一种多棱柱结构混合电路三维多面通用互连方法技术

本发明专利技术公开一种多棱柱结构混合电路三维多面通用互连方法，以实现多棱柱侧面之间

【技术实现步骤摘要】
一种多棱柱结构混合电路三维多面通用互连方法


[0001]本专利技术涉及微电路组封装
，具体涉及一种多棱柱结构混合电路三维多面通用互连方法
。

技术介绍

[0002]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（键合实现同维度平面内，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
。
[0003]目前，发展出了正四棱柱
、
正六棱柱
、
正八棱柱型等系列三维多面立体组装结构，涉及的电路组装面侧面分别包含4面
、6
面
、8
面等，另外包含1电路组装顶面，1个外接引线柱的底面（表1）
。
该机构特点为侧面之间具有相对独立性，相对隔离防串扰，但相邻侧面之间
、
侧面与底面
、
顶面之间要进行信号
、
电源
、
接地等电学互连
。
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，以下以正8面棱柱为例，对比常规方法，说明本专利技术三维多面间键合互连通用方法/>。
[0004]表1正多棱柱的各面数量
1、
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，最终形成第一
、
第二键合点跨越2个不同维度面，形成的线弧为三维线弧（图1）
。
[0005]该种键合方法有以下缺点：
a) 跨越2个不同维度面的三维线弧，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，工装制作复杂
、
成本高，对于球键合方式互连，工装需设计加热和温控功能；对于楔形键合方式，还需进行键合点额外加胶固定，质量控制难度大；
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
。
[0006]2、
二维线弧键合法二维线弧是指第一
、
第二键合点在一个维度面（或平行面）上，形成的线弧为二维线弧，例如
《
一种数字化三维组装结构设计的光探测器
》
（公开号
CN102176432B
）
、《
一种芯片三维多面之间的键合互连方法
》
（公开号
CN110690128B
），通过过渡，只能实现四棱柱的4个侧面与1个顶面
、4
个侧面之间
、4
个侧面与底面间的三维互连，不能实现大于4个侧面之间的键合互连
。

技术实现思路

[0007]本专利技术提出了一种多棱柱结构混合电路三维多面通用互连方法，该方法能够实现多棱柱的多个不同维度面之间的键合互连，包含相邻侧面基板之间
、
侧面基板与顶面基板
、
侧面基板与引线柱之间，不形成三维键合线弧，提高键合质量和效率
。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种多棱柱结构混合电路三维多面通用互连方法，包括以下步骤：通过激光或机械切割
、
机械打磨或模具铸造等方式，制作多棱柱侧面用空白陶瓷基板，使基板侧棱面与基板正面形成设定夹角；该夹角能保证基板与外壳底座粘接后，该侧面基板左侧侧棱面与其左相邻侧面基板的正面在同一维度面，同时保证上侧侧棱面与顶部基板正面在同一维度面；通过厚膜丝网印刷工艺
、
薄膜溅射成膜工艺，在多棱柱每个侧面基板的侧棱面制作基片侧连
PAD
，包含将与相邻左边侧面基板互连的键合
PAD
以及与顶面基板互连的键合
PAD
，共2种
PAD
，即作为相邻电路基板相互键合的媒介；多棱柱底座底面上引线柱外圆面制作出平面，形成引线柱侧面
PAD
，引线柱侧面
PAD
与相对应的电路侧面基板相平行；先将多棱柱侧面
、
顶面用成膜基板粘接到多棱柱各面上，后将多棱柱结构安装到多棱柱形工装上，该工装设置为多棱柱形，面数与多棱柱电路相同，结构相适应，最后完成芯片
、
阻容元件粘片；键合互连，先进行各侧面
、
顶面内部二维面内二维键合互连，后进行相邻侧面之间
、
侧面与顶面之间
、
侧面与引线柱之间二维面键合互连，即通过渡
PAD
媒介，实现三维各面之间的电学互连，即实现不同维度面之间的键合互连，未形成三维键合线弧，键合可靠性高
。
[0009]进一步的，所述空白陶瓷基板制作过程，采用激光或机械切割
、
机械打磨或模具铸造等方式制作空白陶瓷基板，使基板侧棱面与基板正面形成设定夹角
。 通过进一步的，所述空白陶瓷基板制作中，如为达到正八棱柱
10
面间键合互连，使8个侧面基板左侧棱面与基板正面形成
135
°
夹角
、
上侧棱面与基板正面形成
90
°
夹角
。
[0010]进一步的，在三维多面电路基板的侧棱面制作基片侧连
PAD
，具体包括：通过厚膜丝网印刷工艺
、
薄膜溅射等成膜工艺，在三维结构的侧面基板对应侧棱面制作基片侧连
PAD。
[0011]进一步的，所述相邻侧面基板之间
、
侧面基板与顶面基板
、
侧面基板与引线柱之间的二维键合实现三维键合还包括：
将完成侧连
PAD
的侧面基板
、
顶面基板，通过粘接方式粘接到多棱柱各安装面上，如正八棱柱，完成1个顶面
、1
个底面以及首尾相连8个侧面粘接
。
[0012]将三维结构安装多棱柱形粘片
、
键合工装上，该工装设置为多棱柱形，面数与多棱柱电路相同，结构相适应，使每个电路的侧面与多棱柱工装侧面对应平行，将所需的各类芯片或阻容这本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多棱柱结构混合电路三维多面通用互连方法，其特征在于，包括：通过激光或机械切割
、
机械打磨或模具铸造方式，制作多棱柱侧面用空白陶瓷基板，使基板侧棱面与基板正面形成设定夹角；该夹角能保证基板与外壳底座粘接后，该侧面基板左侧侧棱面与其左相邻侧面基板的正面在同一维度面，同时保证上侧侧棱面与顶部基板正面在同一维度面；通过厚膜丝网印刷工艺
、
薄膜溅射成膜工艺，在多棱柱每个侧面基板的侧棱面制作基片侧连
PAD
，包含将与相邻左边侧面基板互连的键合
PAD
以及与顶面基板互连的键合
PAD
，共2种
PAD
，即作为相邻电路基板相互键合的媒介；多棱柱底座底面上引线柱外圆面制...

【专利技术属性】
技术研发人员：李波，李文才，夏俊生，
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：