[发明专利]多芯片系统级封装技术实现的电表模块结构及其封装方法

权利要求书

1.一种多芯片系统级封装技术实现的电表模块结构，其特征在于，包括：

一层或多层用于支撑功能芯片以及实现功能芯片间电气连接的基板；

堆叠或平面布局于所述基板上的功能芯片；

位于上下层功能芯片之间，用于固定和隔离上下层功能芯片的聚合物或载板；

以及，用于实现所述功能芯片之间以及所述功能芯片与基板之间电气连接的键合引线或倒装焊形成的微凸点。

2.如权利要求1所述的电表模块结构，其特征在于，所述电表模块结构包括二层以上的基板，其中：在所述基板上设置有实现基板上下表面之间垂直电气连接的通孔；上下层基板之间通过基板上的垂直通孔实现基板之间的垂直电气连接。

3.如权利要求1所述的电表模块结构，其特征在于，所述电表模块结构还包括覆盖于所述基板上表面的塑封胶；其中，所述塑封胶的高度和面积以包覆所有的功能芯片、键合引线和/或微凸点为准；所述塑封胶由有机聚合物材料制成。

4.如权利要求1所述的电表模块结构，其特征在于，所述电表模块结构还包括：形成于最下层基板下表面焊盘结构上的BGA焊球阵列。

5.如权利要求1所述的电表模块结构，其特征在于：

所述基板以化合物、陶瓷、硅或玻璃为基体；

所述焊盘结构由铜、镍、金或上述材料的合金制成。

6.如权利要求1所述的电表模块结构，其特征在于，所述功能芯片包括微控制器芯片、485芯片、计量芯片、嵌入式安全控制模块、存储器、逻辑电路和/或时钟芯片。

7.一种电表模块结构的封装方法，其特征在于，包括：

将第一层功能芯片固定到基板上预留的指定位置，并建立所述功能芯片与基板的电气连接；

在上层功能芯片的上方固定一层新的功能芯片，建立该新的功能芯片与所述基板的电气连接；

重复上述功能芯片的堆叠过程，实现多层级功能芯片的三维封装过程。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：

所述第一层功能芯片与基板的固定及电气连接方式具体为：用贴片机将所述第一层功能芯片表贴于基板上，高温固化后使所述功能芯片稳固连接到所述基板上；用引线键合机建立所述功能芯片的焊盘与基板上表面焊盘结构的连接；

或，

所述上下层功能芯片之间的固定及电气连接方式具体为：在下层功能芯片的上表面用点胶或涂敷方式形成一层聚合物，在聚合物上放置上层功能芯片，待所述聚合物固化后，用引线键合机建立所述上层功能芯片的焊盘与基板上表面焊盘结构的连接；

或，

所述第一层功能芯片与基板之间，以及，所述上层功能芯片与下层功能芯片之间的固定及电气连接方式具体为：将所述功能芯片固定在载板上，通过载板通孔，用倒装焊形成的载板焊球形成上下层功能芯片之间或第一层功能芯片与基板之间的固定及电气连接；其中所述功能芯片通过芯片焊球或聚合物固定在载板上，所述功能芯片与载板之间通过芯片焊球或键合于载板焊盘与芯片焊盘之间的引线建立电气连接。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

在封装有多层功能芯片的基板上再堆叠一层或多层用同样方法封装的基板，并通过设置于基板上的垂直通孔建立上下层基板之间的电气连接。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括。

用点胶或者涂敷方式在基板上表面形成一层塑封胶，并加温固化；所述塑封胶的高度和面积以包覆所有的功能芯片、键合引线以及基板上表面的裸露焊盘为准。

11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述基板下表面焊盘结构上通过C4工艺回流形成BGA焊球阵列。