包括相对电路板的系统级封装技术方案

本发明专利技术题为“包括相对电路板的系统级封装”。本发明专利技术描述了系统级封装结构和组装方法。在一个实施方案中，一种系统级封装包装相对电路板，每一个相对电路板包括与所述相对电路板的安装部件重叠的安装部件。所述相对电路板之间的间隙可以填充有模制材料，所述模制材料额外地包封重叠安装的部件。在一些实施方案中，所述相对电路板是使用可以提供机械或电连接的一个或多个内插器相互堆叠的。

System-Level Packaging Including Relative Circuit Board

【技术实现步骤摘要】
包括相对电路板的系统级封装
本文所述的实施方案涉及电子封装，更具体地讲，涉及印刷电路板组件。
技术介绍
消费电子产品的趋势是对于包括电话、计算机、便携式音乐播放器、耳塞、音频系统等的一定范围的产品类别而言除了显示器尺寸外使产品变得更小。因而，存在使这些产品内的所有零部件最小化的驱动力。主逻辑板(MLB)是几乎所有消费电子产品中的通用零部件。业界一直在致力于使用更小并且更薄的裸片、封装和部件。部件之间的间隔也变得越来越小。业界还在努力向包括智能电话、手表等在内的所有便携式电子产品中添加越来越多的智能功能。这些新功能需要新的硬件。为了实现诸如相机模块、警报、充电、电池、生物传感器等的硬件，MLB可能变得受限于某一体积连同对面积、高度或者形状的限制。
技术实现思路
本专利技术描述了系统级封装结构和组装方法。在一个实施方案中，一种系统级封装结构包括：具有第一侧和与第一侧相对的第二侧的第一电路板；至少安装在第一电路板的第二侧上的一个或多个第二侧部件；具有第一侧和与第一侧相对的第二侧的第二电路板；以及至少安装在第二电路板的第一侧上的一个或多个第一侧部件。根据实施方案，第二电路板的第一侧面向第一电路板的第二侧，并且第一电路板和第二电路板之间的间隙填充模塑材料。相对电路板可以是使用可提供机械连接并且任选地提供电连接的一个或多个内插器堆叠的。在一个实施方案中，内插器包括从内插器的横向外侧延伸到内插器的横向内侧的一个或多个横向隧道。根据实施方案的系统级封装的组装可以包括将第一电路板堆叠到第二电路板上，然后对堆叠的电路板进行模制，从而采用模制材料填充电路板之间的间隙。在一些实施方案中，模制材料通过贯穿一个或多个内插器延伸的一个或多个横向隧道流动。在最终的系统级封装结构中，模制材料可以保留在横向隧道中。附图说明图1是示出了根据一个实施方案组装系统级封装的方法的流程图。图2A-图2E是示出了根据一个实施方案组装系统级封装的顺序的横截面侧视图。图3是示出了根据一个实施方案安装在两个电路板之间的堆叠内插器的示意性横截面侧视图。图4是根据实施方案的电路板上的电路板部件和内插器的示意性顶视布局图。图5A-图5B是示出了根据实施方案包括横向隧道的内插器的示意性横截面侧视图。图6A-图6D是示出了根据一个实施方案使用牺牲支撑件的组装系统级封装的顺序的横截面侧视图。图7A-图7B是根据实施方案的安装在电路板上的牺牲支撑件的示意性顶视布局图。图8A-图8C是示出了根据一个实施方案组装具有双侧表面安装电路板的系统级封装的顺序的横截面侧视图。图9A-图9D是示出了根据一个实施方案组装具有预模制电路板的系统级封装的顺序的横截面侧视图。图10A-图10C是示出了根据一个实施方案组装具有预模制电路板的系统级封装的顺序的横截面侧视图。具体实施方式实施方案描述了系统级封装(SiP)结构和组装方法，其中使相对电路板相互置顶堆叠，堆叠板之间的间隙以模制材料填充。此外，内插器结构可布置在电路板之间，从而为堆叠结构提供机械支撑以及提供电路板之间的电连接。本文所述的实施方案可以适用于各种电路板，诸如印刷电路板和MLB。在一个方面中，已观察到，由于传统电路板布置的开放面设计，诸如就主逻辑板(MLB)而言，随着部件密度的提高，可能会增加成品率损失、可靠性故障和性能劣化。业界通常将目光放到底部填充材料上，从而使整个电路板更加稳健。虽然底部填充材料和工具可能价格昂贵。根据实施方案，描述了可实现目标可靠性和性能功能的另选结构和工艺。根据实施方案，将两个电路板堆叠在一起而不使用单个具有开放面的板。因此，系统的总x,y尺寸可以更小。两个电路板可借助于内插器连接。可以两侧都有内插器(例如，堆叠并且接合)，或者可以在板之一上有单个内插器。根据实施方案，内插器电连接两个电路板，并且物理地连接两个电路板。例如，内插器包括用于电路板之间的信号和电力传输的通孔。可以额外包括采用模制材料(诸如环氧树脂模制化合物(EMC))的模制设计，以填充两个电路板之间的间隙。例如，膜辅助转移模制工艺或许能够填充几十微米的间隙。在一些实施方案中，这可以允许消除对板部件的底部填充。模制设计还可以具有机械稳健性，尤其是与开放面设计或者中空板堆叠相比。另外，模制结构可以是防水的。此外，由于堆叠设计的原因，电路板上的部件布局针对改善的信号完整性可以更加灵活。根据实施方案，内插器可包括用于信号和电力连接的通孔，并且任选地包括有源部件或无源部件，诸如集成电路、电阻器、电容器(例如，静电放电(ESD)去耦电容器)等。内插器可另外提供电磁干扰(EMI)屏蔽。在一些实施方案中，内插器沿电路板的边缘或轮廓布置。在一些实施方案中，内插器包括横向隧道或空间以辅助模制操作。这些横向隧道可部分地或完全填充以模制化合物，模制化合物是用于填充相对电路板之间的间隙的模制化合物。在各种实施方案中，参照附图来进行描述。然而，某些实施方案可在不存在这些具体细节中的一个或多个具体细节或者不与其他已知的方法和构型相结合的情况下被实施。在以下的描述中，示出许多具体细节诸如特定构型、尺寸工艺等，以提供对实施方案的透彻理解。在其他情况下，未对熟知的半导体工艺和制造技术进行特别详细地描述，以免不必要地模糊实施方案。整个说明书中所提到的“一个实施方案”是指结合实施方案所描述的特定特征、结构、构型或特性被包括在至少一个实施方案中。因此，整个说明书中多处出现短语“在一个实施方案中”不一定是指相同的实施方案。此外，特定特征、结构、构型或特性可以任何适当的方式组合在一个或多个实施方案中。本文所使用的术语“在......之上”、“至”、“在......之间”、“跨越”和“在......上”可指一层相对于其他层的相对位置。一层相对于另一层来说为“在......之上”、“跨越”或“在......上”或者接合“至”另一层或者与另一层“接触”可为直接与其他层接触或可具有一个或多个居间层。一层在多层“之间”可为直接与该多层接触或可具有一个或多个居间层。现在参考图1，其提供了根据一个实施方案组装系统级封装的方法的横截面侧视图例示。为了清楚和简明起见，下文对图1的论述可以与对图2A-图2E中例示的顺序的描述同时进行。然而，应当理解，这些实施方案不受此限制，可以设想结构和顺序的变型。例如，图3-图10C提供了如下文所述的各种结构和顺序变型。根据实施方案，所例示的处理顺序从已经采用SMT组装填充了部件和任选的内插器的电路板开始。这一操作可以是在面板级上完成的，随后是对所填充的电路板的单个化分割。在某些变型中，电路板可以受到单侧或两侧填充，或者还受到单侧或两侧模制，或者尚未受到模制。因此，根据实施方案的本文所述的处理顺序可与各种不同电路板设计兼容。之后，可对这些电路板进行堆叠和模制，该操作可以是在重新构造面板工艺中执行的，随后是对堆叠电路板的单个化分割。任选地，可在单个化分割之前或之后执行最终的SMT组装，从而向堆叠后的电路板添加任何额外的预期部件。在一个实施方案中，在操作110中，将第一电路板210堆叠到第二电路板240上，以形成电路板堆叠280。如图2A-图2B所示，第一电路板210可以包括第一侧212和与第一侧相对的第二侧214以及至少安装在第一电路板210的第二侧214(例如，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统级封装，所述系统级封装包括：第一电路板，所述第一电路板具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧；一个或多个第二侧部件，所述一个或多个第二侧部件至少安装在所述第一电路板的所述第二侧上；第二电路板，所述第二电路板具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧，其中所述第二电路板的所述第一侧面对所述第一电路板的所述第二侧，并且其中一个或多个第一侧部件至少安装在所述第二电路板的所述第一侧上；和所述第一电路板和所述第二电路板之间的间隙，其中以模制材料填充所述间隙。

【技术特征摘要】
2018.03.28 US 15/939,0971.一种系统级封装，所述系统级封装包括：第一电路板，所述第一电路板具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧；一个或多个第二侧部件，所述一个或多个第二侧部件至少安装在所述第一电路板的所述第二侧上；第二电路板，所述第二电路板具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧，其中所述第二电路板的所述第一侧面对所述第一电路板的所述第二侧，并且其中一个或多个第一侧部件至少安装在所述第二电路板的所述第一侧上；和所述第一电路板和所述第二电路板之间的间隙，其中以模制材料填充所述间隙。2.根据权利要求1所述的系统级封装，还包括跨越所述第一电路板的各侧、所述第二电路板的各侧和所述模制材料的各侧的单个化分割边缘。3.根据权利要求1所述的系统级封装，其中：所述第一电路板包括第一刚性衬底和第一导电迹线，所述第一导电迹线电连接安装在所述第一电路板的至少所述第二侧上的所述一个或第二侧部件；以及所述第二电路板包括第二刚性衬底和二导电迹线，所述二导电迹线电连接安装在所述第二电路板的至少所述第一侧上的所述一个或第一侧部件。4.根据权利要求3所述的系统级封装，其中所述一个或多个第二侧部件与所述一个或多个第一侧部件重叠。5.根据权利要求3所述的系统级封装，还包括一个或多个内插器，所述一个或多个内插器在所述第一电路板和所述第二电路板之间延伸并将所述第一电路板连接至所述第二电路板，其中所述一个或多个内插器与所述一个或多个第二侧部件以及与所述一个或多个第一侧部件横向相邻。6.根据权利要求5所述的系统级封装，其中所述一个或多个内插器包括多个内插器，所述多个内插器邻近所述第一电路板和所述第二电路板的至少其中之一的周边横向围绕所述一个或多个第二侧部件以及所述一个或多个第一侧部件布置。7.根据权利要求5所述的系统级封装，其中所述一个或多个内插器包括多个内插器，所述多个内插器横向围绕多个所述一个或多个第二侧部件布置。8.根据权利要求5所述的系统级封装，其中所述一个或多个内插器中的每一个包括绝缘材料以及从所述内插器的底侧延伸至所述内插器的顶侧的多条金属迹线。9.根据权利要求8所述的系统级封装，其中所述一个或多个内插器中的每一个包括从所述内插器的横向外侧延伸到所述内插器的横向内侧的一个或多个横向隧道。10.根据权利要求9所述的系统级封装，其中所述一个或多个横向隧道被所述模制材料完全填充。11.根据权利要求8所述的系统级封装，其中所述一个或多个内插器被焊料接合到所述第一电路板和所述第二电路板。12.根据权利要求8所述的系统级封装，其中在所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈延锋，S·佩纳瑟，M·派耐克，L·黄，M·C·李，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国,US