[發明專利]系統級封裝結構

有效

• 申請號: 201310079332.9
• 申請日: 2013-03-13
• 公開（公告）號: CN103151341A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 王志;龐誠;于大全
• 申請（專利權）人: 江蘇物聯網研究發展中心
• 主分類號: H01L25/065
• 分類號: H01L25/065;H01L23/538;H01L23/31;H01L23/552
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本發明涉及一種系統級封裝結構，屬于三維集成電路應用技術領域。

背景技術

隨著人們對電子產品小型化、系統化、多功能等方向的持續追求，超大規模集成電路特征尺寸在不斷縮小。但是，當IC的特征尺寸即將達到物理極限時，人們不得不去尋求新技術、新設計、新材料來“超越摩爾”。以2.5D、3D為代表的系統級封裝技術就是人們在“超越摩爾”之路上的一個里程碑。3D封裝是采用硅通孔技術以垂直短線方式取代傳統的芯片互連線方法（無需打線綁定）；2.5D封裝是指堆疊硅片互聯技術。

系統級封裝技術（system?in?package，SIP）是將一個系統或子系統的全部或大部份電子功能配置在整合型基板內，而芯片以2D、3D的方式接合到整合型基板的封裝方式。SIP不僅可以組裝多個芯片，還可以作為一個專門的處理器、DRAM（動態隨機存取存儲器）、快閃存儲器與被動元件結合電阻器和電容器、連接器、天線等，全部安裝在同一基板上。

利用轉接板進行系統集成的2.5DIC是系統級封裝技術中的先進代表。2.5DIC既是3DIC的前導技術，又可以以獨立的形式與其他先進的系統級封裝技術長期共存。2.5DIC是將不同的芯片置于轉接板上，通過該轉接板進行扇出與芯片間互聯，以達到提高系統內部帶寬、解決熱應力失配等封裝中常見的一些問題。

但是，現階段由于轉接板的自身局限和組裝工藝的限制，仍然有一些芯片或元器件難以集成于轉接板之上。利用傳統結構的轉接板進行系統集成就不可避免的將這些芯片置于轉接板之外，封裝基板之上，這無疑增加了整個封裝系統的面積，不符合系統小型化的趨勢。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種系統級封裝結構，采用特殊形狀的轉接板解決某些芯片或元器件難以集成于轉接板之上的問題，達到了封裝小型化的目的。

按照本發明提供的技術方案，一種系統級封裝結構，包括封裝基板及堆疊在封裝基板正面的轉接板，在轉接板上堆疊至少一個第一芯片；其特征是：在所述轉接板的一側設置缺口，在該缺口處設置至少一個第二芯片，第二芯片和轉接板均置于封裝基板的正面。

作為本發明的進一步改進，在所述轉接板的缺口邊緣設置電磁屏蔽結構，電磁屏蔽結構包括若干個垂直通孔和設置在垂直通孔底部的金屬墊，在垂直通孔中填充金屬，垂直通孔之間由位于轉接板正面和背面的正面金屬連線和背面金屬連線相連接。

所述缺口的形狀為直線形、弧形或直角狀。

所述垂直通孔中填充的金屬為銅、鎢、鈦、鋁或上述一種或多種的合金；所述正面金屬連線、背面金屬連線和金屬墊的材料為銅、鎢、鈦、鋁或上述一種或多種的合金。

所述轉接板通過第一焊球堆疊在封裝基板的正面；所述電磁屏蔽結構通過金屬墊與第一焊球電連接。

所述電磁屏蔽結構通過第一焊球與封裝基板背面的接地焊球電連接。

所述第一芯片通過第二焊球堆疊在轉接板上。

所述封裝基板為有機基板、陶瓷基板或金屬基板。

所述轉接板的材料為硅或者玻璃。

本發明所述的系統級封裝結構，采用特殊形狀的轉接板解決某些芯片或元器件難以集成于轉接板之上的問題，達到了封裝小型化的目的；另一方面本發明具有用于減小芯片間干擾的電磁屏蔽結構。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為圖1的俯視圖。

圖3為所述轉接板缺口呈弧形的封裝結構的示意圖。

圖4為所述轉接板缺口呈直角形的封裝結構的示意圖。

圖5為具有電磁屏蔽結構的封裝結構的示意圖。

圖6為圖5的側視圖。

具體實施方式

下面結合具體附圖對本發明作進一步說明。

如圖1～圖6所示：所述系統級封裝結構包括第一芯片1、第二芯片2、轉接板5、封裝基板6、缺口7、電磁屏蔽結構10、垂直通孔11、正面金屬連線12、背面金屬連線13、金屬墊14、第一焊球15、第二焊球17等。

如圖1所示，本發明包括封裝基板6及通過第一焊球15堆疊在封裝基板6正面的轉接板5，在轉接板5上通過第二焊球17堆疊至少一個第一芯片1，轉接板5的一側設置缺口7，在該缺口7處設置至少一個第二芯片2，第二芯片2和轉接板5均置于封裝基板6的正面；