一种多芯片散热封装结构及封装方法与流程

技术特征：
1.一种多芯片散热封装结构，其特征在于，包括倒置正装芯片和至少一个普通正装芯片，具体的：所述倒置芯片被设置在凹型预封装载板的凹型底部，其中，所述凹型预封装载板的凹型底部设置有第一组焊盘，所述第一组焊盘用于与所述倒置正装芯片的引脚进行电气连接；所述第一组焊盘通过凹型预封装载板的凹型侧壁将电气特性传递到凹型侧壁的端部区域，以便于所述凹型预封装载板在倒扣在底板上时，实现倒置芯片与底板之间的电气连接；所述凹型预封装载板的凹型底部的外表面还设置有散热组件，所述散热组件与所述倒置芯片的底部耦合，用于将所述倒置芯片工作时产生的热量疏导出去；其中，所述普通正装芯片被设置在所述底板上，并通过所述底板自身和封装腔体自身进行散热。2.根据权利要求1所述的多芯片散热封装结构，其特征在于，所述凹型预封装载板在倒扣在底板上时，实现倒置芯片与底板之间的电气连接，具体包括：所述凹型预封装载板的凹型侧壁的端部设置有球栅阵列凸点，并通过与底板上对应的球栅阵列焊盘进行焊接，完成所述倒置芯片与底板上电路的电气连接；或者，所述凹型预封装载板的凹型侧壁上设置有第二组焊盘，并通过与底板上位于所述凹型预封装载板四周的第三组焊盘，利用金丝焊线的方式完成倒置芯片与底板上电路的电气连接。3.根据权利要求1所述的多芯片散热封装结构，其特征在于，所述凹型预封装载板由陶瓷或者半导体材料加工而成，相应的用于设置倒置正装芯片的凹型底部制作有通孔结构；则所述散热组件包括导热胶和导热金属垫片；具体的：所述导热金属垫片固定在所述凹型预封装载板的凹型底部外侧，所述倒置正装芯片的底部经由所述导热胶，穿过所述凹型底部的通孔，与所述导热金属垫片贴合。4.根据权利要求3所述的多芯片散热封装结构，其特征在于，所述第一组焊盘通过凹型预封装载板的凹型侧壁将电气特性传递到凹型侧壁的端部区域，具体包括：所述凹型预封装载板由多层陶瓷基板或者多层半导体叠装而成，其中，各层陶瓷基板或者各层半导体之间设置有电气导轨，并且，层与层之间的电气导轨相互耦合；所述电气导轨内设置有导电介质，用于完成位于凹型底部第一组焊盘与端部设置的球栅阵列凸点之间的电气连接；或者，用于完成位于凹型底部第一组焊盘与凹型侧壁上设置的第二组焊盘之间的电气连接。5.根据权利要求3所述的多芯片散热封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括金属封盖，具体的：所述金属封盖固定在所述底板上，并且，所述导热金属垫片与所述金属封盖之间通过tim材料完成导热耦合。6.根据权利要求1所述的多芯片散热封装结构，其特征在于，所述普通正装芯片被设置在所述底板上，具体包括：所述底板上，位于设置所述普通正装芯片的区域设置有一组散热孔，所述散热孔贯穿所述底板，用于为所述普通正装芯片的底部散热提供渠道。7.根据权利要求1-6任一所述的多芯片散热封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括：所述凹型预封装载板的凹型侧壁固定在底板上后所围成的底板区域中，设置有至少一
个普通正装芯片。8.根据权利要求7所述的多芯片散热封装结构，其特征在于，在所述倒置正装芯片具体为高频正装芯片时，所述封装结构还包括：在所述凹型预封装载板的凹型区域，且与高频正装芯片相差预设距离处，设置有隔离高频信号用的金属隔离盖板。9.根据权利要求8所述的多芯片散热封装结构，其特征在于，在凹型预封装载板所在底板外围区域上，还设置有普通正装芯片时，所述封装结构还包括：所述凹型预封装载板的凹型侧壁内部或者凹型侧壁外部上设置有金属隔离层。10.根据权利要求8所述的多芯片散热封装结构，其特征在于，在所述普通正装芯片数量至少有两个时，由所述凹型预封装载板的凹型侧壁固定在底板上后所围成的底板区域中，设置有至少一个普通正装芯片，具体为：至少两个普通正装芯片中，相对高频干扰更为敏感的普通正装芯片。11.根据权利要求1-6任一所述的多芯片散热封装结构，其特征在于，正常工作下，正装芯片功耗密度大于等于0.5w/mm2时，则确认作为所述倒置正装芯片。12.一种多芯片散热封装方法，其特征在于，包括：分析封装结构中所涉及的至少两个正装芯片，根据分析结果和预设策略将所述至少两个正装芯片分为倒置正装芯片和普通正装芯片；其中，所述倒置正装芯片被设置在定制的凹型预封装载板上，所述普通正装芯片被设置在底板上；根据选定的倒置正装芯片的管脚特性，设计所述凹型预封装载板的凹型底部的第一组焊盘，配套的凹型侧壁上的第二组焊盘，以及第一组焊盘与第二组焊盘之间的电气连接；或者，设计所述凹型预封装载板的凹型底部的第一组焊盘，配套的凹型侧壁端部的球栅阵列凸点，以及第一组焊盘与球栅阵列凸点之间的电气连接；在将所述倒置正装芯片设置在所述凹型预封装载板上，并完成倒置正装芯片的管脚与所述第一组焊盘的电气连接后，将所述凹型预封装载板固定在所述底板的指定位置；将所述第二组焊盘与底板上的相应的第三组焊盘进行电气连接；或者，将所述凹型侧壁端部的球栅阵列凸点与底板上的球栅阵列焊盘进行电气连接；完成普通正装芯片在所述底板上的电气连接。13.根据权利要求12所述的多芯片散热封装方法，其特征在于，所述设计所述凹型预封装载板的凹型底部的第一组焊盘，配套的凹型侧壁上的第二组焊盘，以及第一组焊盘与第二组焊盘之间的电气连接，具体包括：所述凹型预封装载板由多层陶瓷基板或者多层半导体叠装而成，其中，各层陶瓷基板或者各层半导体之间设置有电气导轨，并且，层与层之间的电气导轨相互耦合；所述电气导轨内设置有导电介质，用于完成位于凹型底部第一组焊盘与凹型侧壁上的第二组焊盘的电器连接。14.根据权利要求12所述的多芯片散热封装方法，其特征在于，所述设计所述凹型预封装载板的凹型底部的第一组焊盘，配套的凹型侧壁端部的球栅阵列凸点，以及第一组焊盘与球栅阵列凸点之间的电气连接，具体包括：所述凹型预封装载板由多层陶瓷基板或者多层半导体叠装而成，其中，各层陶瓷基板或者各层半导体之间设置有电气导轨，并且，层与层之间的电气导轨相互耦合；
所述电气导轨内设置有导电介质，用于完成位于凹型底部第一组焊盘与凹型侧壁端部的球栅阵列凸点的电器连接。

技术总结
本发明涉及半导体封装技术领域，提供了一种多芯片散热封装结构及封装方法。结构中倒置芯片被设置在凹型预封装载板的凹型底部，其中，凹型预封装载板的凹型底部设置有第一组焊盘，第一组焊盘用于与倒置正装芯片的引脚进行电气连接；第一组焊盘通过凹型预封装载板的凹型侧壁将电气特性传递到凹型侧壁的端部区域，以便于凹型预封装载板在倒扣在底板上时，实现倒置芯片与底板之间的电气连接；凹型预封装载板的凹型底部的外表面还设置有散热组件，散热组件与倒置芯片的底部耦合，用于将倒置芯片工作时产生的热量疏导出去；其中，普通正装芯片被设置在底板上，并通过底板自身和封装腔体自身进行散热。本发明实现芯片的高效散热，确保了芯片的正常运行。了芯片的正常运行。了芯片的正常运行。


技术研发人员：王栋 郑琦 曹权 汤荣耀
受保护的技术使用者：烽火通信科技股份有限公司
技术研发日：2020.04.13
技术公布日：2021/10/21