[发明专利]利用PCB基板进行垂直互连的多芯片组件封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多芯片组件的三维封装方法，更确切地说是利用印制线路板(Printed Circuit Board，PCB)基板实现多芯片组件高密度封装方法，属于电子器件封装领域。 

背景技术

随着微电子技术的飞速发展，电子元器件封装的开始向高密度、轻量化、多功能等方向发展。多芯片三维封装成为这一先进封装的趋势，多芯片组件封装(Multi-Chip Module，MCM)是将多个类型如IC、MEMS等芯片放置在一个封装体内，从而得到更高的封装密度。其中，叠层多芯片组件(MCM-L)是一种基于PCB基板的多芯片封装技术，利用多层的PCB基板布线实现多个芯片之间的互连。 

微机电系统(Micro Electro Mechanical Systems，MEM)技术是将整个系统集成在单个芯片上实现各种物理、化学和生物的传感器和执行器。其中部分传感器是测量三个方向(X、Y、Z)的物理量变化，如三轴加速度计、三轴磁传感器等。除了在芯片上进行集成系统(System On Chip，SOC)直接测量三个方向的物理量外，还可以将传感器设计为单方向测量的芯片，通过进行三维的封装将系统集成在一起(System in Package，SIP)。二维平面的芯片表贴技术(SMT)已经非常成熟，但是三维芯片封装尤其是将芯片进行竖直贴片封装仍是新的挑战。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种三维多芯片组件的封装方法，可以实现一个或多个芯片在垂直方向的互连。 

为解决上述技术问题，本发明提供一种利用PCB基板进行垂直互连的多芯片组件封装方法。本发明以多层PCB板作为封装基板，利用PCB板制作过程中的多层布线、层压和钻孔技术在封装基板的侧壁形成有图形布线的腔体或平面，用于放置一个或多个垂直方向的芯片，实现与平面表贴芯片的互连，最终形成多芯片组件封装模块。

一种利用PCB基板进行垂直互连的多芯片组件封装方法，包括以下步骤： 

1)在叠层PCB基板侧壁形成一个或多个有电路图形布线的侧壁腔体，且侧壁腔体内具有用于贴装芯片的布线的侧壁焊盘；在叠层PCB基板的上表面形成一个平面或形成具有一个或多个表面腔体的平面，在所述平面上或腔体内具有用于表贴芯片的电路布线，所述叠层PCB基板的侧面与上表面相垂直；2)在叠层PCB基板的侧壁或侧壁腔体内垂直贴装芯片，将贴装好的芯片用环氧树脂胶水进行保护；3)在叠层PCB基板的上表面的平面或腔体内贴装芯片，将贴装好的芯片用环氧树脂胶水进行保护；其特征在于：所述叠层PCB基板的制备过程为：每层PCB板层布线后，对用于隔离焊盘的PCB板进行预打孔，将PCB板层压在一起，在侧壁需要金属化的位置打孔，孔径小于预打孔的孔径，将孔内金属化形成金属化焊盘。 

前述的利用PCB基板进行垂直互连的多芯片组件封装方法，其特征在于：表贴好芯片的PCB基板按照高温回流曲线进行回流固化的曲线峰值温度比凸点金属的熔点高30℃。 

本发明所达到的有益效果： 

本发明是基于叠层PCB基板将IC或MEMS等芯片进行垂直贴片实现多芯片组件封装，能够使芯片测量垂直方向上的物理量。 

附图说明

图1为本发明的叠层PCB基板的结构示意图； 

图2A-2E为本发明第一实施例的制作流程示意图； 

图3A-3D为本发明第二实施例的制作流程示意图。 

具体实施方式

为使对本发明的目的、封装结构及其特征有进一步的了解，配合附图详细说明如下： 

图1为本发明的叠层PCB基板的结构示意图； 

在叠层PCB基板侧边形成一个或多个有电路图形布线的腔体，且侧壁腔体12内具有用于贴装芯片的布线的侧壁焊盘16；在叠层PCB基板的上表面形成一个平面或形成具有一个或多个表面腔体11的平面，在所述平面上或腔体内具有用于表贴芯片的电路布线13，叠层PCB基板的侧面与上表面相垂直，PCB板层压在一起，并通过通孔14形成电气连接，底部具有底部焊盘15。 

图2A-2E为本发明第一实施例的制作流程示意图； 

图3A-3D为本发明第二实施例的制作流程示意图。 

第一实施例：