[發明專利]一種氣密高導熱LCP封裝基板及多芯片系統級封裝結構

有效

• 申請號: 202011040282.X
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112349700B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 戴廣乾;徐諾心;林玉敏;曾策;易明生;謝國平;匡波;盧軍;徐榕青;向偉瑋
• 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;H01L23/367;H01L23/373;H01L23/498;H01L23/552
• 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

1.一種氣密高導熱LCP封裝基板，其特征在于，包括：

從表面至底面分布的n層圖形化金屬線路層，底面的第n層圖形化金屬線路層設有用于焊接BGA焊球的結構；

位于相鄰圖形化金屬線路層之間的n-1層絕緣介質層；所述n-1層絕緣介質層均由LCP基板構成；

位于第一層圖形化金屬線路層和第二層圖形化金屬線路層之間的絕緣介質層中，且開口朝向表面的第一層圖形化金屬線路層的多個盲槽；所述盲槽包括普通芯片安裝盲槽和大功率芯片安裝盲槽；

位于絕緣介質層中且與大功率芯片安裝盲槽的底部相接的金屬塊；

貫穿并連接相鄰圖形化金屬線路層的多個盲孔；

所述第一層圖形化金屬線路層包括外邊緣一圈環繞金屬層和在環繞金屬層內側的多組芯片I/O焊接及信號傳輸線路層，每組芯片I/O焊接及信號傳輸線路層的形狀為矩形或異形的孤島，且每組芯片I/O焊接及信號傳輸線路層經一個電絕緣區域與環繞金屬層相接；該環繞金屬層的電學屬性為接地層、工藝屬性為氣密焊接層；所述第一層圖形化金屬線路層上表面依次設有涂覆層和上表面阻焊層；所述涂覆層覆蓋所述環繞金屬層和每組芯片I/O焊接及信號傳輸線路層；所述上表面阻焊層包括第一環繞阻焊層和多個第二環繞阻焊層，其中，每個第二環繞阻焊層對應圍繞每個電絕緣區域，所述第一環繞阻焊層圍繞所有第二環繞阻焊層；

每組芯片I/O焊接及信號傳輸線路層內，包含芯片I/O焊盤及信號傳輸線路，以及一個或多個盲槽；每組芯片I/O焊接及信號傳輸用線路層內信號的傳輸，通過該組芯片I/O焊接及信號傳輸用線路層內的芯片I/O焊盤及信號傳輸線路，或者經由各層盲孔及下層圖形化金屬線路層中對應部分共同完成；兩組及以上芯片I/O焊接及信號傳輸層之間的信號傳輸，由各層盲孔及下層圖形化金屬線路層中對應部分共同完成。

2.根據權利要求1所述的LCP封裝基板，其特征在于，所述普通芯片安裝盲槽和大功率芯片安裝盲槽在第一層圖形化金屬線路層的開口周圍是芯片I/O焊盤或圖形；所述普通芯片安裝盲槽底部為第二層圖形化金屬線路層中的大面積金屬接地層；所述普通芯片安裝盲槽和大功率芯片安裝盲槽的底部具有涂覆層。

3.根據權利要求1所述的LCP封裝基板，其特征在于，所述盲槽的數量和大小根據安裝芯片的數量和大小確定。

4.根據權利要求1所述的LCP封裝基板，其特征在于，所述金屬塊的厚度根據大功率芯片的散熱要求確定；并且所述金屬塊底部與其下方用于接地的盲孔相連接。

5.根據權利要求4所述的LCP封裝基板，其特征在于，所述金屬塊的材料為金屬銅。

6.根據權利要求1所述的LCP封裝基板，其特征在于，所有盲孔在垂直方向上對正或錯排堆疊，用于實現n層圖形化金屬線路層中任意層互聯要求；每個盲孔的直徑相同，且盲孔深徑比≤1，盲孔內填充實心電鍍銅。

7.根據權利要求1所述的LCP封裝基板，其特征在于，第n層圖形化金屬線路層下表面具有涂覆層；在第n層圖形化金屬線路層下表面的涂覆層上，設置有所述LCP封裝基板對外二次級聯I/O焊接用焊盤或圖形，以及下表面阻焊層；該下表面阻焊層的開窗為圓形且呈柵格陣列式分布，用于焊接BGA焊球。

8.一種多芯片系統級封裝結構，其特征在于，包括：如權利要求1-7任一項所述的LCP封裝基板，以及BGA焊球、芯片、金屬圍框和金屬蓋板；

所述BGA焊球焊接于LCP封裝基板底面，作為該多芯片系統級封裝結構對外的二次級聯I/O接口；

所述金屬圍框中分布有金屬隔筋；所述金屬圍框和金屬隔筋焊接于LCP封裝基板上表面，所述金屬蓋板焊接于金屬圍框和金屬隔筋上，使LCP封裝基板和金屬蓋板之間，通過金屬圍框和金屬隔筋形成具有氣密封裝性能和電磁屏蔽性能的多個空腔結構；每個空腔結構中包含一個或多個盲槽；每個盲槽用于安裝一個芯片，當安裝的芯片無電磁屏蔽要求時，則安裝在同一空腔結構中，當安裝的芯片有電磁屏蔽要求時，則安裝在不同空腔結構中；所述芯片通過導電膠粘接于盲槽中，并通過金絲鍵合的方式與第一層圖形化金屬線路層中的芯片I/O焊接及信號傳輸用線路層實現電氣互連。