專利名稱：應用于SiP系統封裝的載板芯片封裝結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種芯片封裝結構。屬電子封裝技術領域。
(二)
背景技術：
SiP (System in Package系統級封裝)封裝是指將多個具有不同功能的主動組件與被動組件，以及諸如微機電系統(MEMS)、光學(Optic)組件等其它組件組合在同一封裝中，成為可提供多種功能的單顆標準封裝的組件，形成一個系統或子系統。
SiP封裝在同一封裝產品內實現多種系統功能的高度整合。因此SiP封裝產品內大多集成多個芯片、被動元件等，通過引線(大多是金線)鍵合的方式將芯片的焊盤與基板上的焊盤連接起來，再通過基板上的電路線連接其它芯片、阻容或其它元器件，從而實現整個系統的電氣連接。
由于市場對SiP封裝產品的集成度要求越來越高，產品的外形尺寸也越來越小。很多SiP封裝產品為了縮小外形尺寸、降低成本、增加產品功能、提高產品的競爭力，大多會在封裝體內采用芯片堆疊技術，將多顆芯片進行三維空間上的堆疊，加上磨片工藝的成熟，芯片可以磨得很薄(通常在80um以內)，這樣可以充分利用產品的有效集成空間。
然而在芯片堆疊時，不是所有的芯片都可以進行堆疊，由于不同芯片
3的外形尺寸和芯片上的焊盤的分布位置不理想，常常會出現芯片直接堆疊 后不能引線健合的現象，這對于標準外形尺寸或空間有限的封裝產品而言， 往往會導致其封裝方案無法實現。 主要原因如下
1、 下層芯片相對于上層芯片而言，外形尺寸太大，所以從芯片的悍盤 鍵合到基板的焊盤需要較長的引線，如圖l，芯片U3下邊緣的焊盤要鍵合
到基板上必須經過芯片Ul，由于芯片Ul太大，鍵合的線長要大于7.1mm， 這種方式不但增加了封裝成本，而且可能會由于后道塑封工序的工藝問題 出現金線沖彎、短路、脫球等現象，從而導致產品失效。
2、 上下兩層芯片的焊盤分布都在同一方向，且其中一顆芯片的悍盤鍵 合線的密度比較高，若另一顆芯片要在同方向鍵合到此處，容易出現短路 現象。如圖2，芯片U3右邊的焊盤不能鍵合到基板上，因為芯片U1右邊 的焊盤鍵合線非常密集，很難在這個區域將芯片U3右邊的焊盤鍵合到基 板上。
3、 芯片焊盤由于空間的限制，不能通過引線鍵合的方式連接到基板上， 導致芯片無法集成到封裝產品內，嚴重時無法實現封裝方案。如圖3，芯 片Ul距U4芯片和Yl元件邊緣只有200um， Ul上的焊盤無法鍵合到基 板上，導致產品封裝方案無法實現。
由于上述空間的限制都有可能導致某些芯片無法堆疊鍵合或無法封裝 入產品內，如果找不到可替代的、便于鍵合的芯片，會導致產品封裝方案 無法實現。(三) 發明內容
本實用新型的目的在于克服上述不能堆疊鍵合或無空間鍵合的不足，
提供一種能將芯片上的焊盤的應用于SiP系統封裝的載板芯片封裝結構。
本實用新型的目的是這樣實現的 一種應用于SiP系統封裝的載板芯片封裝結構，包括多顆芯片，將多顆芯片進行三維空間上的堆疊，其特征在于所述封裝結構還包括有載板芯片，將載板芯片依附在需要進行悍盤轉移的芯片上，所述載板芯片附于需要進行焊盤轉移的芯片的上層或下層，將需要進行焊盤轉移的芯片的焊盤用引線鍵合的方式與所述載板芯片上的焊盤相連，再通過載板芯片內的電路連接到載板芯片有空間引線鍵合的焊盤上，然后進行引線鍵合到基板。
本實用新型通過芯片焊盤的轉移，充分利用封裝產品的空余空間進行引線鍵合，從而實現縮小產品封裝尺寸或在固定產品尺寸內封入復雜系統的目的。
由于磨片工藝的成熟，載板芯片可以磨得很薄(通常在80um以內)，
因此可以有效提高產品封裝空間的利用率，特別適合應用于有封裝厚度和
外形尺寸限制的產品，如MiroSD卡、SIM卡等，加上芯片的熱性能和電氣性能較為穩定，封裝產品的性能不會因載板采用其它材料而導致熱性能和電氣性能的下降。
圖1為以往多個芯片上下堆疊封裝結構一示意圖。圖2為以往多個芯片上下堆疊封裝結構二示意圖。圖3為以往多個芯片上下堆疊封裝結構三示意圖。 圖4為本實用新型應用于SiP系統封裝的載板芯片封裝結構一示意圖。 圖5為圖4中載板芯片U2內焊盤轉移電路一示意圖。 圖6為方案一封裝產品內鍵合線連接圖。 圖7為方案一載板芯片U2電路示意圖。 圖8為方案二封裝產品內鍵合線連接圖。 圖9為方案二載板芯片U2電路示意圖。 具體實施方式方案一
如圖6，芯片U3是四邊焊盤都需要引線鍵合，由于芯片Ul的外形 尺寸較大，如果U3直接堆在芯片Ul上，U3上邊焊盤會由于芯片Ul邊緣 距封裝產品外形邊緣很近，無處引線鍵合，U3下邊焊盤會由于鍵合線太 長(距可鍵合的位置大約在4.63mm)，導致封裝工藝不穩定致使其產品失效， 因此U3和Ul的外形尺寸和焊盤的分布位置不理想而不能直接堆疊在一 起，從而導致封裝方案可能無法實現。
本方案上層芯片U3的焊盤通過鍵合線與載板芯片U2中間的焊盤相 連，載板芯片U2中間的焊盤通過芯片內部連接電路與載板芯片U2的左邊 焊盤相連(見圖7載板芯片電路連接線)，由于載板芯片U2左邊有空間引 線鍵合，載板芯片U2的左邊焊盤再通過鍵合線與基板相連，最終通過基 板上的電氣線路連接，實現整個系統的相連。
此方案通過載板芯片U2，實現芯片U3焊盤的轉移，從而實現芯片U3與芯片Ul的堆疊引線鍵合，并最終實現產品的封裝方案。
方案二
參見圖8，封裝產品元器件較多，芯片Ul的外形尺寸較大，且芯片Ul的焊盤的分布位置不理想，無位置可引線鍵合，從而導致封裝方案可能無法實現。
本方案通過芯片Ul上層依附載板芯片U2，芯片Ul的焊盤通過鍵合線與載板芯片U2下邊的焊盤相連，載板芯片U2下邊的焊盤通過內部電氣線路與載板芯片U2右邊的焊盤相連(見圖9載板芯片資料)，由于載板芯片U2右邊有空間引線鍵合，因此載板芯片U2的右邊焊盤可通過鍵合線與基板相連，最終通過基板上的線路實現整個系統的相連。
此方案通過載板芯片U2實現芯片Ul焊盤點的轉移，從而實現了在有限空間內封入芯片U1的目的，并最終實現產品的封裝方案。
方案三
如圖4實例舉例，芯片U1相對于芯片U3的尺寸較大，芯片U3是一顆需要四邊引線鍵合的芯片，如果將芯片U3直接堆疊在芯片U1上，芯片U3的上下兩邊焊盤無法鍵合到基板上，因此在芯片U3下層依附載板芯片U2，利用載板芯片U2將芯片U3原來四邊引線鍵合的焊盤轉移到芯片U2的左邊焊盤上(如圖4、 5)。
另外芯片Ul邊緣距芯片U4和芯片U5元器件很近，無處引線鍵合，因此芯片Ul引線鍵合到載板芯片U2上，并通過載板芯片U2的內部連接電路(如圖5)，將芯片Ul下邊的焊盤轉移到U2載板芯片右邊有空間引線鍵合的焊盤上。
此方案通過載板芯片U2實現上層芯片U3焊盤和下層芯片U4焊盤的 轉移，從而實現了在有限空間內封入芯片U1和U3的目的，并最終實現產 品的封裝方案。
權利要求1、一種應用于SiP系統封裝的載板芯片封裝結構，包括多顆芯片，多顆芯片進行三維空間上的堆疊，其特征在于所述封裝結構還包括有載板芯片(U2)，所述載板芯片(U2)依附在需要進行焊盤轉移的芯片的上層或下層，所述需要進行焊盤轉移的芯片的焊盤用引線鍵合的方式與所述載板芯片(U2)上的焊盤相連，再通過載板芯片(U2)內的電路連接到載板芯片(U2)有空間引線鍵合的焊盤上，然后將所述有空間引線鍵合的焊盤用引線鍵合到基板。
專利摘要本實用新型涉及一種應用于SiP系統封裝的載板芯片封裝結構，用于將芯片上的焊盤轉移。它包括多顆芯片，多顆芯片進行三維空間上的堆疊，所述封裝結構還包括有載板芯片(U2)，所述載板芯片(U2)依附在需要進行焊盤轉移的芯片的上層或下層，所述需要進行焊盤轉移的芯片的焊盤用引線鍵合的方式與所述載板芯片(U2)上的焊盤相連，再通過載板芯片(U2)內的電路連接到載板芯片(U2)有空間引線鍵合的焊盤上，然后將所述有空間引線鍵合的焊盤用引線鍵合到基板。本實用新型封裝結構能將芯片上的焊盤通過載板芯片轉移。
文檔編號H01L25/00GK201408757SQ20092004481
公開日2010年2月17日 申請日期2009年5月20日 優先權日2009年5月20日
發明者翔 嚴, 李宗懌, 王新潮, 陳一杲 申請人:江蘇長電科技股份有限公司