[發明專利]一種利用多芯片封裝技術實現的溫度采集模塊

在審

• 申請號: 201510967951.0
• 申請日: 2015-12-21
• 公開（公告）號: CN106898585A
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 官亦標;劉璟;魏斌;范茂松;王綏軍
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司;國網北京市電力公司;中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L23/31
• 分類號: H01L23/31;H01L25/10;H05K1/18
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及微電子封裝技術領域，具體涉及一種利用多芯片封裝技術實現的溫度采集模塊。

背景技術

隨著人們對電子產品的要求向小型化、多功能、環保型等方向的發展，人們努力尋求將電子系統越做越小，集成度越來越高，功能越做越多，越來越強，由此產生了許多新技術、新材料和新設計，其中多芯片封裝技術MCP就是這些技術的典型代表。MCP是指在一個封裝外殼內，平面或者垂直方向同時集成大小功能不同的各類器件或芯片，是一種一級單封裝的混合技術，此方法可大大節約印刷電路板空間。MCP所用器件或者芯片的復雜性一般相對較低，無需高氣密性和經受嚴格的機械沖擊試驗要求，當在有限的印刷電路板面積內采用高密度封裝時，MCP成為首選，經過近年來的技術變遷，達到更高的封裝密度。MCP不斷使新的封裝設計能夠成功運用于使實際生產中。各芯片通過封裝集成在一起，可實現較高的性能密度、更好的集成度、更低的功耗、更大的靈活性、更小的成本。如專利US2004/0061221A1提到采用MCP技術提到將多個功率器件一同集成封裝成一個供電模塊。

傳統的溫度采集模塊，是將各個封裝好的功能子電路最后通過相應的邏輯連接起來，需要外接大量的布局布線來完成這一連接，從而會占據PCB電路板上大量的面積，也增加走線難度，同時由于電路板上的線路尺寸和過孔尺寸也過大，使整個系統的面積和體積也會跟著加大。由于這種傳統的方法，盡管在整體組裝中簡單，但是給整個溫度采集系統的成本和模塊大小造成影響。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種利用多芯片封裝技術實現的溫度采集模塊，該結構基于平面MCP技術，將溫度采集系統中的五種不同芯片(元件)的裸片封裝在一個基板中，并完成內部邏輯連接和扇出接口。

本發明的技術方案是：

所述溫度采集模塊包括基板和芯片，該基板包含兩層印刷電路；

所述基板的上表面設有第一焊盤，用于引線鍵合所述芯片；

所述基板的下表面設有第二焊盤，用于制備焊球陣列；

所述芯片貼在基板的上表面。

優選的，通過貼片機將所述芯片貼在基板的上表面，并對該基板進行高溫固化，使芯片與基板之間形成穩固連接。

優選的，通過引線鍵合機將所述芯片的引出信號線引出到所述第一焊盤；

所述第一焊盤為金絲壓焊焊盤。

優選的，所述溫度采集模塊還包括金屬引線，用于連接所述芯片的引出信號線和第一焊盤；

所述金屬引線采用銅線或者金線。

優選的，在將芯片貼在基板的上表面，并引線鍵合到第一焊盤后，采用點膠或者涂覆的方式在該基板上表面形成一層塑封膠，高溫固化；

所述塑封膠采用有機聚合物，其高度為覆蓋所述芯片和金屬引線為準。

優選的，采用C4工藝在基板的第二焊盤形成焊球陣列；

所述焊球陣列采用釬料金屬，作為所述溫度采集模板與下一級母板的連接端口。

優選的，

所述第一焊盤采用銅或者鎳或者金構成，第二焊盤也采用銅或者鎳或者金構成。

優選的，所述芯片包括溫度敏感元件、CPU芯片、數據采集芯片、存儲器和通信芯片。

與最接近的現有技術相比，本發明的優異效果是：

1、本發明提供的一種利用多芯片封裝技術實現的溫度采集模塊，擺脫了傳統溫度采集結構的多模塊組裝方式，通過集成芯片，將溫度采集系統中所用的各個不同大小尺寸型號的裸芯片，通過一系列的基板工藝和微組裝工藝集成在一個，形成一個高密度，低損耗，低成本的小型溫度采集模塊，使得整個溫度采集模塊的面積和體積都大大減小，可以適用于超小體積應用的溫度測量場景；

2、本發明提供的一種利用多芯片封裝技術實現的溫度采集模塊，其各個芯片間的走線距離變短，提高了信號處理速度和溫度采集模塊的性能；

3、本發明提供的一種利用多芯片封裝技術實現的溫度采集模塊，其制備工藝成本低，、 易于控制，便于大規模量產，并且在大規模生產下，相對傳統方法可以降低成本。

附圖說明

下面結合附圖對本發明進一步說明。

圖1：本發明實施例中一種利用多芯片封裝技術實現的溫度采集模塊封裝流程的橫截面示意圖一；

圖2：本發明實施例中一種利用多芯片封裝技術實現的溫度采集模塊封裝流程的橫截面示意圖二；

圖3：本發明實施例中一種利用多芯片封裝技術實現的溫度采集模塊封裝流程的橫截面示意圖三；