大功耗双面塑封AiP系统级封装结构及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种大功耗双面塑封AiP系统级封装结构及方法，其包括基板、主面第一塑封单元以及主面第二塑封单元，其中，主面第一塑封单元包括若干第一主面芯片体、第一主面塑封层以及散热片；主面第二塑封单元包括若干第二主面芯片体、第二主面塑封层、天线单元以及用于将系统封装结构引出的封装引出体单元；所述封装引出体单元包括位于第二主面塑封层内的转接单元体以及位于第二主面塑封层外的封装引出连接体，所述封装引出连接体位于转接单元体上，并通过所述转接单元体与基板进行所需的互联，以在互联后将形成的系统封装结构引出。本发明专利技术能有效实现高集成度的封装，在封装实现天线的集成，有效避免信号干扰，散热性能高，安全可靠。可靠。可靠。

【技术实现步骤摘要】
大功耗双面塑封AiP系统级封装结构及方法


[0001]本专利技术涉及一种系统级封装结构及方法，尤其是一种大功耗双面塑封AiP系统级封装结构及方法。

技术介绍

[0002]随着系统IO(输入/输出)数量不断增加，传统二维封装结构已无法满足要求，需要更高密度的封装形式，以满足实际应用的需求。现有三维封装结构中，一般在正面焊接芯片及被动元器件等，而在封装背面进行IO输出，所述封装结构中，有效面积里面集成度较小，无法满足消费类电子等场景中短小轻薄的要求。
[0003]目前，对需要天线的应用场景中，一般将芯片与天线分开放置，这种分开放置的方式，导致系统整体面积的增加，也加大了芯片与天线的互联损耗，不利于产品的小型化及高性能要求。针对消费类等应用产品，特别是可穿戴的产品，一般要求芯片之间、以及芯片与天线相互之间不受影响，而系统级封装一般采用整体塑封的形式，芯片与芯片、以及芯片与天线之间无法有效实现电磁屏蔽，导致信号质量无法满足系统要求。
[0004]传统系统级封装结构，出于芯片保护的目的，芯片都包封在EMC(Epoxy Molding Compound)内部，而EMC材料的导热能力有限。特别地，对于高功耗系统，无法有效的进行系统结构的散热。对集成度越来越高的封装结构，需要考虑封装的散热问题，特别是高功耗的芯片系统，以避免散热效率低下影响封装结构的工作。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种大功耗双面塑封AiP系统级封装结构及方法，其能有效实现高集成度的封装，在封装实现天线的集成，有效避免信号干扰，散热性能高，安全可靠。
[0006]按照本专利技术提供的技术方案，所述大功耗双面塑封AiP系统级封装结构，包括具有第一主面以及第二主面的基板、设置于基板第一主面上的主面第一塑封单元以及设置于基板第二主面上的主面第二塑封单元，其中，
[0007]基板的第一主面与所述基板的第二主面正对应，主面第一塑封单元包括若干与基板互联的第一主面芯片体、用于将第一主面芯片体塑封在基板第一主面上的第一主面塑封层以及用于对第一主面芯片体散热的散热片；
[0008]主面第二塑封单元包括若干与基板互联的第二主面芯片体、用于将第二主面芯片体塑封在基板第二主面上的第二主面塑封层、用于与基板互联的天线单元以及用于将系统封装结构引出的封装引出体单元；
[0009]所述封装引出体单元包括位于第二主面塑封层内的转接单元体以及位于第二主面塑封层外的封装引出连接体，所述封装引出连接体位于转接单元体上，并通过所述转接单元体与基板进行所需的互联，以在互联后将形成的系统封装结构引出。
[0010]第一主面芯片体、第二主面芯片体包括功能芯片；
[0011]当第二主面芯片体所采用的功能芯片为信号敏感芯片时，还包括用于对所述信号敏感芯片分腔屏蔽的分腔屏蔽体，以利用所述分腔屏蔽体将所述信号敏感芯片与天线单元相互屏蔽。
[0012]所述分腔屏蔽体包括埋设于第二主面塑封层内的分腔屏蔽连接柱以及与所述分腔屏蔽连接柱电连接的屏蔽环绕层，其中，
[0013]屏蔽环绕层环绕包围基板、主面第一塑封单元以及主面第二塑封单元，屏蔽环绕层与基板内的接地线路层电连接，且屏蔽环绕层通过分腔屏蔽连接柱与信号敏感芯片适配电连接，以利用分腔屏蔽连接柱与屏蔽环绕层配合形成用于将信号敏感芯片与天线单元屏蔽隔离的屏蔽腔。
[0014]所述转接单元体包括转接板以及若干位于转接板内的转接引出连接柱，其中，
[0015]转接引出连接柱贯通转接板，转接引出连接柱的一端与基板对应电连接，转接引出连接柱的另一端与封装引出连接体对应电连接。
[0016]所述转接板包括硅转接板，封装引出连接体包括引出连接焊盘以及设置于引出连接焊盘上的引出连接焊球，其中，
[0017]引出连接焊盘覆盖于转接板上，引出连接焊盘与转接板内的转接引出连接柱呈一一对应，引出连接焊球与引出连接焊盘呈一一对应，一引出连接焊球通过正对应的引出连接焊盘以及转接引出连接柱与基板进行所需的互联。
[0018]所述天线单元包括设置于第二主面塑封层上的天线单元层以及设置于转接板内的天线单元连接柱，天线单元层通过天线单元连接柱与基板进行所需的互联。
[0019]所述天线单元连接柱预埋于转接板内。
[0020]在基板的第一主面上设置若干用于将所述基板的基板内线路层从所述第一主面引出的基板第一主面引出连接焊盘，在基板的第二主面上设置若干用于将所述基板的基板内线路层从所述第二主面上引出的基板第二主面引出连接焊盘，其中，
[0021]第一主面芯片体通过相应的基板第一主面引出连接焊盘与基板内线路层适配连接，以与所述基板进行所需的互联；
[0022]第二主面芯片体、天线单元以及封装引出体单元通过相应的基板第二主面引出连接焊盘与基板内线路层适配电连接，以与所述基板进行所需的互联。
[0023]所述散热片覆盖于第一主面塑封层上，并与所述第一主面塑封层内的第一主面芯片体直接接触；
[0024]散热片大于第一主面塑封层，屏蔽环绕层环绕包围基板、主面第一塑封单元以及主面第二塑封单元相应的侧面时，屏蔽环绕层与散热片邻近基板相应的外圈边缘接触。
[0025]一种大功耗双面塑封AiP系统级封装方法，用于制备大功耗双面塑封AiP系统级封装结构，包括：
[0026]提供具有第一主面以及第二主面的基板，基板的第一主面与所述基板的第一主面正对应；
[0027]在所提供基板的第一主面制备所需的主面第一塑封单元，以及在基板的第二主面制备所需的主面第二塑封单元，其中，
[0028]对所制备的主面第一塑封单元，所述主面第一塑封单元包括若干与基板互联的第一主面芯片体、用于将第一主面芯片体塑封在基板第一主面上的第一主面塑封层以及用于
对第一主面芯片体散热的散热片；
[0029]对所制备的主面第二塑封单元，所述主面第二塑封单元包括若干与基板互联的第二主面芯片体、用于将第二主面芯片体塑封在基板第二主面上的第二主面塑封层、用于与基板互联的天线单元以及用于将系统封装结构引出的封装引出体单元；
[0030]所述封装引出体单元包括位于第二主面塑封层内的转接单元体以及位于第二主面塑封层外的封装引出连接体，所述封装引出连接体位于转接单元体上，并通过所述转接单元体与基板进行所需的互联，以在互联后将形成的系统封装结构引出。
[0031]在制备主面第一塑封单元时，提供所需的第一主面芯片体，所提供的第一主面芯片体包括第一主面芯片体焊盘；
[0032]将第一主面芯片体相应的第一主面芯片体焊盘与基板第一主面上的基板第一主面引出连接焊盘正对准后焊接固定，以使得第一主面芯片体与基板进行所需的互联；
[0033]在上述基板的第一主面进行塑封工艺，以得到第一主面塑封层，其中，利用所述第一主面塑封层将第一主面芯片体塑封在基板的第一主面，且第一主面芯片体的背面从所述第一主面塑封层露出；
[0034]将散热片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大功耗双面塑封AiP系统级封装结构，其特征是：包括具有第一主面以及第二主面的基板(1)、设置于基板(1)第一主面上的主面第一塑封单元以及设置于基板(1)第二主面上的主面第二塑封单元，其中，基板(1)的第一主面与所述基板(1)的第二主面正对应，主面第一塑封单元包括若干与基板(1)互联的第一主面芯片体、用于将第一主面芯片体塑封在基板(1)第一主面上的第一主面塑封层(3)以及用于对第一主面芯片体散热的散热片(5)；主面第二塑封单元包括若干与基板(1)互联的第二主面芯片体、用于将第二主面芯片体塑封在基板(1)第二主面上的第二主面塑封层(4)、用于与基板(1)互联的天线单元(13)以及用于将系统封装结构引出的封装引出体单元；所述封装引出体单元包括位于第二主面塑封层(4)内的转接单元体以及位于第二主面塑封层(4)外的封装引出连接体，所述封装引出连接体位于转接单元体上，并通过所述转接单元体与基板(1)进行所需的互联，以在互联后将形成的系统封装结构引出。2.根据权利要求1所述的大功耗双面塑封AiP系统级封装结构，其特征是：第一主面芯片体、第二主面芯片体包括功能芯片(11)；当第二主面芯片体所采用的功能芯片为信号敏感芯片(11)时，还包括用于对所述信号敏感芯片(11)分腔屏蔽的分腔屏蔽体(12)，以利用所述分腔屏蔽体(12)将所述信号敏感芯片(11)与天线单元(13)相互屏蔽。3.根据权利要求2所述的大功耗双面塑封AiP系统级封装结构，其特征是：所述分腔屏蔽体(12)包括埋设于第二主面塑封层(4)内的分腔屏蔽连接柱(32)以及与所述分腔屏蔽连接柱(32)电连接的屏蔽环绕层，其中，屏蔽环绕层环绕包围基板(1)、主面第一塑封单元以及主面第二塑封单元，屏蔽环绕层与基板(1)内的接地线路层电连接，且屏蔽环绕层通过分腔屏蔽连接柱(32)与信号敏感芯片(11)适配电连接，以利用分腔屏蔽连接柱(32)与屏蔽环绕层配合形成用于将信号敏感芯片(11)与天线单元(13)屏蔽隔离的屏蔽腔。4.根据权利要求1至3任一项所述的大功耗双面塑封AiP系统级封装结构，其特征是：所述转接单元体包括转接板(14)以及若干位于转接板(14)内的转接引出连接柱(26)，其中，转接引出连接柱(26)贯通转接板(14)，转接引出连接柱(26)的一端与基板(1)对应电连接，转接引出连接柱(26)的另一端与封装引出连接体对应电连接。5.根据权利要求4所述的大功耗双面塑封AiP系统级封装结构，其特征是：所述转接板(14)包括硅转接板，封装引出连接体包括引出连接焊盘(34)以及设置于引出连接焊盘(34)上的引出连接焊球(15)，其中，引出连接焊盘(34)覆盖于转接板(14)上，引出连接焊盘(34)与转接板(14)内的转接引出连接柱(26)呈一一对应，引出连接焊球(15)与引出连接焊盘(34)呈一一对应，一引出连接焊球(15)通过正对应的引出连接焊盘(34)以及转接引出连接柱(26)与基板(1)进行所需的互联。6.根据权利要求4所述的大功耗双面塑封AiP系统级封装结构，其特征是：所述天线单元(13)包括设置于第二主面塑封层(4)上的天线单元层(33)以及设置于转接板(14)内的天线单元连接柱(27)，天线单元层(33)通过天线单元连接柱(27)与基板(1)进行所需的互联。7.根据权利要求6所述的大功耗双面塑封AiP系统级封装结构，其特征是：所述天线单
元连接柱(27)预埋于转接板(14)内。8.根据权利要求1至3任一项所述的大功耗双面塑封AiP系统级封装结构，其特征是：在基板(1)的第一主面上设置若干用于将所述基板(1)的基板内线路层(2)从所述第一主面引出的基板第一主面引出连接焊盘，在基板(1)的第二主面上设置若干用于将所述基板(1)的基板内线路层(2)从所述第二主面上引出的基板第二主面引出连接焊盘，其中，第一主面芯片体通过相应的基板第一主面引出连接焊盘与基板内线路层(2)适配连接，以与所述基板(1)进行所需的互联；第二主面芯片体、天线单元(13)以及封装引出体单元通过相应的基板第二主面引出连接焊盘与基板内线路层(2)适配电连接，以与所述基板(1)进行所需的互联。9.根据权利要求3所述的大功耗双面塑封AiP系统级封装结构，其特征是：所述散热片(5)覆盖于第一主面塑封层(3)上，并与所述第一主面塑封层(3)内的第一主面芯片体直接接触；散热片(5)大于第一主面塑封层(3)，屏蔽环绕层环绕包围基板(1)、主面第一塑封单元以及主面第二塑封单元时，屏蔽环绕层与散热片(5)邻近基板(1)相应的外圈边缘接触。10.一种大功耗双面塑封AiP系统级封装方法，其特征是：用于制备权利要求1所述的大功耗双面塑封AiP系统级封装结构，包括：提供具有第一主面以及第二主面的基板(1)，基板(1)的第一主面与所述基板(1)的第一主面正对应；在所提供基板(1)的第一主面制备所需的主面第一塑封单元，以及在基板(1)的第二主面制备所需的主面第二塑封单元，其中，对所制备的主面第一塑封单元，所述主面第一塑封单元包括若干与基板(1)互联的第一主面芯片体、用于将第一主面芯片体塑封在基板(1)第一主面上的第一主面塑封层(3)以及用于对第一主面芯片体散热的散热片(5)；对所制备的主面第二塑封单元，所述主面第二塑封单元包括若干与基板(...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋航，田陌晨，温德鑫，祝俊东，徐健，
申请(专利权)人：奇异摩尔上海集成电路设计有限公司，
类型：发明
国别省市：