The invention discloses a method for realizing three-dimensional stacking of multi-layer substrates with carrier support, in which a single substrate is used as the carrier of circuits and components; a support carrier is selected according to heat dissipation and mechanical support requirements, and the material of the support carrier is matched according to the thermodynamic properties of the substrate; and solder is placed on the surface of the support carrier. The thickness of solder should be matched with the deformation of BGA welding balls to ensure reliable welding at the same time, so that it can be welded with the upper substrates. The BGA welding balls are designed on the substrates according to the requirements of electrical interconnection, functional area isolation and BGA array design rules. The BGA welding balls are used as the partition walls of different functional areas of the circuit to realize the electrical interconnection between the upper substrates and the lower substrates and the input of electrical signals. Output; The three-dimensional stacking circuit of the multi-layer substrate is formed by stacking the multi-layer substrate with the above structure.
【技术实现步骤摘要】
一种采用载体支撑实现多层基板三维堆叠的方法
本专利技术属于电子电路与系统的小型化集成
,尤其涉及其中一种采用载体支撑实现多层基板三维堆叠的方法。
技术介绍
目前实现电路三维集成,特别是微波毫米波电路三维集成常用的方法包括:1,芯片内埋技术,该技术将芯片内埋如基板中,通过单层基板叠压、芯片安装、空腔填充(或不填充)、基板封盖的方式实现芯片内埋,同时二次或多次进行上述过程,实现芯片三维布局与堆叠,形成系统,各层通过金属化通孔互联;2,BGA焊球支撑与电互连的三维基板堆叠技术,该技术使用焊锡球支撑各层基板,各层基板上布置电路和芯片,BGA焊球支撑,为基板间流出布置电路和芯片所需空间,同时使用BGA焊球实现电互联;3,使用围框支撑,金丝/金带上下互联的三维基板堆叠技术,该技术上下层基板使用金属围框支撑,为基板布置电路和芯片留出空间,使用金丝/金带实现上下层的电互联;4,使用TSV技术实现大规模集成电路的高密度三维堆叠。但是上述集成方法都存在不同的缺陷,具体如下:方法1的缺点在于工艺技术复杂,对过程中的温度控制要求高,内埋的芯片需要特别设计,且芯片与基板的热匹配问题突出;方法2的缺点在于难以实现多层堆叠,各层基板的焊球需要有明显的温度梯度,而现在广泛使用的焊料难以得到三个以上温度梯度;方法3的缺点在于上下层的电互联必须在电路板的边沿完成,对于较多上下互联的电路存在限制;方法4对于微波毫米波电路的使用存在限制,且其工艺复杂成本较高,适合于大规模生产的电路。鉴于现在方法存在的种种缺陷,本专利技术人提出了一种使用基板堆叠实现模拟电路、数字电路及微波毫米波电路系统的三 ...
【技术保护点】
1.一种采用载体支撑实现多层基板三维堆叠的方法,其特征在于:使用单块基板作为电路和元器件的载体;在所述基板上根据散热需求及力学支撑需求选择位置焊接支撑载体,所述支撑载体的材料需根据所述基板的热力学性质进行匹配;然后在支撑载体上表面放置焊料,焊料厚度需与BGA焊球焊接后的形变量配合,保证同时实现可靠焊接,使其能实现与上层基板的焊接;所述基板上按电互联需求、功能区隔离需求和BGA阵列设计规则约束设计BGA焊球排布,BGA焊球作为电路不同功能区的分隔墙、实现上下层基板间的电互联、电信号的输入输出;将多层具备上述结构的基板堆叠,则形成一个多层基板三维堆叠的电路。
【技术特征摘要】
1.一种采用载体支撑实现多层基板三维堆叠的方法,其特征在于:使用单块基板作为电路和元器件的载体;在所述基板上根据散热需求及力学支撑需求选择位置焊接支撑载体,所述支撑载体的材料需根据所述基板的热力学性质进行匹配;然后在支撑载体上表面放置焊料,焊料厚度需与BGA焊球焊接后的形变量配合,保证同时实现可靠焊接,使其能实现与上层基板的焊接;所述基板上按电互联需求、功能区隔离需求和BGA阵列设计规则约束设计BGA焊球排布,BGA焊球作为电路不同功能区的分隔墙、实现上下层基板间的电互联、电信号的输入输出;将多层具备上述结构的基板堆叠,则形成一个多层基板三维堆叠的电路。2.根据权利要求1所述的采用载体支撑实现多层基板三维堆叠的方法,其特征在于:作为支撑载体的单块基板是单层电路板或多层电路板。3.根据权利要求1所述的采用载体支撑实现多层基板三维堆叠的方法,其特征在于:所述支撑载体为金属或非金属材料,需根据所述基板的热力学性质进行匹配。4.根据权利要求1所述的采用载体支撑实现多层基板三维堆叠的方法,其特征在于:所述支撑载体与基板具备相近的热膨胀系数。5.根据权利要求1所述的采用载体支撑实现多层基板三维堆叠的方法,其特征在于:所述支撑载体的高度高于基板上器件装配后的最高高度。6.根据权利要求1所述的采用载体支撑实现多层基板三维堆叠的方法,其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员:钟伟,曾荣,李智鹏,王平,龙泉吟,黄学骄,徐刚,李照荣,
申请(专利权)人:中国工程物理研究院电子工程研究所,
类型:发明
国别省市:四川,51
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