一种堆叠封装结构的制作方法

本技术属于芯片封装，具体涉及一种堆叠封装结构。

背景技术：

1、目前，电子产品随着市场的需求及在先进工艺技术相互配合之下，不断强调可携式的便利性和市场需求的普及化。传统的单一芯片封装技术已无法满足日渐新颖化的市场需求，具备轻、薄、短、小的产品特性和增加封装密度及低成本特性的设计制造已经是众所皆知的产品趋势。封装内封装(pip，全称为package in package)产品就是顺应时代趋势所研发的主流新产品。但是pip良品率受良裸晶粒影响，升级需要更换芯片及基板，完成封装后不能局部升级，不能100%测试整个封装以及存在测试困难等问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，提供了一种堆叠封装结构，基于器件升级替换芯片方便的同时，装配前各个组合的器件可以单独测试，良品率更高。

2、为了实现以上目的，本实用新型的技术方案为：一种堆叠封装结构，包括载板，所述载板顶部设有凹槽，所述凹槽的内部设有芯片，所述凹槽的正上方设有金属块，所述金属块的下边缘长度大于或等于凹槽的长度，所述金属块左右两侧均设有载板，上下载板之间密封连接。

3、在一种典型实施方式中，所述载板的中间区域的顶部设有凹槽。

4、在一种典型实施方式中，所述凹槽的高度小于载板的高度。

5、在一种典型实施方式中，所述载板为树脂载板，进一步，所述树脂载板为耐高温树脂载板。此设置的目的在于，避免后期更换芯片过程中热风枪对载板的热损伤。

6、在一种典型实施方式中，所述树脂载板上设有焊点（pad）。

7、在一种典型实施方式中，所述金属块为精加工金属块。

8、在一种典型实施方式中，所述金属块的横截面形状为方形或者为凸字形。

9、在一种典型实施方式中，所述金属块的横截面形状为方形时，所述金属块与其左侧载板、右侧载板的长度之和与下方载板的长度相等。

10、在一种典型实施方式中，所述金属块的横截面形状为凸字形时，所述载板位于凸字形上半部分的左右两侧，且载板的高度与凸字形上半部分的高度相等，所述金属块与其左侧载板、右侧载板三者共同形成倒凸字形。

11、在一种典型实施方式中，所述金属块的横截面形状为凸字形时，所述凸字形上半部分的高度远大于下半部分的高度。

12、在一种典型实施方式中，所述金属块的横截面形状为凸字形时，所述密封连接的方式为植球密封方式。

13、在一种典型实施方式中，所述球为锡球。

14、在一种典型实施方式中，所述锡球的直径大于或等于凸字形金属块下半部分的高度。此设置方式导通了上下两部分载板的电性关系，同时也提高了上下两部分的结合强度。

15、在一种典型实施方式中，所述金属块左右两侧的载板与金属块侧壁生成的氧化膜层之间采用胶合连接方式。

16、进一步，氧化膜层的厚度为3-4um。

17、在一种典型实施方式中，所述金属块的横截面形状为方形时，所述密封连接方式采用密封胶胶合连接方式。

18、在一种典型实施方式中，所述金属块的左右两侧的载板的顶部还设有孔道，所述孔道与载板长度方向垂直设置，且孔道的高度与上方载板的高度相等。此设置的目的在于，通过孔道可以将密封胶灌注于上下两部分连接处，提高结合强度。

19、进一步，所述金属块的横截面形状为凸字形时，灌注于孔道的密封胶用于提高凸字形的下半部分与其上方载板的结合强度。

20、在一种典型实施方式中，芯片通过导线与树脂载板上的焊点（pad）相连接，进一步，所述导线为金线，具有优异的导电性。

21、在一种典型实施方式中，所述金属块的正上方还设有芯片，进一步，所述芯片为裸芯。

22、在一种典型实施方式中，还包含一种塑封材料，该塑封材料覆盖所述金属块以及其左侧载板、右侧载板、下方载板、正上方芯片。

23、本实用新型具有如下技术效果：

24、1.金属表面可形成氧化膜层，在密封胶的粘结作用下，氧化膜层能够与其左右两侧的树脂载板有效结合在一起，上方载板的顶部放置裸芯，在顶层封装中可堆叠高密度或组合存储器器件，如动态随机存取存储器（dram），根据市场上随机存取存储器（ram）的价格及供应量可以随时快速替换；

25、2.下方载板设置凹槽，槽内贴片固定器件，上方载板和下方载板之间可以植球也可以选择密封胶连接。若选择密封胶黏合时，上片固定可以选用倒装焊的方式，上方金属和下方凹槽完成密封，因此也可以省去底层器件的保护。这样就完成了内存封装和逻辑芯片的堆叠，器件的组合可以自由选择，方便产品的灵活设计和升级，同时也可以实现同一器件选择不同供应商的效果。最终通过塑封、切割，形成单颗封装产品；

26、3.适用于不同类型的芯片，比如普通芯片或者倒装芯片等。

技术特征：

1.一种堆叠封装结构，其特征在于，包括载板，所述载板顶部设有凹槽，所述凹槽内部设有芯片，所述凹槽正上方设有金属块，所述金属块的下边缘长度大于或等于凹槽的长度，所述金属块的左右两侧均设有载板，上下载板之间密封连接。

2.根据权利要求1所述的一种堆叠封装结构，其特征在于，所述载板的中间区域的顶部设有凹槽。

3.根据权利要求2所述的一种堆叠封装结构，其特征在于，所述凹槽的高度小于载板的高度。

4.根据权利要求1所述的一种堆叠封装结构，其特征在于，所述金属块的横截面形状为方形或者凸字形。

5.根据权利要求4所述的一种堆叠封装结构，其特征在于，所述金属块的横截面形状为方形时，所述金属块与其左侧载板、右侧载板的长度之和与下方载板的长度相等；或者，所述金属块的横截面形状为凸字形时，所述载板位于凸字形上半部分的左右两侧，且载板的高度与凸字形上半部分的高度相等，所述金属块与其左侧载板、右侧载板三者共同形成倒凸字形。

6.根据权利要求1所述的一种堆叠封装结构，其特征在于，所述金属块的左右两侧的载板的顶部还设有孔道，所述孔道与载板长度方向垂直设置，且孔道的高度与上方载板的高度相等。

7.根据权利要求1所述的一种堆叠封装结构，其特征在于，所述金属块的左右两侧的载板与金属块侧壁的氧化膜层之间采用胶合连接方式。

8.根据权利要求4所述的一种堆叠封装结构，其特征在于，所述金属块的横截面形状为凸字形时，所述凸字形上半部分的高度远大于下半部分的高度。

9.根据权利要求1所述的一种堆叠封装结构，其特征在于，所述金属块的正上方还设有芯片。

10.根据权利要求1所述的一种堆叠封装结构，其特征在于，还包含一种塑封材料，该塑封材料覆盖所述金属块以及其左侧载板、右侧载板、下方载板、正上方芯片。

技术总结本技术属于芯片封装技术领域，具体涉及一种堆叠封装结构，包括载板，所述载板顶部设有凹槽，所述凹槽内部设有芯片，所述凹槽的正上方设有金属块，所述金属块的下边缘长度大于或等于凹槽的长度，所述金属块左右两侧均设有载板，上下载板之间密封连接。本技术可以灵活更换芯片，可以提高发现问题部件的效率，从而进行有针对性的解决，还可以提高散热效率。器件的组合可以自由选择，方便产品的灵活设计和升级，同时也可以实现同一器件选择不同供应商的效果。基于器件升级替换芯片方便的同时，装配前各个组合的器件可以单独测试，良品率更高。技术研发人员：徐凯凯,钱凯,赵旭,倪杰受保护的技术使用者：山东省工业技术研究院技术研发日：20240614技术公布日：2024/7/29