一种芯片三维多面之间的键合互连方法技术

本发明专利技术公开一种芯片三维多面之间的键合互连方法，包括：a、在三维多面电路基板的侧边制作基片侧连PAD；基片侧连PAD作为相邻电路基板相互键合的媒介；通过基片侧连PAD，使相邻电路基板间的三维键合转化为二维键合，利用平面键合工艺即实现相邻电路基板间的键合；b、将引线柱的外圆面制作出平面，形成引线柱PAD，引线柱PAD与相对应的电路基板相平行，使引线柱与电路基板间的三维键合转化为二维键合，利用平面键合工艺即实现引线柱与相对应电路基板间的键合；本发明专利技术基于常规成熟的平面键合连线工艺，通过将三维键合转化为二维键合，实现不同维度面之间的键合互连，且不形成三维键合线弧或三维焊接线弧，提高键合质量。

【技术实现步骤摘要】
一种芯片三维多面之间的键合互连方法
本专利技术涉及微电路组封装
，具体是一种芯片三维多面之间的键合互连方法。
技术介绍
近年来，随着微电子技术的发展，叠层封装（POP）、系统级封装（SIP）等三维封装技术取代了单芯片封装，大幅提高了芯片封装密度，减少了封装尺寸和重量，但由于这些技术均采用了同维度二维平面键合技术（键合实现同平面内，芯片之间、芯片与导带、导带与外引线柱端面），受制于此，无法实现不同维度面之间键合连线，限制了封装尺寸、成本和可靠性的进一步提升。目前，发展出了三维六面立体组装结构，其中5个面安装电路，1个面安装电路外接引线柱。该结构进一步降低了电路封装尺寸，提高了电路散热、粘接强度等可靠性，6个面中，面与面之间的连接主要有以下2种方式：一、三维线弧键合法例如《一种面向MEMS的三维封装装置及三维封装方法》（公开号CN201610108660）”的中国专利，其主要原理为，在完成MEMS器件一个面第一点键合后，通过固定器件的装置的旋转和定位，将第二键合点所在平面旋转至键合劈刀下方，精确定位后，完成第二点键合，最终形成跨越2个维度的三维线弧。该种键合方法有以下缺点：a)跨越2个维度的三维线弧，弧度较高、键合线较长，难以满足高过载要求，需要封装尺寸较大；b）上述工装要实现同轴旋转后移动定位，同时还应具有加热和温控功能（对于金丝球键合），制作复杂、成本高；c）顶面、底面（一般为旋转轴垂直的两个面），与其它相邻面键合连线，由于翻转困难，较难实现。二、焊接飞线互连法跨维度连线也有采用焊接飞线方式实现，即通过镀银铜线或导线烙铁锡焊方式，形成跨越2个维度的三维飞线，实现电性能连接。该种键合方法具有以下缺点：a)多采用烙铁焊接，焊接效率低；b)焊接需要较大焊接空间，需要封装尺寸较大；c)焊接需要额外助焊剂清洗，带来工艺复杂性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种芯片三维多面之间的键合互连方法，该方法能够实现不同维度面之间的键合互连，且不形成三维键合线弧或三维焊接线弧，提高键合质量。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种芯片三维多面之间的键合互连方法，包括：a、通过成膜工艺，在三维多面电路基板的侧边制作基片侧连PAD；基片侧连PAD作为相邻电路基板相互键合的媒介；通过基片侧连PAD，使相邻电路基板间的三维键合转化为二维键合，利用平面键合工艺即实现相邻电路基板间的键合；b、将引线柱的外圆面制作出平面，形成引线柱PAD，引线柱PAD与相对应的电路基板相平行，使引线柱与电路基板间的三维键合转化为二维键合，利用平面键合工艺即实现引线柱与相对应电路基板间的键合。本专利技术的有益效果是，一、与传统的焊接飞线相比，本专利技术具有以下优点：1、键合替代焊接具有高效率；2、键合pad远小于焊接pad，键合丝长度、直径远小于飞线提高集成密度；3、键合可靠性远高于焊接。二、与通过工装旋转、定位实现三维键合线弧的方式相比，本专利技术具有以下优点：1、本专利技术不跨越两个维度，不形成三维线弧，键合弧度低、键合丝短，耐高过载能力强，可靠性更高；2、本专利技术实现任一两个维度面连线时，第一、第二键合之间不需要旋转工装、电路，载片工装简单；3、引线柱通过侧面的引线柱PAD与电路基板通过常规键合实现，也不要通过翻转实现。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明：图1是本专利技术制作基片侧连PAD的示意图；图2是本专利技术衬底粘接的示意图；图3是本专利技术元件粘片的示意图；图4是本专利技术电路固定在键合工装上的示意图；图5是本专利技术内引线键合示意图；图6是本专利技术三维面互连键合示意图；图7是本专利技术键合后最终得到的三维组装电路示意图。具体实施方式本专利技术提供一种芯片三维多面之间的键合互连方法，包括：a、如图1所示，通过厚膜丝网印刷工艺、薄膜溅射等成膜工艺，在三维多面电路的各个电路基板1的侧边制作基片侧连PAD2；结合图2所示，将制作完基片侧连PAD的五个电路基板通过粘接方式粘接到三维管壳3的五个电路安装面上，完成衬底粘接；b、将引线柱4的外圆面制作出平面，形成引线柱PAD5，引线柱PAD5与相对应的电路基板相平行；c、结合图3所示，将所需的各类芯片或阻容等器件6对应组装到各个电路基板表面，完成元件粘片；d、结合图4所示，将三维六面立体电路固定到键合工装7上，键合工装7放置到键合台面上，在不进行加热键合时，如硅铝丝楔形键合键合台面可不具有加热功能；在进行加热键合时，如金丝球键合，键合台面具有加热功能，并可通过热传导将热量传递到三维六面立体电路上；e、内引线键合，结合图5所示，将每块电路基板各自内部的芯片与芯片之间、芯片与导带之间、导带与导带之间按照常规的平面键合工艺进行键合，形成内键合线8；f、三维面互连键合，结合图6所示，基片侧连PAD2作为相邻电路基板相互键合的媒介；通过基片侧连PAD2，使相邻电路基板间的三维键合转化为二维键合，利用平面键合工艺即实现相邻电路基板间的键合，形成第一键合引线9；同样的，引线柱PAD5与相对应的电路基板相平行，使引线柱5与电路基板间的三维键合转化为二维键合，利用平面键合工艺即实现引线柱与相对应电路基板间的键合，形成第二键合引线10；最终得到的三维组装电路如图7所示。本专利技术基于常规成熟的平面键合连线工艺，通过将三维键合转化为二维键合，实现不同维度面之间的键合互连；具有批量可操作性；由于键合线长短、弧度可控，具有高过载等可靠性；充分利用基板侧面空白区域制作PAD提高了电路集成密度。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本专利技术技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和
技术实现思路
对本专利技术技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本专利技术技术方案的内容，依据本专利技术的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本专利技术技术方案保护的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芯片三维多面之间的键合互连方法，其特征在于，包括：/na、通过成膜工艺，在三维多面电路基板的侧边制作基片侧连PAD；基片侧连PAD作为相邻电路基板相互键合的媒介；通过基片侧连PAD，使相邻电路基板间的三维键合转化为二维键合，利用平面键合工艺即实现相邻电路基板间的键合；/nb、将引线柱的外圆面制作出平面，形成引线柱PAD，引线柱PAD与相对应的电路基板相平行，使引线柱与电路基板间的三维键合转化为二维键合，利用平面键合工艺即实现引线柱与相对应电路基板间的键合。/n

【技术特征摘要】
1.一种芯片三维多面之间的键合互连方法，其特征在于，包括：
a、通过成膜工艺，在三维多面电路基板的侧边制作基片侧连PAD；基片侧连PAD作为相邻电路基板相互键合的媒介；通过基片侧连PAD，使相邻电路基板间的三维键合转化为二维键合，利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李波，夏俊生，臧子昂，李文才，
申请(专利权)人：华东光电集成器件研究所，
类型：发明
国别省市：安徽;34