系统级的封装结构技术方案

本发明专利技术提供一种系统级的封装结构，包括一基板，位于基板的第一表面的第一散热盖板，以及位于基板的第二表面的第二盖板；基板上至少设有一贯通基板上下表面的空腔，空腔内设有一金属热沉，金属热沉的一面用于固定键合类芯片的键合面，金属热沉的另一面通过导热胶与第一散热盖板连接，第二盖板封装在基板的第二表面的空腔的开口处；基板的第一表面上还至少设有一倒装类芯片安装区，倒装类芯片安装区内的倒装类芯片的电气面靠近基板的第一表面，倒装类芯片的非电气面通过导热胶与第一散热盖板连接。本发明专利技术提供的系统级的封装结构极大的简化了散热结构，从而满足封装小型化的需求。从而满足封装小型化的需求。从而满足封装小型化的需求。

【技术实现步骤摘要】
系统级的封装结构


[0001]本专利技术涉及半导体封装
，尤其涉及一种系统级的封装结构。

技术介绍

[0002]系统级封装，是将多种功能芯片如处理器、存储器等集成在一个封装内，其具有小型化、多功能等优势。
[0003]随着器件规模不断增大、集成度不断提高，需要同时封装键合类芯片、倒装类芯片、无源器件以及有源器件等多种芯片。而键合类芯片和倒装类芯片对封装的机械性能、散热性能以及密封性能都有不同的要求。随着集成度的不断提高，封装体内的不同类型芯片的散热难度也会越来越大，散热结构也越来越复杂。
[0004]而如何在小型化的基础上，将多种不同类型的芯片进行系统级封装，同时满足倒装类芯片和键合类芯片的机械可靠性、散热性及密封性，成为目前亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种系统级的封装结构，以解决目前倒装类芯片和键合类芯片一体封装散热结构复杂的问题。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种系统级的封装结构，包括一基板，位于基板的第一表面的第一散热盖板，以及位于基板的第二表面的第二盖板；
[0007]基板上至少设有一贯通基板上下表面的空腔，空腔内设有一金属热沉，金属热沉的一面用于固定键合类芯片的电气面，金属热沉的另一面通过导热胶与第一散热盖板连接，第二盖板封装在基板的第二表面的空腔的开口处；
[0008]基板的第一表面上还至少设有一倒装类芯片安装区，倒装类芯片安装区内的倒装类芯片的电气面靠近基板的第一表面，倒装类芯片的非电气面通过导热胶与第一散热盖板连接。
[0009]在一种可能的实现方式中，键合类芯片的键合面通过导热胶与第二盖板连接，且第二盖板为散热盖板。
[0010]在一种可能的实现方式中，第二盖板靠近键合类芯片的键合面的一侧设有凸出的加厚层，第二盖板的加厚层通过导热胶与键合类芯片的键合面连接。
[0011]在一种可能的实现方式中，靠近基板的第一表面的空腔处设有倒台阶结构，倒台阶结构设有至少两个以上的台阶面，每个台阶面用于与键合类芯片进行引线键合。
[0012]在一种可能的实现方式中，基板的第一表面上还设有有源芯片安装区和无源芯片的安装区，基板的第二表面上还设有针引线安装区。
[0013]在一种可能的实现方式中，针引线安装区用于安装PGA引出端、CGA引出端、BGA引出端或QFP引出端。
[0014]在一种可能的实现方式中，基板的第一表面上还设有封口环，封口环位于空腔、倒装类芯片安装区、有源芯片安装区和无源芯片的安装区的外围；第一散热盖板封装在封口
环上。
[0015]在一种可能的实现方式中，封口环沿其高度方向的截面为C型、工字型或T型。
[0016]在一种可能的实现方式中，第一散热盖板与金属热沉的接触面还设置有导热垫片，倒装类芯片的非电气面与第一散热盖板的接触面还设置有导热垫片。
[0017]在一种可能的实现方式中，基板为氧化铝基板或氮化铝基板，金属热沉为钼铜、钨铜、无氧铜、磁塑高分子复合材料或陶瓷基复合材料。
[0018]本专利技术实施例提供一种系统级的封装结构，通过将热沉的一面与键合类芯片的电气面连接，另一面与第一散热盖板连接，使得键合类芯片的电气面通过第一散热盖板散热。将倒装类芯片的非电气面通过导热胶与第一散热盖板连接，使得倒装类芯片也是通过第一散热盖板散热，实现了键合类芯片和倒装类芯片的同侧散热，极大的简化了散热结构，使得封装结构的体积缩小。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是相关技术中的系统级封装结构；
[0021]图2是本专利技术实施例提供的一种系统级封装结构；
[0022]图3是本专利技术实施例提供的另一种系统级封装结构。
具体实施方式
[0023]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。
[0024]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
[0025]正如
技术介绍
中所描述的，将多种不同类型的芯片同时封装已成为发展的趋势，然而，倒装类芯片和键合类芯片的安装方式、散热方式并不相同。如图1所示，键合类芯片11散热需要通过芯片背面的键合面接热沉13的方式进行散热，而倒装类芯片21则需要通过芯片的非电气面接散热盖板31的方式进行散热。具体的，基板10上设有一空腔用于安装键合类芯片11，键合类芯片11的键合面与热沉13连接，在键合类芯片11的电气面的空腔开口处设有一密封盖板12，将键合类芯片11密封封装。倒装类芯片21的电气面靠近基板的上表面，倒装类芯片21的非电气面通过导热胶32与散热盖板31连接。通过此封装结构，可实现键合类芯片11和倒装类芯片21在基板的两侧散热，并且还需要在热沉13和散热盖板31上均连接外置的主动散热装置，结构较复杂，且需要很大的空间，增加了散热体积和成本。
[0026]而如何将倒装类芯片和键合类芯片同时封装在一起，且还需要满足封装小型化的要求，则需要重新设计一种新的封装结构。
[0027]为了解决现有技术问题，本专利技术实施例提供了一种系统级的封装结构。
[0028]一种系统级的封装结构，包括一基板，位于基板的第一表面的第一散热盖板，以及位于基板的第二表面的第二盖板。
[0029]其中，基板上至少设有一贯通基板上下表面的空腔，空腔内设有一金属热沉，金属热沉的一面用于固定键合类芯片的电气面，金属热沉的另一面通过导热胶与第一散热盖板连接。第二盖板封装在基板的第二表面的空腔的开口处，从而使得键合类芯片密闭封装。
[0030]此外，在基板的第一表面上还至少设有一倒装类芯片安装区，倒装类芯片安装区内的倒装类芯片的电气面靠近基板的第一表面，倒装类芯片的非电气面通过导热胶与第一散热盖板连接。需要说明的是，倒装类芯片的电气面是指倒装类芯片的贴装面，倒装类芯片的非电气面是指倒装类芯片的散热面。
[0031]通过此封装结构，即可使键合类芯片和倒装类芯片的同侧散热，极大的简化了散热结构，使得封装结构的体积缩小。
[0032]在此实施例中，基板为氧化铝基板或氮化铝基板，金属热沉为钼铜、钨铜、无氧铜、磁塑高分子复合材料或陶瓷基复合材料。
[0033]在一些实施例中，热沉的一面位于空腔内部，在热沉的底面焊接或粘接有两层以上键合层的键合类芯片，从而使得键合类芯片位于空腔内。一方面可以避免具有两层以上的键合类芯片的厚度较本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种系统级的封装结构，其特征在于，包括一基板，位于所述基板的第一表面的第一散热盖板，以及位于所述基板的第二表面的第二盖板；所述基板上至少设有一贯通所述基板上下表面的空腔，所述空腔内设有一金属热沉，所述金属热沉的一面用于固定键合类芯片的电气面，所述金属热沉的另一面通过导热胶与所述第一散热盖板连接，所述第二盖板封装在所述基板的第二表面的空腔的开口处；所述基板的第一表面上还至少设有一倒装类芯片安装区，所述倒装类芯片安装区内的倒装类芯片的电气面靠近所述基板的第一表面，所述倒装类芯片的非电气面通过导热胶与所述第一散热盖板连接。2.如权利要求1所述的系统级的封装结构，其特征在于，所述键合类芯片的键合面通过导热胶与所述第二盖板连接，且所述第二盖板为散热盖板。3.如权利要求2所述的系统级的封装结构，其特征在于，所述第二盖板靠近所述键合类芯片的键合面的一侧设有凸出的加厚层，所述第二盖板的加厚层通过导热胶与所述键合类芯片的键合面连接。4.如权利要求1所述的系统级的封装结构，其特征在于，靠近所述基板的第一表面的空腔处设有倒台阶结构，所述倒台阶结构设有至少两个以上的台阶面，每个所述台阶...

【专利技术属性】
技术研发人员：段强，杨振涛，刘洋，刘林杰，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：