[实用新型]一种基于金属基底的高散热扇出封装结构

说明书

本实用新型涉及集成电路封装技术领域，特别涉及一种基于金属基底的高散热扇出封装结构。包括第一散热基底，所述第一散热基底上设置有贯穿的导电通孔并且所述第一散热基底下表面开设有芯片腔体，所述芯片腔体中设置有芯片，所述第一散热基底的下方设置有第二散热基底，所述第一散热基底的上表面设置有第一布线层并且下表面设置有第二布线层，第一布线层与第二布线层之间通过导电通孔电连接，所述芯片与第二布线层连接，所述第一布线层上设置有天线。本实用新型采用散热基底，使得整体封装结构具备优异的散热性能。芯片埋入金属基底中，并通过通孔与外围电路互连，代替了打线键合工艺，有效减少了信号延滞性，有效降低寄生效应和传输损耗。

技术领域

本实用新型涉及集成电路封装技术领域，特别涉及一种基于金属基底的高散热扇出封装结构。

背景技术

随着三维异构集成封装的快速发展，芯片的集成度不断增加，为了进一步提高集成度，国际半导体技术发展路线组织提出超越摩尔定律，旨在将处理器、存储器、射频模块、数字模块、模拟模块、光电模块、传感模块等集成在单一封装体中实现系统级封装（SIP）。若将天线也集成在系统级封装中，则可称为天线级封装（AIP）。根据特定的终端应用进行定制，以充分利用各潜在优势，SIP形式涵盖了从传统包括多个有源芯片和无源元件的2D模块到更复杂模块如PIP、POP、2.5D和3D的集成解决方案。所用基底材料包括LTCC、有机基板、硅、PCB、玻璃和塑封胶。

目前对AIP的研究主要集中在单芯片收发机与天线的集成，然而，实现多芯片射频前端和天线阵列集成封装面临的主要技术问题包括：第一，随着集成度的提高，有源芯片的散热量增加，但是在天线级封装中无法再利用封装体上贴装热忱的方式进行散热，因此对于高集成度的、集成天线和射频前端的封装体来说，急需一种高效且结构简单的高散热封装结构；第二，射频前端所用毫米波芯片多基于化合物半导体工艺，其有源面表面传输线和电感电容空气桥及背部接地要求使芯片的封装形式局限于引线键合，但是随着工作频率升高，键合线的寄生效应不可忽略，同时这种互连方式也限制了多层堆叠封装体剖面的进一步降低；第三，将天线与射频前端高密度集成时，有源芯片与有源芯片间、天线与有源芯片间的电磁干扰性问题尤为严重。

发明内容

本实用新型提供了一种基于金属基底的高散热扇出封装结构，解决了至少一种现有技术中存在的技术问题。

本实用新型采用了如下技术方案：一种基于金属基底的高散热扇出封装结构，包括第一散热基底，所述第一散热基底上设置有至少一个贯穿的导电通孔并且所述第一散热基底下表面开设有芯片腔体，所述芯片腔体中设置有芯片，所述第一散热基底的下方设置有第二散热基底，所述第一散热基底的上表面设置有第一布线层并且下表面设置有第二布线层，第一布线层与第二布线层之间通过导电通孔电连接，所述芯片与第二布线层连接，所述第一布线层上设置有天线。

进一步地，所述第一散热基底与第二散热基底的材料均为导电金属。

进一步地，所述第一散热基底的表面以及导电通孔的内壁均覆盖有第一绝缘层，所述第二散热基底的表面覆盖有第二绝缘层。

进一步地，第一绝缘层与第二绝缘层的材料均为树脂或二氧化硅。

进一步地，位于芯片腔体的第二布线层的表面设置有第一焊盘，所述第一焊盘上设置有第一焊球，所述第一焊球与芯片连接。

进一步地，所述第一布线层上设置有第二焊盘，所述第二焊盘上设置有第二焊球，所述第二焊球与所述天线连接。

进一步地，还包括第一塑封层和第二塑封层，所述第一塑封层位于所述第一散热基底的上表面并包覆所述天线、第二焊盘和第二焊球，所述第二塑封层位于所述第一散热基底的下表面并包覆所述第二散热基底。

进一步地，所述导电通孔内填充有导电介质。

进一步地，所述芯片的有源面与所述第二布线层连接，背面与所述第一散热基底的下表面齐平。