螺旋基板以及具有螺旋基板的三维封装件制造技术

本发明专利技术涉及螺旋基板以及具有螺旋基板的三维封装件。一种三维（3D）封装件，包括：螺旋基板，具有柱状部件，所述柱状部件包括顶表面、底表面和侧壁；以及多个台阶，以螺旋形式沿着所述柱状部件的侧壁布置。可以将半导体集成电路（管芯）附接在台阶的支撑表面上。可以用模制化合物覆盖所述柱状部件、所述台阶、以及所述管芯。在所述台阶的侧面和/或所述柱状部件的顶部和/或底部处形成I/O。

Spiral substrate and three-dimensional package having the same

The present invention relates to a spiral substrate and a three-dimensional package having a helical substrate. A three-dimensional (3D) package, including: spiral substrate with columnar parts, the columnar member includes a top surface, a bottom surface and side walls; and a plurality of steps in a spiral form along the columnar parts of the lateral wall. A semiconductor integrated circuit (Guan Xin) can be attached to a support surface of a step. The cylindrical member, the step, and the tube core may be covered with molding compounds. A I/O is formed at the top of the step and / or at the top and / or bottom of the column member.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的来说涉及半导体装置的封装，并且更具体地，涉及螺旋基板以及具有螺旋基板的三维(3D）封装件。
技术介绍
近来，随着集成电路(IC)技术的进步，已经开发出了3D封装件。3D封装涉及在单个封装件内堆叠两个或更多个管芯（die）或者堆叠并连接所完成的封装件。与现有封装件相比，3D封装件提供了显著的尺寸降低，因为它们每平方厘米的板面空间以及每立方厘米的应用空间封装了更多的电路。鉴于这些以及许多其它优点，3D封装件占据了IC封装市场越来越多的份额。然而，现有技术的3D封装使用堆叠的管芯或者包括堆叠并连接所完成的封装件来在一个单元中组合更多功能。因此，用于封装件中的管芯和外部装置之间的电连接的输入/输出（I/O）接触（触点）的数量以及堆叠的管芯的层数都受到限制。因此，将期望能够组装具有更多I/O接触和更多层的堆叠的管芯的3D封装件。因此，本专利技术的一个目的是提供一种具有更多I/O接触和更多层的堆叠的管芯的3D封装件以及组装这样的封装件的方法，以解决现有3D封装件的上述缺点。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例提供了一种用于三维（3D）封装件的螺旋基板。所述螺旋基板包括柱状部件以及多个台阶。所述柱状部件包括顶表面、底表面以及侧壁。所述多个台阶以螺旋形式沿着所述柱状部件的侧壁布置。本专利技术的另一实施例提供了一种三维封装件。所述3D封装件包括：螺旋基板，其具有柱状部件，所述柱状部件包括顶表面、底表面以及侧壁；多个台阶，沿着所述柱状部件的侧壁以螺旋形式布置，其中所述台阶中的至少一个包括顶部支撑表面以及底部支撑表面。至少一个管芯被接合在所述台阶的顶部支撑表面或底部支撑表面上，并且模制材料包封所述柱状部件、所述多个台阶部件以及所述至少一个管芯。根据本专利技术，增加了封装件的单位空间中管芯的数目，从而使得与现有的3D封装件相比，根据本专利技术的3D封装件允许每平方厘米的板面空间以及每立方厘米的应用空间更多功能。此外，也显著增加了I/O接触的数目。附图说明在结合附图阅读时下面的本专利技术的优选实施例的具体说明将得到更好的理解。通过示例的方式示出本专利技术，并且本专利技术不受附图的限制，在附图中，相同的附图标记表示类似的元件。图1是根据本专利技术实施例的用于3D封装件的螺旋基板的示意图；图2是根据本专利技术实施例的3D封装件的透视图；图3是根据图2中所示的实施例的3D封装件的台阶的拉伸视图；图4是示出了根据本专利技术实施例的组装3D封装件的方法的流程图；图5是其轴水平延伸的螺旋基板的示意图；图6A是示出了根据本专利技术实施例的管芯以及台阶的正视图；图6B是示出了根据本专利技术实施例的管芯以及台阶的侧视图；以及图6C是示出了根据本专利技术实施例的管芯的底视图。具体实施方式对附图的具体说明意图作为对本专利技术当前优选的实施例的说明，并不意图表示可以践行本专利技术的仅有的形式。应当理解，可以通过不同实施例实现相同的或等同的功能，意图将这些实施例也涵盖在本发明的精神和范围内。现在参考图1，示出了根据本专利技术实施例的用于3D封装件的螺旋基板的示意图。螺旋基板10包括柱状部件11，其包括顶表面12、底表面（其与顶表面12相反并且在图1中不可见）、以及侧壁14。螺旋基板10还包括多个台阶15，其以螺旋形式沿着柱状部件11的侧壁14布置。从美学的观点来看，螺旋基板10看起来像是在外侧壁上具有绕卷的阶梯的塔。两个重叠的台阶之间的距离“d”表示螺距（threadpitch）。图1仅示出了一些台阶15。本领域技术人员将理解，台阶15的数目可以根据需要（诸如，封装件中管芯/芯片的数量）而变化。每一台阶15相对于柱状部件11径向地向外延伸。在所示的实施例中，每一台阶15与相邻的台阶15邻接。台阶15包括平的顶部支撑表面16以及平的底部支撑表面（其与顶部支撑表面16相反并且在图1中不可见），以用于支撑半导体管芯。台阶15还包括远离柱状部件11的侧表面17。在一个实施例中，台阶15的侧表面17包括至少一个第一I/O接触18，以用于被附接到所述台阶15的顶或底表面16中的一个的管芯和外部装置（未示出）之间的电连接。因此，在一个实施例中，台阶15包括具有布线和焊盘（pad）的基板，所述布线和焊盘允许利用已知的方法（诸如，导线接合或倒装芯片（flip-chip）凸块）将附接到台阶15（基板）的表面16的半导体管芯连接到所述焊盘，与已知的基板的不同之处在于外部连接焊盘在侧表面17上。在某些实施例中，螺旋基板10包括在柱状部件11的顶表面12和/或底表面上的至少一个第二I/O接触19，以用于管芯和外部装置之间的电连接。在这样的情况下，台阶15具有在侧表面的接触，其从柱状部件11延伸从而使得导线（路线）可以互连第二I/O接触19和管芯。基板10可以是有机物、陶瓷、玻璃、硅、或砷化镓，所有这些都是本领域技术人员已知的。柱状部件11和台阶15通常由相同的材料制成，并被一起集成到一个工件中。例如，基板10可以利用3D印制机或3D模制机逐层形成，同时嵌入所述内部回路（电路）。示例性的螺旋基板包括以1-3圈环绕柱状部件11的10-30个台阶15，每一台阶15具有在从2π/20至2π/6的范围内弧度。当然，包括其它数量和圈数的台阶15的螺旋基板也在本专利技术的范围内。根据需要，每一台阶15可以包括具有数个层的层压结构。参考图2，示出了根据本专利技术实施例的3D封装件20的透视图。3D封装件20除包括参考图1说明的螺旋基板10以外，还包括：至少一个管芯22，其附接或接合在基板10的台阶15上；以及模制化合物24，其包封所述螺旋基板10和所述至少一个管芯22。所述至少一个管芯22可以包括各种类型的装置，诸如，微控制器单元（MCU）、片上系统（SOC）、专用IC（ASTC）等。模制化合物24可以包括公知的可商业获得的模制材料，诸如塑料或环氧树脂。在该示例中，3D封装件20具有圆柱形形状。然而，在其它实施例中，3D封装件20可以被形成为其它形状，诸如立方体。图3是根据图2所示的实施例的3D封装件的台阶的拉伸视图，并示出了管芯22是如何附接到台阶15的顶部支撑表面16的。例如，可以通过金凸块焊接、倒装芯片附接、凸柱凸块接合、或任何其它合适的手段来将管芯22接合在台阶15的顶部支撑表面16上。在该实施例中，在一个台阶和与其相邻的台阶之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于三维封装件的螺旋基板，所述螺旋基板包括:柱状部件，包括顶表面、底表面、以及侧壁；以及多个台阶，以螺旋形式沿着所述柱状部件的侧壁布置。

【技术特征摘要】
1.一种用于三维封装件的螺旋基板，所述螺旋基板包括:
柱状部件，包括顶表面、底表面、以及侧壁；以及
多个台阶，以螺旋形式沿着所述柱状部件的侧壁布置。
2.如权利要求1所述的螺旋基板，其中所述台阶中的每一个都相
对于所述柱状部件径向地向外延伸。
3.如权利要求1所述的螺旋基板，其中所述台阶中的至少一个包
括顶部支撑表面，所述顶部支撑表面被配置来接收半导体管芯。
4.如权利要求1所述的螺旋基板，其中所述台阶中的至少一个包
括远离所述柱状部件的侧表面。
5.如权利要求4所述的螺旋基板，还包括在该至少一个台阶的侧
表面上的至少一个第一I/O接触。
6.如权利要求5所述的螺旋基板，还包括在所述至少一个台阶内
的导电路径，用于所述台阶的顶表面和所述第一I/O接触之间的电连
接。
7.如权利要求1所述的螺旋基板，还包括在所述柱状部件的顶表
面和底表面中的至少一个上的至少一个第二I/O接触。
8.如权利要求7所述的螺旋基板，还包括在所述柱状部件内的导
电路径，用于至少一个台阶和所述第二I/O接触之间的电连接。
9.一种三维封装件，包括:
螺旋基板，所述螺旋基板包括:
柱状部件，包括顶表面、底表面、以及侧壁；以及
多个台阶，以螺...

【专利技术属性】
技术研发人员：王欢，黄美权，刘赫津，
申请(专利权)人：飞思卡尔半导体公司，
类型：发明
国别省市：美国;US