[發明專利]一種氣密高導熱LCP封裝基板、制造方法及多芯片系統級封裝結構

有效

• 申請號: 202011038859.3
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112349691B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 戴廣乾;曾策;邊方勝;徐諾心;廖翱;趙鳴霄;舒攀林;謝國平;張德富;潘玉華
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十九研究所
• 主分類號: H01L23/538
• 分類號: H01L23/538;H01L23/498;H01L23/367;H01L23/373;H01L23/552;H05K1/09;H01L21/48;H01L21/768
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 徐靜

本發明公開了一種氣密高導熱LCP封裝基板、制造方法及多芯片系統級封裝結構，所述LCP封裝基板包括LCP任意層互聯多層基板、粘接層和金屬背板；所述金屬背板通過粘接層粘接在所述LCP任意層互聯多層基板的底面；所述LCP任意層互聯多層基板包括：n層圖形化金屬線路層，表面的第一層圖形化金屬線路層的最外圍至少一條邊上，分布有所述LCP封裝基板對外二次級聯I/O焊接用焊盤或圖形；位于相鄰圖形化金屬線路層之間的n?1層絕緣介質層；位于絕緣介質層中且開口朝向所述第一層圖形化金屬線路層的多個盲槽；貫穿并連接相鄰圖形化金屬線路層的多個盲孔。本發明實現了一種能夠滿足多芯片、高氣密要求、高電磁屏蔽、高可靠互聯的系統級封裝要求的氣密封裝結構的LCP封裝基板。

技術領域

本發明涉及集成電路、芯片封裝技術領域，尤其是一種氣密高導熱LCP封裝基板、制造方法及多芯片系統級封裝結構，用于面向射頻、微波、毫米波等高頻應用的高可靠系統級封裝。

背景技術

隨著半導體及集成電路技術進步，系統集成要求進一步提升，當前的電子電路設計和制造，都朝著尺寸更小、集成密度更高方向發展，相當大的工作都在多芯片封裝領域進行。在先進的封裝形式中，通過SIP技術，將多個射頻(RF)芯片、數字集成電路(IC)芯片、微小型片式元器件等，組裝在封裝基板上，然后集成于一個封裝體中。這種多芯片的封裝形式，縮短了芯片之間的引腳距離，大大提高了封裝密度，一定程度可以滿足系統級封裝的需求。

根據封裝基板材料的不同，封裝方式通常又可分為兩種：一種是采用具有空腔結構的多層陶瓷封裝，另一種是采用多層PCB基板作為芯片襯底材料的塑料封裝。

陶瓷封裝基板具有高集成密度、高可靠性、高氣密性、高熱導率、優良的耐腐蝕性等優點。但受制于陶瓷材料與PCB電路板材料的熱失配，無法進行大尺寸的封裝，同時陶瓷封裝存在制造成本極高的問題。

塑料封裝基板具有成本低，工藝相對簡單，互聯密度較高的特點，且可通過BGA等形式，實現與PCB母板的二次高密度互聯。其最大不足是普通PCB材料吸濕率高、阻擋水汽性能較差，無法做到氣密封裝；同時受限一般樹脂材料的介電特性(介電常數、介質損耗)，無法應用于射頻/微波傳輸。這些不足限制了塑料封裝在高可靠、高性能芯片封裝中的應用，目前其主要應用領域是消費類電子。

液晶聚合物(LCP)材料，由于具有優異的介電傳輸特性，極低的吸濕率、透水性和氧透過率，與銅匹配的平面熱膨脹系數，高的耐熱性和耐化學腐蝕性等突出優點，契合了射頻/微波芯片對封裝基板材料的嚴苛要求，是高可靠、高性能芯片封裝應用領域潛力巨大、應用前景廣闊的新一代基板材料。

中國專利CN106486427A、CN206259334U，公開了一種基于LCP基板的封裝外殼及制備方法，以LCP基板作為芯片安裝的襯底層，輔以芯片組裝、金屬圍框、蓋板焊接等技術，提供一個芯片氣密封裝的解決方案。該封裝形式中，沒有給出作為封裝基板的具體結構和制造方法；其封裝形式缺少對外互聯接口，無法實現封裝體的二次級聯；LCP基板不具備電路分區特征，無法為多芯片復雜系統提供的良好電磁屏蔽基礎，電路串擾問題難以規避。

中國專利CN102593077A，公開了一種液晶聚合物的封裝結構，采用高熔點LCP復合蓋板和低熔點LCP管殼熱熔組合在一起，形成一種用于芯片氣密封裝的結構。該封裝結構過于簡單，沒有涉及基板的具體結構特征和實現方法。