[实用新型]三维立体混合集成电路封装结构

说明书

本实用新型提供了一种三维立体混合集成电路封装结构，属于半导体封装技术领域，包括封装外壳、下层基板、上层基板，封装外壳设有贯穿封装外壳的底板的引脚；上层基板和下层基板通过BGA植球倒装焊工艺实现叠层互联；下层基板的下层正面焊盘上和上层基板的上层正面焊盘均设有元器件。本实用新型提供的三维立体混合集成电路封装结构，能够提高混合集成电路的集成度，同时可以把体积较大且需要调试的元器件放置上层基板上，方便单独调试和单独装配，而且调试时不损伤其他器件，提高了产品的可操作性和简化装配难度。

技术领域

本实用新型属于半导体封装技术领域，更具体地说，是涉及一种三维立体混合集成电路封装结构。

背景技术

混合集成电路是微电子技术领域里的一个重要电路设计和集成方式，其设计灵活，研制周期短，可调试，工作频率范围宽，在微波电路产品中有着广泛应用。

薄膜混合集成电路，是指在陶瓷基板上用蒸发、溅射、电镀等薄膜工艺制成无源网络，采用薄膜工艺制成的陶瓷基板，其线条精度高，可设计薄膜电阻，适合粘贴、键合等组装方式。然后在陶瓷基板上再组装分立微型元件、器件，所装的分立微型元件、器件可以是半导体芯片或单片集成电路等，最后再外加封装密封而成的混合集成电路。

混合集成电路，尤其是薄膜混合集成电路在低频段是其优势领域。例如 6GHz以下的微波电路产品，因电路中经常需要分立的电容、电阻、电感等元件，这些元件体积较大，必须采用混合集成电路方式集成，而MMIC电路实现起来难度较大。

现有的混合集成电路技术中存在的主要问题是：由于采用二维平面集成技术，所有元器件都以最大面方向贴装到陶瓷基板上，半导体芯片等器件与陶瓷基板的引线键合从一个焊点到另一个焊点之间需要一定的跨度。再加上陶瓷基板上还需要根据具体电路的要求装配必要的薄膜电阻、薄膜电容、薄膜电感等，因此，陶瓷基板表面的元器件贴装数量有限，尤其是体积较大的元器件更是占据了陶瓷基板上大部分的面积和空间。

同时，随着产品工作频率的降低，在电路中的一些元器件必须采用与频率匹配的元器件。随着频率的下降，电容的容值、电感的感值、电阻的阻值等都会增大，而且其Q值即品质因数也要求更高。例如作为滤波作用的钽电容，作为匹配、馈电、变压器作用的磁芯绕线电感、磁环绕线电感等元件其体积都远远大于半导体芯片器件。

二维平面集成技术不仅影响产品体积，降低了集成度，在电路设计、元器件装配、电路调试方面都会带来一定的影响和限制。

随着三维集成技术的发展，在混合集成电路中引入三维立体集成技术，可以有效提高混合集成电路中元器件的组装密度，缩小产品封装尺寸，进一步提高混合集成电路的适应性和技术发展。

但是，在三维混合集成电路中，如何解决体积较大的元器件的布局和调试问题，也需要提出有效的技术途径。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种三维立体混合集成电路封装结构，旨在解决元器件调试不方便及体积较大的元器件布局不方便的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种三维立体混合集成电路封装结构，包括：封装外壳、下层基板、上层基板，封装外壳设有贯穿所述封装外壳的底板的引脚；下层基板，通过设于所述下层基板背面的下层背面焊盘与所述封装外壳相连，所述下层基板的正面设有下层正面焊盘，所述下层正面焊盘与所述引脚借助金丝键合互联；上层基板，其正面设有上层正面焊盘，背面设有上层背面焊盘，所述上层基板设有多个用于连接所述上层正面焊盘和所述上层背面焊盘的金属填充孔，所述上层基板和所述下层基板之间设有阵列排列的焊球，所述上层基板和所述下层基板通过BGA植球倒装焊工艺实现叠层互联；所述下层基板的下层正面焊盘上和所述上层基板的上层正面焊盘均设有元器件。