一种基于金属基底的高散热扇出封装结构制造技术

本实用新型专利技术涉及集成电路封装技术领域，特别涉及一种基于金属基底的高散热扇出封装结构。包括第一散热基底，所述第一散热基底上设置有贯穿的导电通孔并且所述第一散热基底下表面开设有芯片腔体，所述芯片腔体中设置有芯片，所述第一散热基底的下方设置有第二散热基底，所述第一散热基底的上表面设置有第一布线层并且下表面设置有第二布线层，第一布线层与第二布线层之间通过导电通孔电连接，所述芯片与第二布线层连接，所述第一布线层上设置有天线。本实用新型专利技术采用散热基底，使得整体封装结构具备优异的散热性能。芯片埋入金属基底中，并通过通孔与外围电路互连，代替了打线键合工艺，有效减少了信号延滞性，有效降低寄生效应和传输损耗。和传输损耗。和传输损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种基于金属基底的高散热扇出封装结构


[0001]本技术涉及集成电路封装
，特别涉及一种基于金属基底的高散热扇出封装结构。

技术介绍

[0002]随着三维异构集成封装的快速发展，芯片的集成度不断增加，为了进一步提高集成度，国际半导体技术发展路线组织提出超越摩尔定律，旨在将处理器、存储器、射频模块、数字模块、模拟模块、光电模块、传感模块等集成在单一封装体中实现系统级封装（SIP）。若将天线也集成在系统级封装中，则可称为天线级封装（AIP）。根据特定的终端应用进行定制，以充分利用各潜在优势，SIP形式涵盖了从传统包括多个有源芯片和无源元件的2D模块到更复杂模块如PIP、POP、2.5D和3D的集成解决方案。所用基底材料包括LTCC、有机基板、硅、PCB、玻璃和塑封胶。
[0003]目前对AIP的研究主要集中在单芯片收发机与天线的集成，然而，实现多芯片射频前端和天线阵列集成封装面临的主要技术问题包括：第一，随着集成度的提高，有源芯片的散热量增加，但是在天线级封装中无法再利用封装体上贴装热忱的方式进行散热，因此对于高集成度的、集成天线和射频前端的封装体来说，急需一种高效且结构简单的高散热封装结构；第二，射频前端所用毫米波芯片多基于化合物半导体工艺，其有源面表面传输线和电感电容空气桥及背部接地要求使芯片的封装形式局限于引线键合，但是随着工作频率升高，键合线的寄生效应不可忽略，同时这种互连方式也限制了多层堆叠封装体剖面的进一步降低；第三，将天线与射频前端高密度集成时，有源芯片与有源芯片间、天线与有源芯片间的电磁干扰性问题尤为严重。

技术实现思路

[0004]本技术提供了一种基于金属基底的高散热扇出封装结构，解决了至少一种现有技术中存在的技术问题。
[0005]本技术采用了如下技术方案：一种基于金属基底的高散热扇出封装结构，包括第一散热基底，所述第一散热基底上设置有至少一个贯穿的导电通孔并且所述第一散热基底下表面开设有芯片腔体，所述芯片腔体中设置有芯片，所述第一散热基底的下方设置有第二散热基底，所述第一散热基底的上表面设置有第一布线层并且下表面设置有第二布线层，第一布线层与第二布线层之间通过导电通孔电连接，所述芯片与第二布线层连接，所述第一布线层上设置有天线。
[0006]进一步地，所述第一散热基底与第二散热基底的材料均为导电金属。
[0007]进一步地，所述第一散热基底的表面以及导电通孔的内壁均覆盖有第一绝缘层，所述第二散热基底的表面覆盖有第二绝缘层。
[0008]进一步地，第一绝缘层与第二绝缘层的材料均为树脂或二氧化硅。
[0009]进一步地，位于芯片腔体的第二布线层的表面设置有第一焊盘，所述第一焊盘上
设置有第一焊球，所述第一焊球与芯片连接。
[0010]进一步地，所述第一布线层上设置有第二焊盘，所述第二焊盘上设置有第二焊球，所述第二焊球与所述天线连接。
[0011]进一步地，还包括第一塑封层和第二塑封层，所述第一塑封层位于所述第一散热基底的上表面并包覆所述天线、第二焊盘和第二焊球，所述第二塑封层位于所述第一散热基底的下表面并包覆所述第二散热基底。
[0012]进一步地，所述导电通孔内填充有导电介质。
[0013]进一步地，所述芯片的有源面与所述第二布线层连接，背面与所述第一散热基底的下表面齐平。
[0014]进一步地，所述第一散热基底与第二散热基底通过键合工艺连接。
[0015]本技术的有益效果：本技术采用散热基底，散热基底的材料为导热性能好的金属，使得整体封装结构具备优异的散热性能。芯片埋入金属基底中，并通过通孔与外围电路互连，代替了打线键合工艺，有效减少了信号延滞性，有效降低寄生效应和传输损耗。天线和各个有源芯片分别位于不同的腔体中，显著提高有源芯片与有源芯片间及天线与有源芯片间的电磁隔离度。增加第二散热基底，形成良好的散热结构。
附图说明
[0016]图1是本技术高散热扇出封装结构的整体结构示意图。
[0017]图2是本技术中第一散热基底的结构示意图。
[0018]图3是本技术中第一绝缘层的制作示意图。
[0019]图4是本技术中第一布线层的制作示意图。
[0020]图5是本技术中芯片安装示意图。
[0021]图6是本技术中第二散热基底的第二绝缘层制作示意图。
[0022]图7是本技术中第一散热基底与第二散热基底的连接制作示意图。
[0023]图8是本技术中天线安装的示意图。
[0024]图9是本技术中第一塑封层和第二塑封层的制作示意图。
具体实施方式
[0025]为了使本领域技术人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
[0026]在本技术的实施例中，图1是根据本技术一种基于金属基底的高散热扇出封装结构提供的结构示意图，如图1所示，本技术的具体结构包括：第一散热基底101和第二散热基底108。其中，所述第一散热基底101上设置有至少一个贯穿的导电通孔105并且所述第一散热基底101下表面开设有至少一个芯片腔体102。这里开设的芯片腔体102可以是二个以上，且导电通孔105也并不仅限于图1中的两个，这都是根据实际需要而定的，此处并不限制，且芯片槽的深度和宽度并不限制。该第一散热基底101和第二散热基底108的
材质可以是但不限于金属，只要具有足够高的散热性能即可。所述芯片腔体102中设置有芯片107，采用本方案，就能够在同一个基底上开设具有不同尺寸的芯片腔体，从而放置不同种类不同大小的芯片，实现多种芯片的同时封装，大大提高封装效率，也能缩小封装结构整体的体积。所述第一散热基底101的下方设置有第二散热基底108，芯片本体产生的热量可以直接传导到第二散热基底，再通过第二散热基底传导到外部。为使得芯片产生的热量能够更加有效的传递至第二散热基底，所述芯片的背面与所述第一散热基底101的下表面齐平。
[0027]所述第一散热基底101的上表面设置有第一布线层111并且下表面设置有第二布线层106，第一布线层111与第二布线层106之间通过导电通孔105电连接。所述芯片107与第二布线层106连接，所述第一布线层111上设置有天线112。芯片的有源面通过焊球以及第二布线层，通过导电通孔与第一布线层连通，从而进一步与天线连通，从而实现天线与芯片之间的通信。其中，所述导电通孔105内填充有导电介质，以实现第一布线层111与第二布线层106之间的电连接，导电介质可以是铜。
[0028]在本技术的一个实施例中，所述第一散热基底101与第二散热基底108的材料均为导电金属，导电金属包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于金属基底的高散热扇出封装结构，其特征在于，包括第一散热基底（101），所述第一散热基底（101）上设置有至少一个贯穿的导电通孔（105）并且所述第一散热基底（101）下表面开设有至少一个芯片腔体（102），所述芯片腔体（102）中设置有芯片（107），所述第一散热基底（101）的下方设置有第二散热基底（108），所述第一散热基底（101）的上表面设置有第一布线层（111）并且下表面设置有第二布线层（106），第一布线层（111）与第二布线层（106）之间通过导电通孔（105）电连接，所述芯片（107）与第二布线层（106）连接，所述第一布线层（111）上设置有天线（112）。2.如权利要求1所述的基于金属基底的高散热扇出封装结构，其特征在于，所述第一散热基底（101）与第二散热基底（108）的材料均为导电金属。3.如权利要求2所述的基于金属基底的高散热扇出封装结构，其特征在于，所述第一散热基底（101）的表面以及导电通孔（105）的内壁均覆盖有第一绝缘层（104），所述第二散热基底（108）的表面覆盖有第二绝缘层（109）。4.如权利要求3所述的基于金属基底的高散热扇出封装结构，其特征在于，第一绝缘层（104）与第二绝缘层（109）的材料均为树脂或二...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，耿雪琪，王成迁，
申请(专利权)人：无锡中微高科电子有限公司，
类型：新型
国别省市：