[發明專利]使用柔性基板實現三維層間垂直互連的結構及其制造方法

在審

• 申請號: 201410036444.0
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN103887275A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 劉豐滿;曹立強
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所;華進半導體封裝先導技術研發中心有限公司
• 主分類號: H01L23/498
• 分類號: H01L23/498;H01L23/552;H01L21/50;H01L21/60
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 劉杰

技術領域

本發明涉及電子封裝技術領域，特別涉及一種使用柔性基板實現三維層間垂直互連的結構及其制造方法。

背景技術

BGA（Ball?Grid?Array，球柵陣列結構印制電路板）在信號互連上是個阻抗不連續點，BGA的大小以及形貌都影響高頻傳輸的信號完整性。越大的BGA造成的不連續越嚴重，在高頻下傳輸損耗增加，回波損耗也增大，制約了高頻信號的傳輸，尤其是射頻信號的傳輸。隨著BGA間距的減小，一方面增加了焊接的危險，造成短路，二是BGA之間的串擾也增加，影響信號完整性。BGA焊球之間的間距都是標準的，而且根據不同的應用標準，BGA焊球的屬性定義都是固定的，所以使用BGA進行三維封裝體內信號的屏蔽很難實現。所以BGA對芯片的屏蔽一般都是結合開腔進行的，參考美國專利US20020096767，這樣的開腔比單純的BGA屏蔽效果要好，但是由于BGA存在，從BGA處耦合進去的一定電磁波的是可能的，因此BGA的信號不連續、信號的串擾以及信號的衰減問題仍然難以解決。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠提高屏蔽性能、提高信號傳輸速率、提高互連密度的使用柔性基板實現三維層間垂直互連的結構及其制造方法。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種使用柔性基板實現三維層間垂直互連的結構，包括第一印制電路板、第二印制電路板、第一器件、第二器件、焊球及塑封層。所述第一印制電路板為柔性印制電路板或剛柔結合性印制電路板。所述第一印制電路板的下部開有凹槽。所述第二器件安裝在所述第二印制電路板的上方；所述第一印制電路板固定在所述第二印制電路板的上方，且所述第二器件設置在所述凹槽中。所述第一器件固定在所述第一印制電路板的上方；所述塑封層覆蓋在所述第一印制電路板、第二印制電路板及所述第一器件的外側。所述焊球設置在所述第二印制電路板的底部。

進一步地，所述第二印制電路板為剛性印制電路板、柔性印制電路板或IC載板。

進一步地，所述剛柔結合性印制電路板的柔性部分設置在剛性部分的上部、下部或中間位置。

進一步地，所述凹槽為方形形狀。

本發明還提供了一種使用柔性基板實現三維層間垂直互連的結構的制造方法，包括選取或制造第一印制電路板及第二印制電路板，所述第一印制電路板為柔性印制電路板或剛柔結合性印制電路板；在所述第一印制電路板的下部開設凹槽。將第二器件安裝在所述第二印制電路板上。采用焊料、各向異性導電膠、各項異性導電焊膏或各向異性導電膠與各項異性導電焊膏的混合物，將所述第一印制電路板與所述第二印制電路板進行垂直互連，互連后所述第二器件位于所述凹槽中。將第一器件安裝在所述第一印制電路板上。對所述第一印制電路板及所述第一器件的外部進行灌封。在所述第二印制電路板的下部的引腳位置植球，用于對外互連。

進一步地，所述第二印制電路板為剛性印制電路板、柔性印制電路板或IC載板。

進一步地，所述焊料為各項異性導電膠、有鉛焊料、無鉛焊料或金錫焊料。

進一步地，安裝所述第一器件及所述第二器件時，采用普通的SMT工藝、Wire-Bonding工藝或Flip-Chip工藝。

本發明提供的使用柔性基板實現三維層間垂直互連的結構及其制造方法，設置在上層的第一印制電路板采用柔性印制電路板或剛柔結合性印制電路板代替傳統的BAG，能夠減少信號的串擾、不連續和阻抗失配，從而大幅的提高信號的傳輸速率，支持更高的帶寬；并且柔性基板結構支持更高的互連密度。同時，在第一印制電路板的下部開有凹槽，形成屏蔽腔，將內部的第二器件設置在凹槽中，提高了柔性基板結構的屏蔽性能，降低了信號的衰減幅度。

附圖說明

圖1為本發明實施例一提供的使用柔性基板實現三維層間垂直互連的結構示意圖；

圖2為本發明實施例二提供的使用柔性基板實現三維層間垂直互連的結構示意圖。

具體實施方式

實施例一