[實(shí)用新型]SIP基板

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920074726.4
• 申請(qǐng)日: 2009-11-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201549490U
• 公開(kāi)（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(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L23/13
• 分類(lèi)號(hào): H01L23/13
• 代理公司: 上海浦一知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 張?bào)K

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種系統(tǒng)級(jí)封裝技術(shù)，具體涉及一種SIP基板。

背景技術(shù)

隨著整個(gè)系統(tǒng)功耗、面積、便攜性以及功能的要求越來(lái)越高，怎樣將多個(gè)不同功能的電路整合在一起，對(duì)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(shí)就將各個(gè)不同功能的IP整合到一個(gè)芯片中。此方案對(duì)芯片的設(shè)計(jì)和制造要求較高，面市時(shí)間較長(zhǎng)。

作為一種替代方案，出現(xiàn)了一種系統(tǒng)級(jí)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(dòng)元件通過(guò)SMT(表面貼裝技術(shù))安裝到這個(gè)PCB基板上，然后再將現(xiàn)有的不同功能的芯片通過(guò)類(lèi)似傳統(tǒng)封裝的工藝安裝、打線、塑封到一個(gè)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(gè)成本較低，方案也更加靈活，可以快速應(yīng)對(duì)市場(chǎng)的變化。

但是不同的芯片要整合到一個(gè)封裝中，對(duì)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(guò)程中，由于SIP基板與硅的CTE不匹配，會(huì)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(huì)使某些對(duì)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(guò)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(wèn)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(wèn)題是提供一種SIP基板，它可以避免封裝熱過(guò)程中發(fā)生應(yīng)力集中，保證封裝的良率和可靠性。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型SIP基板的技術(shù)解決方案為：

包括PCB板、目標(biāo)芯片，目標(biāo)芯片設(shè)置于PCB板的表面；所述目標(biāo)芯片周?chē)腜CB板上開(kāi)設(shè)有多個(gè)通孔，各通孔所圍成的區(qū)域形狀與目標(biāo)芯片的形狀一致，各通孔所圍成的區(qū)域面積大于目標(biāo)芯片的面積；通孔之間的區(qū)域?yàn)镻CB布線的位置。

所述目標(biāo)芯片一側(cè)的通孔為一個(gè)或多個(gè)。

本實(shí)用新型可以達(dá)到的技術(shù)效果是：

本實(shí)用新型在不改變現(xiàn)有的PCB板材料的基礎(chǔ)上，使用特定的基板layout(布局)圖形設(shè)計(jì)，低成本地改善和優(yōu)化了目標(biāo)芯片與PCB板之間的應(yīng)力匹配和分布，避免了由于PCB板與硅材料之間的熱膨脹系數(shù)相差較大，而在封裝熱過(guò)程中發(fā)生的應(yīng)力集中問(wèn)題，擴(kuò)大了封裝的工藝余量，保證了封裝良率和可靠性。

附圖說(shuō)明

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

圖1是本實(shí)用新型SIP基板的示意圖；

圖2是本實(shí)用新型另一實(shí)施例的示意圖。

圖中附圖標(biāo)記說(shuō)明：

10為目標(biāo)芯片，???????????20為基板，

1為PCB布線，?????????????A為目標(biāo)芯片的安裝位置，

B為PCB的布線位置。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型SIP基板，包括PCB板20、目標(biāo)芯片10，目標(biāo)芯片10設(shè)置于PCB板20的表面，目標(biāo)芯片10周?chē)腜CB板20上開(kāi)設(shè)有多個(gè)通孔2，各通孔2所圍成的區(qū)域A(即圖1中長(zhǎng)虛線所圍區(qū)域)形狀與目標(biāo)芯片10的形狀一致，各通孔2所圍成的區(qū)域A面積大于目標(biāo)芯片10的面積；通孔2之間的區(qū)域B(即圖1中短虛線所圍區(qū)域)為PCB布線1的位置。

目標(biāo)芯片10一側(cè)的通孔2，可以包括多個(gè)通孔，也可以是一個(gè)長(zhǎng)通孔，如圖2所示。

各通孔2所圍成的區(qū)域A即為用于安裝目標(biāo)芯片10的基板，通孔2使得安裝目標(biāo)芯片10的基板與PCB板20本體連結(jié)程度較小，而剩余的PCB板20連結(jié)部分在封裝的熱過(guò)程中雖然也會(huì)發(fā)生形變，但是因此而產(chǎn)生的應(yīng)力已經(jīng)大為減小，施加在目標(biāo)芯片10上的應(yīng)力更加微乎其微，從而擴(kuò)大了封裝的工藝余量。

本實(shí)用新型通過(guò)在SIP基板上開(kāi)設(shè)通孔，既考慮了SIP基板的布線要求，又改善了目標(biāo)芯片10周?chē)膽?yīng)力匹配，使得目標(biāo)芯片10周?chē)沫h(huán)境和單芯片傳統(tǒng)封裝環(huán)境類(lèi)似，減小了由于封裝材料以及PCB板20與目標(biāo)芯片10之間的熱膨脹系數(shù)不同，而導(dǎo)致在封裝熱過(guò)程中產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力作用在目標(biāo)芯片10上，進(jìn)而提升了封裝的良率和可靠性。