(shè)計(jì)、制造以及封裝都提出了新的要求。

片上系統(tǒng)(SOC)是一種解決方案，在芯片設(shè)計(jì)階段時就將各個不同功能的IP整合到一個芯片中。此方案對芯片的設(shè)計(jì)和制造要求較高，面市時間較長。

作為一種替代方案，出現(xiàn)了一種系統(tǒng)級封裝SIP(System?in?package)技術(shù)，該技術(shù)將普通PCB(電路板)作為SIP基板，根據(jù)需求，在一塊PCB基板上進(jìn)行布線和芯片布局設(shè)計(jì)，先將一些被動元件通過SMT(表面貼裝技術(shù))安裝到這個PCB基板上，然后再將現(xiàn)有的不同功能的芯片通過類似傳統(tǒng)封裝的工藝安裝、打線、塑封到一個封裝中。這種在封裝內(nèi)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)方案，由于只是涉及到封裝方式的改變，因而實(shí)現(xiàn)較快，整個成本較低，方案也更加靈活，可以快速應(yīng)對市場的變化。

但是不同的芯片要整合到一個封裝中，對于SIP基板的設(shè)計(jì)，尤其是應(yīng)力設(shè)計(jì)提出了極高的要求。而普通的PCB是塑膠材質(zhì)，與硅材料的熱膨脹系數(shù)(CTE)差別較大，如果直接將其當(dāng)作傳統(tǒng)的lead?frame(引線框)進(jìn)行裝片(Die?attach)、打線(Wire?bond)、模塑(molding)等傳統(tǒng)封裝工藝，在封裝的熱過程中，由于SIP基板與硅的CTE不匹配，會導(dǎo)致收縮率不同，使芯片產(chǎn)生變形、收縮、翹曲而產(chǎn)生額外的機(jī)械應(yīng)力，嚴(yán)重的將導(dǎo)致芯片有微裂紋，輕的也會使某些對外部應(yīng)力敏感的芯片發(fā)生失效。如flash芯片，由于應(yīng)力匹配不好，封裝過程中產(chǎn)生的外部機(jī)械應(yīng)力容易引起芯片產(chǎn)生裂紋或氧化層質(zhì)量變差等問題，從而發(fā)生芯片失效或者性能退化。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種SIP基板的封裝結(jié)構(gòu)，它可以低成本地防止待安裝芯片因封裝應(yīng)力而產(chǎn)生的變形失效。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型SIP基板的封裝結(jié)構(gòu)的技術(shù)解決方案為：

包括SIP基板、目標(biāo)芯片；所述目標(biāo)芯片與SIP基板之間設(shè)置一層或多層假硅片。

所述假硅片與目標(biāo)芯片之間，以及假硅片與SIP基板之間，或者假硅片與假硅片之間分別通過芯片粘接膠粘接為一體。

本實(shí)用新型可以達(dá)到的技術(shù)效果是：

本實(shí)用新型通過在待安裝的目標(biāo)芯片與SIP基板之間設(shè)置一層或多層假硅片，由假硅片來承擔(dān)封裝過程中由于SIP基板與目標(biāo)芯片之間熱膨脹系數(shù)不匹配而產(chǎn)生的應(yīng)力，從而起到保護(hù)待安裝的目標(biāo)芯片，增強(qiáng)目標(biāo)芯片抗外部應(yīng)力的作用。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

圖1是本實(shí)用新型SIP基板的封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖中附圖標(biāo)記說明：

1為SIP基板，????????????2為目標(biāo)芯片(target?die)，

3為芯片粘接膠，?????????4為假硅片(dummy?silicon)。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型SIP基板的封裝結(jié)構(gòu)，包括SIP基板1、目標(biāo)芯片(target?die)2，目標(biāo)芯片2與SIP基板1之間設(shè)置一層或多層假硅片(dummy?silicon)4；假硅片4與目標(biāo)芯片2及SIP基板1分別通過芯片粘接膠3粘接為一體。

本實(shí)用新型通過在待安裝的目標(biāo)芯片2與SIP基板1之間設(shè)置一層或多層假硅片4，由假硅片4來承擔(dān)封裝過程中由于SIP基板1與目標(biāo)芯片2之間熱膨脹系數(shù)不匹配而產(chǎn)生的應(yīng)力，從而起到保護(hù)待安裝的目標(biāo)芯片2，增強(qiáng)目標(biāo)芯片2抗外部應(yīng)力的作用。

這是由于假硅片4與目標(biāo)芯片2的材料都是硅，二者的熱膨脹系數(shù)相同，所以目標(biāo)芯片2幾乎不受到封裝過程中額外的應(yīng)力。同時假硅片4本身的強(qiáng)度遠(yuǎn)大于SIP基板1，從而增加了目標(biāo)芯片2抵御整個SIP封裝應(yīng)力的能力。

假硅片4可取材于晶圓廠報廢的晶圓(wafer)或者其他適合的硅材料襯底基板，成本低廉。

本實(shí)用新型的安裝過程如下：

1、在SIP基板1上點(diǎn)芯片粘接膠3；

2、安裝假硅片4，烘烤固定；

3、在假硅片4上再次點(diǎn)芯片粘接膠3；

4、安裝目標(biāo)芯片2，烘烤固定；

5、導(dǎo)線鍵合(打線)，模塑，固化，標(biāo)記，切割，完成產(chǎn)品。

本實(shí)用新型在不改變基本封裝流程和工藝的前提下，能有效改善目標(biāo)芯片2與SIP基板1之間的應(yīng)力匹配，并且能夠增加目標(biāo)芯片2的抗應(yīng)力能力。